2019年高考化學大一輪復習 4.1 無機非金屬材料的主角 硅實效精練（含解析）.doc

《2019年高考化學大一輪復習 4.1 無機非金屬材料的主角 硅實效精練（含解析）.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高考化學大一輪復習 4.1 無機非金屬材料的主角 硅實效精練（含解析）.doc（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019年高考化學大一輪復習 4.1 無機非金屬材料的主角 硅實效精練（含解析）一、選擇題：本大題共10小題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1xx合肥模擬月球的礦產(chǎn)資源極為豐富，僅月球表層5 cm厚的沙土就含鐵單質(zhì)上億噸，月球上的主要礦物有輝石 CaMgSi2O6、斜長石KAlSi3O8和橄欖石(Mg或Fe)2SiO4等，下列說法或分析不正確的是()A輝石、斜長石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦B斜長石的氧化物形式可表示為K2OAl2O33SiO2C橄欖石中鐵為2價D月球表層沙土中有游離態(tài)鐵是因為月球的表面幾乎沒有氧氣解析：根據(jù)輝石CaMgSi2O6、斜長石KAlSi3O8和橄欖石(Mg或Fe)2SiO4的化學式可知三者均屬于硅酸鹽礦，A正確。根據(jù)元素化合價不變的原則，將斜長石的化學式改寫為氧化物的形式可表示為K2OAl2O36SiO2，B不正確；根據(jù)化合價代數(shù)和為零，橄欖石中鐵為2價，C正確。鐵單質(zhì)與氧氣接觸易被氧化，所以月球表層沙土中有游離態(tài)鐵是因為月球的表面幾乎沒有氧氣的緣故，D正確。答案：B2節(jié)能減排對發(fā)展經(jīng)濟、保護環(huán)境有重要意義。下列措施不能減少二氧化碳排放的是()A利用太陽能制氫B關(guān)停小火電企業(yè)C舉行“地球一小時”熄燈活動D推廣使用煤液化技術(shù)解析：本題考查的知識點是化學與生產(chǎn)、二氧化碳與環(huán)境，旨在考查學生對社會、環(huán)境的關(guān)注程度。煤液化后燃燒仍然會產(chǎn)生二氧化碳，所以選D。答案：D3下列關(guān)于碳和硅的敘述中，不正確的是()A4價氧化物都與氫氧化鈉溶液反應B單質(zhì)在加熱時都能與氧氣反應C氧化物都能溶于水生成相應的酸D碳和硅兩種元素都有能導電的單質(zhì)解析：A項，碳和硅的4價氧化物都是酸性氧化物，都能與氫氧化鈉溶液反應；B項，碳和硅的單質(zhì)在加熱時都能與O2反應，生成氧化物；C項，SiO2不溶于水，不能生成硅酸；D項，石墨是導體，晶體硅是半導體，都能導電。答案：C4青花瓷中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你初妝”、“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目，但古瓷中所用顏料成分一直是個謎，近年代科學家才得知大多為硅酸鹽，如藍紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox，銅為2價)，下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法不正確的是()A可用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2B性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色C易溶解于強酸和強堿Dx等于6解析：“硅酸銅鋇”能穩(wěn)定存在說明其性質(zhì)穩(wěn)定。不易脫色，不易與酸、堿反應?！肮杷徙~鋇”中Ba為2價，Cu為2價，Si為4價，則x6，用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2。A、B、D均正確。