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2014届高考化学一轮复习单元课时测练 4.1无机非金属材料的主角——硅(广东省专用) Word版含解析


第四章

第1节

无机非金属材料的主角——硅

(课时活页卷) 一、单项选择题 1.从石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下: 高温 ①SiO2+2C=====Si(粗)+2CO↑ △ ②Si(粗)+2Cl2=====SiCl4 高温 ③SiCl4+2H2=====Si(纯)+4HCl 关于上述反应的分析不正确的是(

A.粗硅中可能含有 SiO2、C 等杂质 B.高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅 C.任一反应中,每消耗或生成 28 g 硅,均转移 4 mol 电子 D.高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅 【答案】 D 【解析】 制取高纯硅的三步反应是按一定顺序反应,且反应条件也不同。则 D 项错误。 2.某氧化物不溶于水,但能溶于熔化的 NaOH 中,生成易溶于水的化合物,向稀盐酸中滴加所生成化 合物的水溶液,立即有白色沉淀产生,则原氧化物是( A.Al2O3 C.SiO2 【答案】 C 【解析】 A 项,Al2O3 与 NaOH 反应生成 NaAlO2,滴入盐酸中不能立即有沉淀产生;B 项,MgO 不 溶于 NaOH;D 项,Fe2O3 与 NaOH 也不反应;C 项,SiO2 与 NaOH 反应生成 Na2SiO3,滴入盐酸中立即产 生 H2SiO3 沉淀。 3.下列说法不正确的是( ) ) )

B.MgO D.Fe2O3

A.SiO2 是酸性氧化物,能与 NaOH 溶液反应 B.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料 C.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 D.酸性氧化物可以和碱反应,但均不能与酸反应 【答案】 D 【解析】 SiO2 是酸性氧化物,能与氢氟酸反应。 4.下列除杂方法正确的是( )

A.SiO2 中含 Al2O3 杂质,可以加入足量 NaOH 溶液然后过滤除去

B.CO2 中含有 CO 杂质,可以通入盛有 CuO 的玻璃管且加热 C.CO2 中含有 HCl 杂质,可以通过盛有 Na2CO3 溶液的洗气瓶 D.Na2CO3 溶液中含有 Na2SiO3 杂质,可以通入足量的 CO2,然后过滤 【答案】 B 【解析】 A 项,SiO2、Al2O3 均与 NaOH 反应;C 项,Na2CO3 溶液吸收 CO2;D 项,会引入 NaHCO3。 5.(2013· 梅州松口中学质检)开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是 ( ) ①硅是构成一些岩石和许多矿物的基本元素 ②人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 ⑤氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 ⑥C60 属于原子晶体,用于制造纳米材料 A.①②⑥ C.①④⑤ 【答案】 C 【解析】 ②人造刚玉主要成分是 Al2O3;③高纯度 SiO2 用于制作光导纤维;⑥C60 为分子晶体。 6.在一定条件下,下列各组物质不能反应的是( ) B.②③⑥ D.①③④

①CO2+H2O ②SiO2+H2O ③CO+CO2 ④CO2+C ⑤CaCO3+CO2+H2O ⑥CO+Fe2O3 A.②③ C.①②③ 【答案】 A 【解析】 ②中 SiO2 与 H2O 不反应,③中 CO 与 CO2 不反应,①中生成 H2CO3,④中生成 CO,⑤中 生成 Ca (HCO3)2,⑥中生成 Fe 和 CO2。 二、双项选择题 7.将足量 CO2 通入 KOH 和 Ba(OH)2 的混合溶液中,开始和最后阶段的离子反应是( A.CO2+2OH ===CO32 +H2O B.CO2+2OH +Ba2 ===BaCO3↓+H2O C.BaCO3+CO2+H2O===Ba2 +2HCO3 D.CO32 +CO2+H2O===2HCO3 【答案】 BC 【解析】 开始反应消耗 OH 和 Ba2 ,最后 BaCO3 溶解于 CO2 的水溶液生成 Ba(HCO3)2。
- + - - + - - + - -

B.②③④ D.②③⑤⑥

)

8. (2013.广东连州中学月考)下列各物质中,不是按 是( )

(“→”表示一步完成)关系相互转化的

选项 A B C D 【答案】 AC

a Al C Si NO

b Al2O3 CO SiO2 NO2

c Al(OH)3 CO2 H2SiO3 HNO3

【解析】 A、C 项中 b→c 不能完成。 三、非选择题 9.已知物质 M 由同一短周期的 X、Y 两种元素组成,X 原子的最外层电子数是最内层电子数的一半, Y 元素的最高正价和其负价的代数和为 6。M 与其他物质的转化关系如下(部分产物已略去):

(1)若 A 是某元素的一种常见酸性氧化物,可用于制造光导纤维,则该元素的原子结构示意图为 ________ , 写 出 A 与 B 反 应 的 离 子 方 程 式 ____________________ ; E 与 F 反 应 的 离 子 方 程 式 ________________________。 (2)工业上用电解 M 的产物之一氧化有毒含氰(CN )碱性废水,得到无毒的 N2、CO2 等。写出此反应的 离子方程式____________________________________。


