2019-2020年高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)導(dǎo)練測 第四章 第一講 無機(jī)非金屬材料的主角-硅.doc

2019-2020年高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)導(dǎo)練測 第四章 第一講 無機(jī)非金屬材料的主角-硅一、選擇題1xx年我國載人飛船再次升空，顯示出我國航天技術(shù)已進(jìn)入世界一流。飛船應(yīng)用了許多尖端的合成材料。據(jù)報道我國科學(xué)家近年來研制出一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的。下列相關(guān)敘述不正確的是 ()。A它耐高溫抗氧化B它比鋼鐵輕、硬，但質(zhì)地較脆C它沒有固定熔點D它是一種新型無機(jī)非金屬材料解析航空材料的特點是質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐高溫抗氧化等高可靠性，故B錯，A正確；復(fù)合材料屬于混合物，沒有固定的熔點，碳化硅、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的材料均屬于新型無機(jī)非金屬材料，C、D正確。答案B2硅作為一種新型能源被廣泛開發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說法中，你認(rèn)為不正確的是()。A硅燃燒產(chǎn)物對環(huán)境產(chǎn)生的污染，容易得到有效控制B從Si(s)O2(g)SiO2(s)H858.6 kJmol1可知，硅燃燒放出的熱量多C自然界中硅的儲量豐富，可以從自然界直接獲得單質(zhì)硅D硅便于運輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料之一解析硅燃燒生成二氧化硅，二氧化硅不是氣體，其污染容易得到有效控制；硅為固體燃料，化學(xué)性質(zhì)不活潑，運輸、貯存比較容易且又安全；硅在自然界中無單質(zhì)形式，只有化合物，所以C是錯誤的。答案C3下列說法正確的是()A光導(dǎo)纖維的主要成分是硅B常用氫氟酸(HF)來刻蝕玻璃C制普通玻璃的主要原料是燒堿、石灰石、石英D實驗室用帶玻璃塞的試劑瓶保存氫氧化鈉溶液解析 A項，光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，不正確；C項，制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英，不正確；D項，保存氫氧化鈉溶液不能用帶玻璃塞的試劑瓶，因為NaOH與玻璃的主要成分反應(yīng)生成的硅酸鈉是一種礦物膠，時間長了會打不開瓶塞，不正確。答案 B4綠泥石的組成可表示為Al4Si4Ox(OH)y，其中x、y分別為()A108B710C810D97解析 據(jù)化學(xué)式中各元素化合價的代數(shù)和為0可知：(3)4(4)4(2)x(21)y0，則有2xy28。將各選項中x、y的值代入驗證，只有A項符合。答案 A5硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說法正確的是()。A硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C反應(yīng)：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2中，Si為還原劑，NaOH和H2O為氧化劑D硅能與氫氟酸反應(yīng)，則硅可以與鹽酸反應(yīng)解析粗硅提純涉及的反應(yīng)：Si2Cl2SiCl4、SiCl42H2Si4HCl都是氧化還原反應(yīng)，B錯誤；硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)中NaOH既不是氧化劑，也不是還原劑，只是反應(yīng)物，起氧化作用的是水，C錯誤；硅能與氫氟酸反應(yīng)，但不能與鹽酸反應(yīng)，D錯誤。答案A6下列說法正確的是()ACO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在B檢驗紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液23滴即可C在粗硅的制取中，2CSiO2Si2CO硅被還原，所以硅的非金屬性比碳強(qiáng)D用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后通CO2解析 A選項中NO易被空氣氧化，A錯誤；B選項中KSCN溶液變紅色只能說明紅磚中含有3價的鐵，并不能說明鐵以氧化鐵形式存在，B錯誤；C選項通過該反應(yīng)可判斷還原性C>Si，但實際上非金屬性：C>Si，C錯誤；D選項正確。答案 D7有一粗硅，含雜質(zhì)鐵，取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2，則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是(提示：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2) ()。A物質(zhì)的量之比為：11 B物質(zhì)的量之比為12C質(zhì)量之比為41 D質(zhì)量之比為21解析粗硅與鹽酸反應(yīng)是其中的Fe與鹽酸反應(yīng)：Fe2HCl=FeCl2H2，粗硅與堿反應(yīng)是其中的硅與堿液反應(yīng)：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。因放出等量H2，則Fe與Si的物質(zhì)的量之比為21，質(zhì)量之比為41。答案C二、非選擇題8氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料，它可用石英與焦炭在高溫的氮氣流中反應(yīng)制得：_SiO2_C_N2_Si3N4_CO。根據(jù)題意完成下列各題：(1)配平上述化學(xué)反應(yīng)方程式。(2)為了保證石英和焦炭盡可能多的轉(zhuǎn)化，氮氣要適當(dāng)過量。某次反應(yīng)用了20 mol氮氣，反應(yīng)生成了5 mol一氧化碳，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_NA，此時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是_。(3)分析反應(yīng)可推測碳、氮氣的氧化性：C_N2(填“”“”“”)。(4)氮化硅陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度高，硬度接近于剛玉(Al2O3)，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。以下用途正確的是_。