答案：C5xx泰州模擬將足量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、SiO2 DSiO2解析：將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3；加熱蒸干高溫灼燒時發(fā)生反應：H2SiO3H2OSiO2,2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，各反應物存在如下關(guān)系，H2SiO32NaHCO3，H2SiO3SiO2,2NaHCO3Na2CO3SiO2，由上述關(guān)系可知，最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3，故選A項。答案：A6月球上有豐富的綠柱石(綠寶石)礦藏，其主要化學成分為BenAl2(Si6O18)，用氧化物形式表示為nBeOAl2O36SiO2，其n的值為()A1 B2C3 D4解析：方法一：利用BenAl2(Si6O18)化學式化合價代數(shù)和為零可求得n3。方法二：BenAl2(Si6O18)與nBeOAl2O36SiO2為同種物質(zhì)，根據(jù)氧原子守恒，也可求得n3。故答案為C。答案：C7某氧化物X難溶于水，能與燒堿反應，生成易溶于水的化合物Y，將少量Y溶液滴入鹽酸中能生成一種白色的膠狀沉淀，則X是()ASiO2 BAl2O3CMgO DP2O5解析：MgO不能溶于燒堿，C項錯誤；Al(OH)3是兩性氫氧化物，故少量NaAlO2溶液滴入鹽酸中不能生成沉淀，B項錯誤；磷酸鈉與鹽酸反應得不到膠狀沉淀，D項錯誤。答案：A8xx河南南陽模擬下列物質(zhì)：氫氟酸；濃硫酸；燒堿溶液；Na2CO3固體；氧化鈣；濃硝酸，其中在一定條件下能與SiO2反應的有()A BC D解析：SiO2與除氫氟酸以外的酸都不反應：SiO24HF=SiF42H2O，符合、和不符合；SiO2是酸性氧化物，能夠與堿和堿性氧化物反應，和符合；高溫下SiO2和Na2CO3能夠反應，符合。答案：C9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，應先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應，然后再通入CO2D由Na2CO3SiO2CO2Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸解析：依據(jù)元素周期律硅的還原性大于碳，上述反應能發(fā)生是因為產(chǎn)物中有CO氣體生成，使平衡向右移動，A項錯誤；硅酸鈉是一種黏合劑，B項錯誤；D項反應不是在水溶液中進行的，且產(chǎn)物中有氣體生成，與酸性強弱無關(guān)，D項錯誤。答案：C10xx浙江師大附中模擬下列說法正確的是()A工業(yè)制水泥、玻璃、陶瓷都要用到石灰石B剛玉、紅寶石、藍寶石主要成分是氧化鋁C石英、硅石、水晶、珍珠、瑪瑙主要成分都是SiO2D二氧化硅是酸性氧化物，能抗?jié)饬蛩?、濃硝酸的腐蝕，故能抗氫鹵酸(HX)的腐蝕解析：A項，工業(yè)制水泥的原料為石灰石和黏土，制玻璃的原料為純堿、石灰石和石英，制陶瓷是以黏土為原料，不用石灰石；B項，剛玉的主要成分是氧化鋁，紅寶石、藍寶石是含少量不同金屬氧化物的優(yōu)質(zhì)剛玉；C項，石英、硅石、水晶、瑪瑙主要成分都是SiO2，珍珠的主要成分是碳酸鈣；D項，二氧化硅是酸性氧化物，能抗鹽酸、濃硫酸、濃硝酸的腐蝕，但不能抗氫氟酸的腐蝕。答案：B二、非選擇題：本大題共4小題，將答案填在題中橫線上。112010年5月15日，CCTV對“南澳一號”沉船的考古進行了兩個小時的現(xiàn)場直播，從沉船中發(fā)現(xiàn)了大量宋代精美瓷器，體現(xiàn)了燦爛的中華文明。青花瓷胎體的原料高嶺土Al2Si2O5(OH)x，可摻進瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是鉀長石(KAlSi3O8)，在1 300左右一次燒成的釉可形成精美的青花瓷。(1)下列說法正確的是_(填序號)。A高嶺土分子中x2B鉀長石能完全溶解在鹽酸中形成澄清的溶液C燒制青花瓷過程中發(fā)生了復雜的物理變化和化學變化D青花瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)品(2)在“南澳一號”考古直播過程中，需用高純度SiO2制造的光纖。下圖是用海邊的石英砂(含氯化鈉、氧化鋁等雜質(zhì))制備二氧化硅粗產(chǎn)品的工藝流程。洗滌石英砂的目的是_。二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式是_。