精修版高考化學(xué)江西：第四章 課時1 碳、硅及其化合物

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1、精品文檔?高考化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 課時1 碳、硅及其化合物 (時間：45分鐘　分值：100分) 一、選擇題(本題共10個小題，每題6分，共60分，每個小題只有一個選項符合題意。) 1．2013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

2、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，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　B 2．(2013·廣東四校聯(lián)考)材料與化學(xué)密切相關(guān)，表中對應(yīng)關(guān)系錯誤的是 (　　)。 材料 主要化學(xué)成分 A 剛玉、金剛石 三氧化二鋁 B 大理石、石灰石 碳酸鈣 C 普通水泥、普通玻璃 硅酸鹽 D 沙子、石英 二氧化硅 解析　A項中金剛石是碳的一種單質(zhì)。 答案　A 3．下列敘述正確的是 (　　)。

3、A．高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，說明硅酸(H2SiO3)的酸性比 碳酸強(qiáng) B．陶瓷、玻璃、水泥容器都能貯存氫氟酸 C．石灰抹墻、水泥砌墻的硬化過程原理相同 D．玻璃窯中出來的氣體的主要成分是二氧化碳 解析　二氧化硅在高溫下能與碳酸鈉反應(yīng)：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，但不能說明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)，上述反應(yīng)之所以能進(jìn)行，是因為CO2不斷逸出，而促使了反應(yīng)向右進(jìn)行；玻璃、陶瓷、水泥中均含有SiO2，會與氫氟酸反應(yīng)；石灰抺墻的硬化過程是因為發(fā)生了反應(yīng)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3＋H2O，而水泥砌墻是水泥與水作用發(fā)生一系列變化而凝固變硬。 答案

4、　D 4．硅是構(gòu)成無機(jī)非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯誤的是 (　　)。 A．氮化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，其化學(xué)式為Si3N4 B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承 C．光導(dǎo)纖維是一種新型無機(jī)非金屬材料，其主要成分為SiO2 D．二氧化硅為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體中硅原子和硅氧單鍵的個數(shù)之比為1∶2 解析　二氧化硅晶體中，一個硅原子可形成4個硅氧單鍵，故硅原子和硅氧單鍵的個數(shù)之比為1∶4，故D錯誤。 答案　D 5．在①濃硝酸?、谒、蹪饬蛩帷、軞浞帷、輾溲趸浫芤褐?，能與單質(zhì)硅起化學(xué)反應(yīng)的

5、是 (　　)。 A．①② B．②④ C．④⑤ D．③④ 解析　硅能與F2、HF、強(qiáng)堿在常溫下反應(yīng)，在加熱或高溫條件下也能與Cl2、O2、H2發(fā)生反應(yīng)。 答案　C 6．(2013·石家莊部分學(xué)校聯(lián)考)下列說法正確的是 (　　)。 A．高溫下，可在試管內(nèi)完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反應(yīng) B．CO2和鈉在一定條件下反應(yīng)可以得到金剛石和碳酸鈉，反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是3∶4 C．現(xiàn)代海戰(zhàn)通過噴放液體SiCl4(極易水解)和液氨可產(chǎn)生煙幕，其主要成分是NH4Cl D．從燃煤煙道灰中(含GeO2)提取半

6、導(dǎo)體材料單質(zhì)鍺(Ge)，沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng) 解析　玻璃的主要成分是SiO2，高溫下與C(碳)反應(yīng)，A錯誤；反應(yīng)中CO2作氧化劑，Na作還原劑，根據(jù)化合價升降值相等的原則，作為氧化劑的CO2與作為還原劑的Na的物質(zhì)的量之比為1∶4，B錯誤；SiCl4水解生成HCl和硅酸，HCl與液氨反應(yīng)生成NH4Cl，C正確；由化合態(tài)到游離態(tài)，一定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D錯誤。 答案　C 7．(2013·陜西質(zhì)檢)下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不正確的是 (　　)。 A．都是共價化合物 B．SiO2可用于制光導(dǎo)纖維，干冰可用于人工降雨 C．都能溶于水且與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸 D．都是酸性氧化

