2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 基礎(chǔ)課時(shí)1 碳、硅及其化合物限時(shí)訓(xùn)練（含解析）.doc

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 基礎(chǔ)課時(shí)1 碳、硅及其化合物限時(shí)訓(xùn)練（含解析）1近幾年我國載人飛船多次升空，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(bào)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，強(qiáng)度大，但質(zhì)地較脆C它沒有固定熔點(diǎn)D它是一種新型無機(jī)非金屬材料解析航空材料具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐高溫、抗氧化等性能，又由題中信息可知，該材料具有一定的韌性，故B錯(cuò)，A正確；復(fù)合材料屬于混合物，沒有固定的熔點(diǎn)，碳化硅高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的材料屬于新型無機(jī)非金屬材料，C、D正確。答案B2關(guān)于硅及其化合物的敘述中，錯(cuò)誤的是()。A硅是良好的半導(dǎo)體材料B二氧化硅能與石灰石反應(yīng)：SiO2CaCO3CaSiO3CO2C可以用焦炭還原二氧化硅生產(chǎn)硅：SiO22CSi2COD水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2解析水泥的主要成分是3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3；玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。答案D3下列離子方程式書寫正確的是()。A往澄清石灰水中通入過量的二氧化碳：Ca22OHCO2=CaCO3H2OB往碳酸鈉溶液中加入二氧化硅：COSiO2=SiOCO2C二氧化硅與燒堿溶液反應(yīng)：SiO22OH=SiOH2D硅酸與燒堿溶液中和：H2SiO32OH=SiO2H2O解析A項(xiàng)，往澄清石灰水中通入過量的二氧化碳生成的是Ca(HCO3)2；B項(xiàng)，SiO2與Na2CO3溶液不反應(yīng)；C項(xiàng)，二氧化硅與燒堿溶液反應(yīng)不能生成H2；D項(xiàng)正確。答案D4常溫下，下列不發(fā)生反應(yīng)的一組物質(zhì)是()。硅與NaOH溶液硅與鹽酸硅與氫氟酸二氧化硅與碳酸鈉二氧化硅與NaOH溶液二氧化硅與濃硝酸ABCD解析Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，Si4HF=SiF42H2，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。答案D5下列、因果描述正確且二者有必然聯(lián)系的是()。(原因)(結(jié)果)A木炭呈黑色木炭常用作能源B一氧化碳具有還原性工業(yè)上用一氧化碳冶煉金屬C碳酸鈉屬于堿類用熱的純堿溶液清洗油污器具D二氧化碳是酸性氧化物二氧化碳能與水反應(yīng)解析A項(xiàng)，二者之間沒有聯(lián)系；C項(xiàng)，描述錯(cuò)誤，碳酸鈉屬于鹽類；D項(xiàng)，二者沒有聯(lián)系。答案B6(xx陜西質(zhì)檢)下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不正確的是()。A都是共價(jià)化合物B都是酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)C都能溶于水且與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸DSiO2可用于制光導(dǎo)纖維，干冰可用于人工降雨解析二氧化硅不溶于水，硅酸是利用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制得的。答案C7下列離子方程式不正確的是()。A石英與燒堿反應(yīng)：SiO22OH=SiOH2OB硅與燒堿反應(yīng)：Si2OH=SiOH2C硅酸鈉溶液中通入少量CO2：SiOCO2H2O=COH2SiO3D往水玻璃中加入鹽酸：2HSiO=H2SiO3解析硅與燒堿溶液反應(yīng)時(shí)，H2O參與反應(yīng)，Si2OHH2O=SiO2H2。答案B8將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是()。ANa2SiO3BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2DSiO2解析將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3；加熱蒸干，高溫灼燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)：H2SiO3H2OSiO2；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3，故選A項(xiàng)。