A可以在冶金工業(yè)上制成坩堝、鋁電解槽襯里等熱工設(shè)備B在電子工業(yè)上制成耐高溫的電的良導(dǎo)體C研發(fā)氮化硅的全陶發(fā)動機(jī)替代同類型金屬發(fā)動機(jī)D氮化硅陶瓷的開發(fā)，將受到資源的限制，發(fā)展前途暗淡解析 (2) 1 mol轉(zhuǎn)移2 mol e，故生成5 mol CO共轉(zhuǎn)移10 mol e，此時體系中的氣體是CO和剩余的N2，其相對分子質(zhì)量都是28，故平均相對分子質(zhì)量是28。(3)在該反應(yīng)中，碳為還原劑，N2為氧化劑，故氧化性N2C。答案 (1)36216(2)1028(3)(4)AC9如圖所示物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)，E是一種白色沉淀。請回答下列問題：(1)B的化學(xué)式是_，目前B已被用作_的主要原料。(2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(4)C和過量的鹽酸反應(yīng)的離子方程式是_。解析C與過量的鹽酸反應(yīng)生成白色沉淀E，則E可能是硅酸或氯化銀，若E是氯化銀，則C是硝酸銀，A為銀，則根據(jù)已有知識，銀可以與硝酸反應(yīng)生成硝酸銀，而銀與硝酸反應(yīng)能生成三種產(chǎn)物，不符合框圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。則E只能為硅酸，則C為硅酸鹽，A為硅，a溶液為強(qiáng)堿的水溶液，進(jìn)一步推出B為二氧化硅。答案()(1)SiO2光導(dǎo)纖維(2)SiO22OH=SiOH2O(3)Si2OHH2O=SiO2H2(4)SiO2H=H2SiO310含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A位于_族，與A同族但相對原子質(zhì)量比A小的元素B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_，A與B在原子的電子層結(jié)構(gòu)上的相同點是_。(2)易與C發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)將C與純堿混合高溫熔融時也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D，同時還生成B的最高價氧化物E；將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物F。分別寫出生成D和F的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。要將純堿高溫熔化，下列坩堝中不可選用的是 ()A普通玻璃坩堝 B石英玻璃坩堝C氧化鋁坩堝 D鐵坩堝(4)100 g C與石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L,100 g混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。解析(1)A的單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料，可知A為Si，位于A族，與之同族且相對原子質(zhì)量較小的是碳元素，兩者共同點是最外層均有4個電子。(2)C為SiO2，易與氫氟酸反應(yīng)生成SiF4和H2O。(3)SiO2與純堿高溫反應(yīng)生成Na2SiO3(D)和CO2(E)，Al2O3高溫下也與堿性物質(zhì)反應(yīng)。(4)不論CaCO3過量與否，生成的CO2由CaCO3決定，由關(guān)系式CaCO3CO2得：，解得m(CaCO3)50 g?；旌衔镏惺沂馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為：100%50%。答案(1)A最外層均有4個電子(2)氫氟酸SiO24HF=SiF42H2O(3)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2；Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3ABC(4)50%11含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A位于_族，與A同族但相對原子質(zhì)量比A小的元素B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_，A與B在原子的電子層結(jié)構(gòu)上的相同點是_。(2)易與C發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _。(3)將C與純堿混合高溫熔融時也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D，同時還生成B的最高價氧化物E；將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物F。寫出生成D和F的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。要將純堿高溫熔化，下列坩堝中可選用的是_。A普通玻璃坩堝 B石英玻璃坩堝C氧化鋁坩鍋 D鐵坩鍋(4)100 g C與石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L,100 g混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。解析 (1)A元素單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料，含A元素的某化合物是制造光導(dǎo)纖維的原料，可知A為硅元素，C為SiO2，D為Na2SiO3。比硅相對原子質(zhì)量小的同族元素B為碳。(2)C為SiO2，能與SiO2反應(yīng)的酸只有氫氟酸。(3)SiO2與Na2CO3高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能與Na2CO3在高溫下反應(yīng)，故不能用以上材質(zhì)的坩堝熔融Na2CO3。(4)若SiO2恰好完全反應(yīng)或過量，與CaCO3反應(yīng)的化學(xué)方程式只有一個，即CaCO3SiO2CaSiO3CO2。若CaCO3過量，除發(fā)生上述反應(yīng)外，還會發(fā)生反應(yīng)：CaCO3CaOCO2?？傊?，CaCO3的多少決定了CO2的產(chǎn)量，可通過以下關(guān)系列式求解：CaCO3 CO2100 g 22.4 Lm(CaCO3) 11.2 Lm(CaCO3)50 g混合物中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：100%50%。答案 (1)A最外層均有4個電子，最內(nèi)層均有2個電子(2)氫氟酸SiO24HF=SiF42H2O(3)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3D(4)50%