7、物，都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) 解析　SiO2和CO2中都只含有共價鍵，均為共價化合物，A項正確；干冰升華吸熱，可用于人工降雨，B項正確；SiO2不能與水反應(yīng)，C項錯誤；SiO2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成硅酸鹽，CO2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成碳酸鹽或碳酸氫鹽，D項正確。 答案　C 8．(2013·福州質(zhì)檢)壽山石主要成分為葉蠟石，葉蠟石組成為Al2O3·4SiO2·H2O，下列觀點不正確的是 (　　)。 A．壽山石雕刻作品要避免與酸、堿接觸 B．壽山石顏色豐富多彩是因為含有不同形態(tài)的金屬氧化物 C．潮濕的空氣可能導(dǎo)致壽山石作品表面溶解變質(zhì) D．置于干燥空氣中可能會導(dǎo)致壽山石作

8、品脫水變質(zhì) 解析　根據(jù)壽山石的主要成分，可知其能與酸或堿發(fā)生反應(yīng)，A對；壽山石中含有不同形態(tài)的Al2O3，造成其色彩豐富，B對；其中的氧化物Al2O3和SiO2不溶于水也不和水反應(yīng)，不會溶解變質(zhì)，C錯；久置于干燥空氣中，會造成其中的結(jié)晶水失去而變質(zhì)，D對。 答案　C 9．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都會反應(yīng)，但存在著競爭，如果先與KOH反應(yīng)，則反應(yīng)后生成的K2CO3立即會與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3，因此，可以看成CO2先

9、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　D 10．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球膽，現(xiàn)裝置內(nèi)空氣已排盡，為使實驗成功，甲、乙、丙分別盛放的試劑為 (　　)。 甲 乙 丙 A 飽

10、和NaHCO3溶液 12 mol·L－1鹽酸 18.4 mol·L－1 H2SO4 B 飽和Na2CO3溶液 2 mol·L－1 H2SO4 飽和NaOH溶液 C 飽和NaOH溶液 2 mol·L－1 H2SO4 18.4 mol·L－1 H2SO4 D 18.4 mol·L－1 H2SO4 飽和NaOH溶液 18.4 mol·L－1 H2SO4 解析　分離CO2和CO應(yīng)該先把CO2吸收，干燥后用一個球膽收集CO，然后再用酸制出CO2，干燥后用另一個球膽收集，故丙裝置中盛的一定是濃硫酸(18.4 mol·L－1 H2SO4)，其中乙中的酸應(yīng)選用2 mol·L－1的

11、硫酸，而不能選用鹽酸，因為鹽酸易揮發(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時會改變CO2的量，且吸收效果不如飽和NaOH溶液，故選C。 答案　C 二、非選擇題(本題共4個小題，共40分) 11．(8分)如何除去下列各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，請選用下面提供的試劑和操作，將標(biāo)號填在表內(nèi)。 供選試劑：A.鹽酸　B．燒堿溶液　C．氧氣　D．水 E．CO2　F．不用其他試劑 供選操作：①加熱?、诩訜崛廴凇、圻^濾?、芙Y(jié)晶 含雜質(zhì)的物質(zhì) 所加試劑 主要操作 (1)SiO2(NaHCO3)

12、 (2)SiO2(CaCO3) (3)SiO2(Si) (4)NaCl(SiO2) 解析　(1)除去SiO2中的NaHCO3可用水溶法； (2)除去SiO2中的CaCO3可先用鹽酸溶解，然后再過濾。 (3)除去SiO2中的Si可用加熱法：Si＋O2SiO2。 (4)因NaCl溶于水而SiO2不溶于水，所以除去NaCl中的SiO2可用過濾、結(jié)晶法。 答案　(1)D?、邸?2)A?、邸?3)C　①　(4)D?、邰? 12．(10分)(2013·廈門模擬)已知A、B、C、D、E、F、G、H可以發(fā)生如下圖所示的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)中部分生成物已略去。其中，A、G為同一主族元