【答案】 (1) 2H +SiO32 ===H2SiO3↓
+ -

SiO2+2OH ===SiO32 +H2O





(2)5Cl2+2CN +8OH ===10Cl +N2+2CO2+4H2O 10.(2013· 宁夏银川一中质检)有一碳酸钙样品中含有二氧化硅,为测定碳酸钙的质量分数,某化学活 动小组设计了多种实验方案。 方案 1 称取样品 m g,加入过量盐酸,用排水法收集并测定 CO2 的体积。 方案 2 称取样品 m g,加入过量的 c mol· L 取溶解样品后的溶液 0.1V mL,用 c1 mol· L
-1 -1







的盐酸 V mL 溶解样品(设溶解后溶液的体积仍为 V mL),

NaOH 溶液进行滴定,消耗 NaOH 溶液 V1 mL。

方案 3 称取样品 m g,加入足量盐酸使样品溶解,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称得杂质的质量为 m1 g。 (1)实验中发现,依方案 1 所测定的碳酸钙含量不准确,在收集和测定二氧化碳的体积时若改为排 ________溶液会减小实验误差。 (2)方案 2 中最好选用指示剂________,滴定终点的颜色变化是______________________________。 (3)用方案 2 的实验数据,碳酸钙的质量分数为________。 (4)某同学采用方案 3 测定 CaCO3 质量分数时,他取用 2.0 g 样品于烧杯中,把 20.0 mL 某盐酸分 4 次

加入,充分反应后记录烧杯中固体质量如下表: 次序 1 2 3 4 稀盐酸 先加入 5.0 mL 再加入 5.0 mL 再加入 5.0 mL 再加入 5.0 mL 剩余固体 1.32 g 0.64 g 0.20 g 0.20 g (或哪几组)数据

①要测定所取用的稀盐酸的物质的量浓度时应选用哪一组 ________________________________________________________________________。 ② 盐 酸 的 物 质 的 量







________________________________________________________________________。 【答案】 (1)饱和 NaHCO3 (2)酚酞 溶液由无色变为浅红色 5?cV-10c1V1? (3) % m (4)①样品质量 2.0 g 和第 1 组的数据或第 1,2 两组数据的组合 ②2.72 mol· L
-1

【解析】 (1)因为 CO2 会溶于水,所以改用饱和碳酸氢钠溶液以减小 CO2 的溶解度;(3)与碳酸钙反应 的盐酸的物质的量 n(HCl)=(cV-10c1V1)×10
-3

cV-10c1V1×103 mol,n(CaCO3)= mol;(4)应选用盐酸完全 2

反应的一组,分析数据可知 5 mL 盐酸与 0.68 g CaCO3 完全反应。 11.已知 A~I 有如图所示转换关系:

已知:①单质 E 可作为半导体材料; ②化合物 F 是不成盐的氧化物; ③化合物 I 溶于水呈酸性,它能够跟氧化物 A 起反应。 已知:2F2+2H2O===4HF+O2 据此,请填空: (1)化合物 F 是__________。 (2)化合物 I 是__________。 (3)反应③的化学方程式是__________________________。 (4)写出 I 的水溶液与 A 反应的方程式:__________________________。 【答案】 (1)CO 点燃 (2)HF (3)2H2+O2=====2H2O

(4)4HF+SiO2===SiF4↑+2H2O 【解析】 因单质 E 和化合物 F 分别是半导体材料和不成盐的氧化物,可考虑分别为 Si 和 CO,反应 高温 ①的化学方程式为 SiO2+2C=====Si+2CO↑,氧化物 A 为 SiO2,它除了能跟氢氟酸反应以外不跟任何酸 起反应,由此判断化合物 I 为 HF,依次类推 C 为 H2O、D 为 F2,H 为 O2,G 为 H2。 12.氮化硅(Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。Ⅰ.工业上有多种 方法来制备氮化硅,常见的方法有: 方 法 一 : 直 接 氮 化 法 : 在 1 300 ~ 1 400 ℃ 时 , 高 纯 粉 状 硅 与 纯 氮 气 化 合 , 其 反 应 方 程 式 为 __________________________________。 方法二:Si(NH2)4 热分解法:先用四氯化硅与氨气反应生成 Si(NH2)4 和一种气体________(填分子式); 然后使 Si(NH2)4 受热分解,分解后除 Si3N4 之外的另一种产物的分子式为________。 Ⅱ.工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下:

已知:X、高纯硅、原料 B 中的主要成分都可与 Z 反应,Y 与 X 在光照或点燃条件下可反应,Z 的焰 色呈黄色。 (1)原料 B 的主要成分是________。 (2) 写 出 焦 炭 与 原 料 B 中 的 主 要 成 分 反 应 的 化 学 方 程 式 :

__________________________________________。 1 300~1 400 ℃ 【答案】 Ⅰ.3Si+2N2 ===== Si3N4 HCl NH3 高温 Ⅱ.(1)二氧化硅 (2)SiO2+2C=====Si+2CO↑ 【解析】 Ⅰ题主要考查化学方程式的书写,注意配平和反应条件的注明;Ⅱ.由题意可知,A 为 NaCl,B 为 SiO2,Z 为 NaOH 溶液,X 为 Cl2,Y 为 H2。


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