答案A9將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是()。解析CO2與KOH和Ca(OH)2都會(huì)反應(yīng)，但存在著競(jìng)爭(zhēng)，如果先與KOH反應(yīng)，則反應(yīng)后生成的K2CO3立即會(huì)與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3，因此，可以看成CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步還要判斷CO2是先跟KOH反應(yīng)還是先與生成的CaCO3反應(yīng)，同樣可以采用假設(shè)法判斷，即如果先與CaCO3反應(yīng)，則生成的Ca(HCO3)2又會(huì)與KOH反應(yīng)，因此應(yīng)是先與KOH反應(yīng)，此過程生成沉淀的物質(zhì)的量不變，當(dāng)KOH反應(yīng)完全，再與CaCO3反應(yīng)，直至沉淀完全溶解，故選D。答案D10用如圖裝置來分離CO2和CO混合氣體并干燥，圖中a、c、d為止水夾，b為分液漏斗活塞，通過Y形管和止水夾分別接兩個(gè)球膽，現(xiàn)裝置內(nèi)空氣已排盡，為使實(shí)驗(yàn)成功，甲、乙、丙分別盛放的試劑為()。甲乙丙A飽和NaHCO3溶液12 molL1鹽酸18.4 molL1 H2SO4B飽和Na2CO3溶液2 molL1 H2SO4飽和NaOH溶液C飽和NaOH溶液2 molL1 H2SO418.4 molL1 H2SO4D18.4 molL1 H2SO4飽和NaOH溶液18.4 molL1 H2SO4解析分離CO2和CO應(yīng)該先用堿溶液吸收CO2，干燥后用一個(gè)球膽收集CO，然后再用酸與甲中溶液反應(yīng)生成CO2，干燥后用另一個(gè)球膽收集，故丙裝置中盛的一定是濃硫酸(18.4 molL1 H2SO4)，其中乙中的酸應(yīng)選用2 molL1的硫酸，而不能選用鹽酸，因?yàn)辂}酸易揮發(fā)HCl氣體而混進(jìn)CO2中。另外，飽和NaHCO3溶液不能吸收CO2，用飽和Na2CO3溶液吸收CO2，再用酸制CO2時(shí)會(huì)改變CO2的量，且吸收效果不如飽和NaOH溶液，故選C。答案C11硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是_。A陶瓷B玻璃C水泥D生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，工藝師常用_(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。(3)用Na2SiO3水溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明Na2SiO3可用作_。Na2SiO3可通過SiO2與純堿混合高溫熔融反應(yīng)制得，高溫熔融純堿時(shí)下列坩堝可選用的是_。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)工業(yè)上常利用反應(yīng)2CSiO2Si2CO制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是_(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是_。解析(1)生石灰是CaO，為堿性氧化物且不含Si，不屬于硅酸鹽。(2)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于SiO2能溶于氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃。(3)Na2SiO3 水溶液又稱“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火劑。SiO2和Na2CO3在高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，故含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)的坩堝熔融純堿。(4)題給反應(yīng)中C(碳)被氧化，SiO2中4價(jià)的硅被還原，因此SiO2作氧化劑。答案(1)D(2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O氫氟酸(3)防火劑D(4)CSiO212(xx南昌模擬)硅及其化合物對(duì)人類現(xiàn)代文明具有特殊貢獻(xiàn)。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：(1)硅原子的結(jié)構(gòu)示意圖為：_。