13、素的單質(zhì)，B、C、H在通常情況下為氣體，化合物C是一種形成酸雨的大氣污染物。 請?zhí)羁眨? (1)寫出E的兩種用途____________、____________。 (2)反應(yīng)②的離子方程式為__________________________________________。 (3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是___________________________________________。 (4)反應(yīng)④的離子方程式是__________________________________________。 (5)寫出一個由A生成H的置換反應(yīng)方程式：_________________

14、____________ _________________________________________________________________。 解析　由題中信息及轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A、B、C、D、E、F、G、H分別為：C、CO2、SO2、H2SiO3、SiO2、Na2SiO3、Si、CO。 答案　(1)制光導(dǎo)纖維　作建筑材料(或其他合理答案) (2)SiO2＋2OH－===SiO32－＋H2O (3)C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (4)SiO32－＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO32－ (5)C＋H2O(g)CO＋H2(合理即可) 13

15、．(12分)純堿、燒堿等是重要的化工原料。 (1)利用上圖所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應(yīng)。將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現(xiàn)象是___________________________________________________________________________________________________________________________________， 若其他操作不變，將A與C連接，可觀察到的現(xiàn)象是________________ ___________________________________

16、______________________________。 (2)向NaOH溶液中通入一定量CO2，結(jié)晶后得到白色固體，該白色固體的組成可能是 A．NaOH和Na2CO3；B.________________； C．________________；D.________________。 (3)設(shè)計實驗確定(2)中白色固體中存在A項中的陰離子： 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 (1)取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液 (2) 答案　(1)水沿長導(dǎo)管由廣口瓶進(jìn)入燒瓶　廣口瓶中的長導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生 (2)Na2CO3　Na2CO3和Na

17、HCO3　NaHCO3 (3) 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 產(chǎn)生白色沉淀 有CO32－ (2)過濾，取少量濾液于試管中，滴加酚酞 濾液變紅 有OH－ 14.(10分)晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下： ①高溫下用過量的碳還原二氧化硅制得粗硅，同時得到一種可燃性氣體； ②粗硅與干燥的HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3(Si＋3HClSiHCl3＋H2)； ③SiHCl3與過量的H2在1 100～1 200 ℃的溫度下反應(yīng)制得純硅，已知SiHCl3能與水劇烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。 請回答： (1)第一步制取粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________

18、___________________。 (2)粗硅與HCl氣體反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸點57.6 ℃)和HCl(沸點－84.7 ℃)，提純SiHCl3采用的方法為________________________________________________________________。 (3)實驗室用SiHCl3與過量的H2反應(yīng)制取純硅裝置如圖所示(加熱和夾持裝置略去)： ①裝置B中的試劑是________，裝置C中的燒杯需要加熱，目的是__________________________________________

19、_______________________。 ②反應(yīng)一段時間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是__________________________ _________________________________________________________________，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是________________________________，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。 ③為保證制備純硅實驗的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及____________________

20、______________________________。 解析　(3)①因SiHCl3與水強(qiáng)烈反應(yīng)，故A中產(chǎn)生的H2必須干燥，因此B中的試劑為濃H2SO4，且C燒瓶需加熱，其目的是使SiHCl3汽化，加快其與H2的反應(yīng)速率。②石英管中產(chǎn)生的物質(zhì)應(yīng)為硅，故D中有固體產(chǎn)生，由題給信息，制純硅的反應(yīng)條件為1 100～1 200 ℃，此溫度下普通的玻璃容易軟化。③因高溫下H2與O2反應(yīng)容易爆炸，故還應(yīng)排盡裝置中的空氣。 答案　(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑ (2)分餾(或蒸餾) (3)①濃硫酸　使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化　②有固體物質(zhì)生成　在題給反應(yīng)溫度下(1 100～1 200 ℃)，普通的玻璃會軟化　SiHCl3＋H2Si＋3HCl?、叟疟M裝置中的空氣