2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)規(guī)范練13 硅 無機(jī)非金屬材料 魯科版.doc

課時(shí)規(guī)范練13硅無機(jī)非金屬材料一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.(2019福建廈門月考)C、Si、S都是自然界中含量豐富的非金屬元素,下列有關(guān)說法中正確的是()A.三種元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)B.元素的+4價(jià)氧化物都屬于酸性氧化物,都能與堿反應(yīng)而不能與任何酸反應(yīng)C.最低價(jià)的氣態(tài)氫化物都具有還原性,易與O2發(fā)生反應(yīng)D.其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO32.(2019安徽銅陵模擬)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(cuò)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Si3N4B.碳化硅(SiC)的硬度大,熔點(diǎn)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SiO2D.硅酸鹽均不溶于水3.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、硬,但質(zhì)地較脆C.它沒有固定的熔點(diǎn)D.它是一種新型無機(jī)非金屬材料4.(2019天津?yàn)I海新區(qū)月考)下列關(guān)于硅及其化合物的說法不正確的是()A.高純硅具有良好的半導(dǎo)體性能,可制成硅芯片、光電池、光導(dǎo)纖維等B.二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng),可用氫氟酸蝕刻玻璃C.向硅酸鈉溶液中滴加稀鹽酸有不溶物生成,實(shí)驗(yàn)室可用該方法制備硅酸D.“硅膠”由硅酸凝膠經(jīng)干燥、脫水制得,常用作食品、藥品等的干燥劑5.(2019河南周口調(diào)研)下列除雜方法正確的是()A.SiO2中含Al2O3雜質(zhì),可以加入足量NaOH溶液,然后過濾除去B.CO2中含有CO雜質(zhì),可以通入盛有CuO的玻璃管且加熱C.CO2中含有HCl雜質(zhì),可以通過盛有飽和Na2CO3溶液的洗氣瓶D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3雜質(zhì),可以通入足量的CO2,然后過濾6.石英砂(主要成分為SiO2)是一種常用的工業(yè)原料,其中?；煊猩倭刻妓徕},要除去石英砂中的少量碳酸鈣,應(yīng)采用的方法是()A.用水溶解后過濾分離B.用稀硫酸溶解后過濾分離C.用酒精燈加熱D.用稀鹽酸溶解后過濾分離7.(2019湖南張家界月考)科學(xué)家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示:容器中進(jìn)行的反應(yīng)為Si(粗)+3HCl(g)SiHCl3(l)+H2(g);容器中進(jìn)行的反應(yīng)為SiHCl3+H2Si(純)+3HCl。下列說法正確的是()A.該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是部分反應(yīng)物可循環(huán)使用B.最好用分液的方法分離Si和SiHCl3C.反應(yīng)和中HCl均作氧化劑D.反應(yīng)和屬于可逆反應(yīng)8.水玻璃(Na2SiO3溶液)廣泛應(yīng)用于耐火材料、洗滌劑生產(chǎn)等領(lǐng)域,是一種重要的工業(yè)原料。如圖是用稻殼灰(SiO2:65%70%、C:30%35%)制取水玻璃的工藝流程:下列說法正確的是()A.原材料稻殼灰價(jià)格低廉,且副產(chǎn)品活性炭有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值B.操作A與操作B完全相同C.該流程中硅元素的化合價(jià)發(fā)生改變D.反應(yīng)器中發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)為SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O9.二氧化硅(SiO2)又稱硅石,是制備硅及其化合物的重要原料(制備流程如圖所示)。下列說法正確的是()A.SiO2既能與HF反應(yīng),又能與NaOH反應(yīng),屬于兩性氧化物B.盛放Na2CO3溶液的試劑瓶不能用玻璃塞C.硅膠吸水后不能重復(fù)使用D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)10.(2019四川攀枝花模擬)向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體,當(dāng)通入氣體體積為8.96 L(0 ,1.01105 Pa)時(shí)立即停止,則這一過程中,溶液中溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量與通入CO2氣體的體積關(guān)系圖像正確的是(氣體的溶解和離子的水解忽略不計(jì))()二、非選擇題(本題共3小題,共40分)11.(13分)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)代通信材料光導(dǎo)纖維,C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。(1)B元素的原子最外層電子數(shù)與A相同,且原子序數(shù)B<A,則B在元素周期中的位置。(2)寫出易與C發(fā)生反應(yīng)的酸與C反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)將C與純堿混合高溫熔融時(shí)也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D,同時(shí)還生成B的最高價(jià)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.