(2)下列物品或設(shè)備所用材料屬于硅酸鹽的是_ _。長江三峽水泥大壩光導(dǎo)纖維陶瓷坩堝普通玻璃硅太陽能電池ABCD(3)下列說法正確的是_。A在粗硅的制取中發(fā)生2CSiO22COSi，硅被還原，所以碳的還原性大于硅的還原性B硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中C用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后再通入CO2D由Na2CO3SiO2CO2Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸(4)常溫下，SiCl4為液態(tài)，沸點(diǎn)為57.6 ，在空氣中冒白霧。制備高純度硅的中間產(chǎn)物SiCl4中溶有液態(tài)雜質(zhì)，若要得到高純度SiCl4，應(yīng)采用的方法是_；用化學(xué)方程式及必要的文字解釋SiCl4在空氣中冒白霧的原因：_。解析(2)長江三峽大壩的水泥中含有硅酸鹽，光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，不是硅酸鹽，陶瓷坩堝中含有硅酸鹽，玻璃中含有硅酸鹽，硅太陽能電池中含有單質(zhì)硅的成分，不含硅酸鹽。(3)依據(jù)元素周期律，硅的還原性大于碳，A項(xiàng)反應(yīng)能發(fā)生是因?yàn)镃O氣體不斷逸出，使平衡向右移動(dòng)；硅酸鈉是一種黏合劑，能夠把瓶塞和瓶頸黏合在一起，B錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中的反應(yīng)不是在水溶液中進(jìn)行的，且產(chǎn)物中有氣體生成，與酸性強(qiáng)弱無關(guān)，D錯(cuò)誤。(4)分離液體混合物可以選擇蒸餾的方法，但因?yàn)镾iCl4能夠水解，所以必須選擇無水(無水蒸氣)的環(huán)境進(jìn)行該操作；SiCl4在空氣中與水蒸氣反應(yīng)生成H2SiO3和HCl，其中HCl在空氣中遇到水蒸氣產(chǎn)生白霧。答案(1)(2)D(3)C(4)在干燥條件下蒸餾SiCl43H2O=H2SiO34HCl，HCl遇水蒸氣產(chǎn)生白霧13(xx北京海淀模擬)硅及其化合物在自然界廣泛存在并被人類應(yīng)用。(1)氮化硅膜與二氧化硅膜相比較具有表面化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，故氮化硅膜可用于半導(dǎo)體工業(yè)。可以用NH3和SiH4(硅烷)在一定條件下反應(yīng)，并在600 T的加熱基板上生成氮化硅膜：3SiH44NH3Si3N412H2以硅化鎂為原料制備硅烷的反應(yīng)和工業(yè)流程如下：反應(yīng)原理：4NH4ClMg2Si4NH3SiH42MgCl2(H0)NH4Cl中的化學(xué)鍵類型有_，SiH4的電子式為_。上述生產(chǎn)硅烷的過程中液氨的作用是_ _。氨氣是重要的工業(yè)原料，寫出氨氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO的化學(xué)方程式_，實(shí)驗(yàn)室可利用如右圖所示裝置完成該反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)過程中，除觀察到錐形瓶中產(chǎn)生紅棕色氣體外，還可觀察到有白煙生成，白煙的主要成分是_。(2)三硅酸鎂(Mg2Si3O8nH2O)難溶于水，在醫(yī)藥上可做抗酸劑。它除了可以中和胃液中多余的酸之外，生成的H2SiO3還可覆蓋在有潰瘍的胃表面，保護(hù)其不再受刺激。三硅酸鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ _。將0.184 g三硅酸鎂加入到50 mL 0.1 molL1鹽酸中，充分反應(yīng)后，濾去沉淀，用0.1 molL1 NaOH溶液滴定剩余的鹽酸，消耗NaOH溶液30 mL，則Mg2Si3O8nH2O中的n值為_。(注：Mg2Si3O8的摩爾質(zhì)量為260 gmol1)。解析(1)液氨的作用是制冷、吸收熱量，保證反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，并不參與反應(yīng)。(2)書寫Mg2Si3O8nH2O與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)，Mg2Si3O8nH2O要以整體形式出現(xiàn)。Mg2Si3O8nH2O4HCl=3H2SiO32MgCl2(n1)H2O1 mol4 molx mol0.002 molx0.000 50000 5(26018n)0.184，n6。答案(1)極性鍵(或共價(jià)鍵)、離子鍵吸收熱量，保證反應(yīng)在常溫下進(jìn)行(答“制冷”或“降溫”均可)4NH35O24NO6H2ONH4NO3(或硝酸銨)(2)Mg2Si3O8nH2O4HCl=3H2SiO32MgCl2(n1)H2O6