鐵坩堝D.瓷坩堝將過量的E通入D的溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。(4)100 g C和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,則100 g該混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。12.(2019湖南師大附中月考)(14分)某礦石含碳酸鎂和石英,制備高純硅和硅膠的工藝流程如下:(1)“硅膠”常用作,也可以用作的載體。A的結(jié)構(gòu)式為。(2)制備粗硅的方程式為。(3)操作為,操作為。(4)操作,需要在氯化氫氣流中加熱脫水的原因是。(5)溶液G用E酸化的方程式為。13.(13分)二氯二氫硅(SiH2Cl2)常用于外延法工藝中重要的硅源。易燃、有毒,與水接觸易水解,沸點(diǎn)為8.2 。在銅催化作用下,HCl與硅在250260 反應(yīng)可以制得SiH2Cl2。(1)利用濃硫酸、濃鹽酸為原料,選用A裝置制取HCl,利用了濃硫酸的性。(2)D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為。(3)按照氣體從左到右的方向,制取SiH2Cl2的裝置(h處用止水夾夾好)連接順序?yàn)閍()()()()()()()(填儀器接口的字母,其中裝置C用到2次)。(4)按從左到右的順序,前面裝置C中裝的藥品為,后面裝置C的作用為。(5)反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外,還會(huì)生成H2和、等。(6)新的制取SiH2Cl2的方法:往硅粉中先通入Cl2,在300350 反應(yīng)生成SiCl4,然后再與HCl在250260 反應(yīng),可以大大提高產(chǎn)率。如果通入氣體順序相反,結(jié)果會(huì)(用化學(xué)方程式表示)。課時(shí)規(guī)范練13硅無機(jī)非金屬材料1.CA項(xiàng),硅元素在自然界中無游離態(tài),錯(cuò)誤;B項(xiàng),SiO2能與氫氟酸反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),C、Si、S三種元素最低價(jià)態(tài)氣態(tài)氫化物分別為CH4、SiH4、H2S,都具有還原性,易與O2發(fā)生反應(yīng),正確;D項(xiàng),酸性強(qiáng)弱順序?yàn)?H2SO4>H2CO3>H2SiO3,錯(cuò)誤。2.D在氮化硅中,N元素為-3價(jià),Si元素為+4價(jià),則化學(xué)式為Si3N4,A正確;硅酸鈉易溶于水,D錯(cuò)誤。3.B由航空材料的成分組成知其質(zhì)輕、具有耐高溫抗氧化等性質(zhì),由于這種材料能增加韌性,故質(zhì)地不會(huì)較脆,故B項(xiàng)錯(cuò)誤,A項(xiàng)正確;復(fù)合材料屬于混合物,沒有固定的熔點(diǎn),由碳化硅高溫結(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項(xiàng)正確。4.A制備硅芯片和光電池的主要原料為高純硅,光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,A項(xiàng)不正確;二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng),故常用氫氟酸蝕刻玻璃,B項(xiàng)正確;硅酸鈉溶液能與稀鹽酸反應(yīng)生成硅酸沉淀,C項(xiàng)正確;“硅膠”由硅酸凝膠經(jīng)干燥、脫水制得,常用作食品、藥品等的干燥劑,D項(xiàng)正確。5.BSiO2、Al2O3均能與NaOH溶液反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;在加熱的條件下,CO與CuO反應(yīng)產(chǎn)生CO2,B項(xiàng)正確;Na2CO3溶液也能吸收CO2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;會(huì)引入NaHCO3雜質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.D二氧化硅和碳酸鈣都不溶于水,A項(xiàng)錯(cuò)誤;碳酸鈣與硫酸反應(yīng)生成難溶性的硫酸鈣,阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行,無法除雜,B項(xiàng)錯(cuò)誤;碳酸鈣受熱分解生成氧化鈣,引入了新的雜質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化硅與鹽酸不反應(yīng),碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成可溶性的氯化鈣,然后過濾可得到二氧化硅,D項(xiàng)正確。7.A該工藝流程中HCl和H2兩種氣體可循環(huán)使用;分離Si與SiHCl3可用過濾的方法;反應(yīng)中HCl是生成物,是氧化產(chǎn)物;反應(yīng)、不在同一條件下進(jìn)行,不屬于可逆反應(yīng)。8.A稻殼灰來源廣泛價(jià)格低廉,活性炭具有吸附性,有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,A項(xiàng)正確;操作A為過濾,操作B為蒸發(fā)濃縮,是兩種不同的操作,B項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化硅中,硅元素的化合價(jià)是+4價(jià),硅酸鈉中,硅元素的化合價(jià)是+4價(jià),所以該流程中硅元素的化合價(jià)沒有發(fā)生改變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由復(fù)分解反應(yīng)的概念可知,SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,不屬于復(fù)分解反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.B二氧化硅與NaOH反應(yīng):SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,生成了鹽和水,SiO2只能與HF反應(yīng),即只能與特殊酸反應(yīng),與其他酸不反應(yīng),所以二氧化硅不是兩性氧化物,故A錯(cuò)誤;Na2CO3溶液呈堿性,二氧化硅能與堿反應(yīng)生成具有黏合性的硅酸鈉,使玻璃塞無法打開,故B正確;硅膠吸附水分后,可通過熱脫附方式將水分除去重復(fù)使用,故C錯(cuò)誤;圖中二氧化硅與氫氟酸、氫氧化鈉、碳酸鈉的反應(yīng),硅酸鈉與鹽酸的反應(yīng),硅酸的分解反應(yīng),這些反應(yīng)中元素的化合價(jià)都沒有發(fā)生變化,屬于非氧化還原反應(yīng),故D錯(cuò)誤。10.C通入CO2氣體依次發(fā)生的反應(yīng)為CO2+Ba(OH)2BaCO3+H2O0.1 mol0.1 mol0.1 molCO2+2NaOHNa2CO3+H2O0.1 mol0.2 mol0.1 molCO2+Na2CO3+H2O2NaHCO30.1 mol0.1 mol0.2 molCO2+BaCO3+H2OBa(HCO3)20.1 mol0.1 mol0.1 mol通入0.1 mol CO2時(shí),溶液中含有0.2 mol NaOH,溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量為0.4 mol;通入0.2 mol CO2時(shí)溶液中生成0.1 mol Na2CO3,n(離子)=0.3 mol;通入0.3 mol CO2時(shí),溶液中含0.2 mol NaHCO3,n(離子)=0.4 mol;通入0.4 mol CO2時(shí),溶液中含0.2 mol NaHCO3和0.1 mol Ba(HCO3)2,n(離子)=0.7 mol。11.答案 (1)第2周期第A族(2)SiO2+4HFSiF4+2H2O(3)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2ABD2CO2+SiO32-+2H2OH2SiO3+2HCO3-(4)50%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。比硅元素原子序數(shù)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)都能與Na2CO3在高溫下反應(yīng),故不能用含SiO2的坩堝熔融Na2CO3。過量CO2通入Na2SiO3溶液中生成的物質(zhì)是NaHCO3和H2SiO3。(4)首先要仿照Na2CO3與SiO2的化學(xué)反應(yīng)確定CaCO3與SiO2的化學(xué)反應(yīng),然后根據(jù)CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2和CaCO3CaO+CO2可得n(CaCO3)與n(CO2)的關(guān)系:n(CaCO3)=n(CO2),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體11.2 L,其物質(zhì)的量=11.2 L22.4 Lmol-1=0.5 mol,則m(CaCO3)=0.5 mol100 gmol-1=50 g,樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50 g100 g100%=50%。12.答案 (1)干燥劑催化劑OCO(2)SiO2+2CSi+2CO(3)過濾蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 (4)防止鎂離子水解(5)Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3解析 (1)“硅膠”多孔,常用作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑,也可以用作催化劑的載體。二氧化碳的結(jié)構(gòu)式為OCO。(2)工業(yè)制取純硅的工藝流程為SiO2粗硅SiCl4純硅,用焦炭還原SiO2,產(chǎn)物是CO而不是CO2。(3)操作為過濾,操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。(4)MgCl26H2O加熱脫水制得MgCl2,要在氯化氫氣流中進(jìn)行,因?yàn)槁然瘹浞諊煞乐规V離子水解。(5)Na2SiO3與HCl反應(yīng)生成NaCl和H2SiO3。13.答案 (1)吸水(2)Si+2HClSiH2Cl2(3)defgbcd(4)P2O5或無水CaCl2尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中(5)SiCl4SiHCl3(6)SiH2Cl2+2Cl2SiCl4+2HCl(或SiH2Cl2+Cl2SiHCl3+HCl)解析 (1)濃硫酸有吸水性,使?jié)恹}酸更易揮發(fā)出HCl。(2)根據(jù)題意并利用原子守恒法配平反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)利用A裝置制取HCl,連接C裝置干燥,從f進(jìn)入D中反應(yīng),SiH2Cl2從g處揮發(fā),在B裝置中收集,SiH2Cl2的密度比空氣大,導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出,為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B中,則應(yīng)在B裝置后連接干燥管。(4)前面的裝置C是用來干燥氯化氫氣體的,干燥劑應(yīng)選用P2O5或無水CaCl2,后面裝置C的作用為尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中,應(yīng)選堿石灰。(6)如果通入氣體順序相反,生成的SiH2Cl2會(huì)與Cl2繼續(xù)反應(yīng),從而生成SiCl4、SiHCl3。