在以上流程中，要將洗凈的石英砂研磨成粉末，目的是_。工業(yè)上常用純凈石英砂與C在高溫下發(fā)生反應制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為11。下列說法正確的是_(填序號)。ASiC性質(zhì)穩(wěn)定，能用于制造抗高溫水泥B制造粗硅時的反應為：2SiO25CSiSiC4COC在以上流程中，將鹽酸改為NaOH溶液，也可達到目的D純凈的SiO2只能用于制造光導纖維解析：(1)選項A，根據(jù)化合價代數(shù)和等于零的原則，可得：6810x0，解得x4。選項B，鉀長石與鹽酸反應后不能形成澄清的溶液。選項C，根據(jù)水泥制造過程可推測出燒制青花瓷過程中發(fā)生了復雜的物理變化和化學變化。選項D，青花瓷、玻璃、水泥符合硅酸鹽產(chǎn)品的特點，是硅酸鹽產(chǎn)品。(2)石英砂中含有易溶于水的NaCl雜質(zhì)，洗滌石英砂可使NaCl與SiO2分離。SiO2與NaOH溶液反應生成Na2SiO3和H2O，據(jù)此可寫出相應的離子方程式。將純凈的石英砂研磨后能增大物質(zhì)的表面積，從而增大反應物與鹽酸的接觸面積，增大反應速率，提高生產(chǎn)效率。選項A，根據(jù)SiC中元素的價態(tài)可知，SiC具有還原性，在高溫下仍能在O2中燃燒生成SiO2和CO2，因此不能用于制造抗高溫水泥。選項B，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為11，根據(jù)原子守恒，可將題述信息轉(zhuǎn)化為如下反應：2SiO25C=SiSiC4CO。選項C，因SiO2、Al2O3都能溶解在NaOH溶液中，無法實現(xiàn)二者的分離。選項D，純凈的SiO2還可用于制造光學玻璃等。答案：(1)CD(2)除去石英砂中的NaCl雜質(zhì)SiO22OH=SiOH2O增大反應物之間的接觸面積，增大反應速率，提高生產(chǎn)效率B12氮化硅可用作高溫陶瓷復合材料，在航天航空、汽車發(fā)動機、機械等領(lǐng)域有著廣泛的用途。由石英砂合成氮化硅粉末的路線圖如下所示。其中NH2基團中各元素的化合價與NH3相同。請回答下列問題：(1)石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放，以NaOH為例，用化學反應方程式表示其原因：_。(2)圖示的變化中，屬于氧化還原反應的是_。(3)SiCl4在潮濕的空氣中劇烈水解，產(chǎn)生白霧，軍事工業(yè)中用于制造煙霧劑。SiCl4水解的化學反應方程式為_。(4)在反應中，3 mol Si(NH2)4在高溫下加熱可得1 mol氮化硅粉末和8 mol A氣體，則氮化硅的化學式為_。(5)在高溫下將SiCl4在B和C兩種氣體的氣氛中，也能反應生成氮化硅，B和C兩種氣體在一定條件下化合生成A。寫出SiCl4與B和C兩種氣體反應的化學方程式：_。解析：石英砂不能與堿共同存放的實質(zhì)是SiO2與堿可以發(fā)生反應。反應是石英砂與焦炭發(fā)生氧化還原反應；反應是硅單質(zhì)與Cl2反應，也是氧化還原反應。SiCl4水解可以看做Si結(jié)合四個OH生成H4SiO4，原硅酸不穩(wěn)定失水生成H2SiO3，Cl結(jié)合H生成HCl。氮化硅的化學式可通過題目信息，運用質(zhì)量守恒求得。結(jié)合題給信息，SiCl4與N2、H2反應可得到Si3N4和HCl。答案：(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(2)(3)SiCl43H2O=4HClH2SiO3(若寫H4SiO4也對)(4)Si3N4(5)3SiCl42N26H2Si3N412HCl13媒體曾報道江蘇肯德基連鎖店在煎炸中添加濾油粉的情況，經(jīng)衛(wèi)生部門檢測，濾油粉實質(zhì)為食品級三硅酸鎂。三硅酸鎂為白色無味粉末，不溶于水和乙醇，易與無機酸反應。有關(guān)部門規(guī)定三硅酸鎂樣品中含水量不超過12.2%為優(yōu)良級。某化學小組欲測定三硅酸鎂的化學式(可用MgxSi3OymH2O表示)，實驗步驟如下：步驟一：取16.6 g 三硅酸鎂樣品，充分加熱至不再分解，冷卻、稱量，得固體13.0 g。步驟二：另取 16.6 g 三硅酸鎂樣品，向其中加入足量100 mL 4 mol/L 的鹽酸，充分反應后，過濾、洗滌、灼燒，得固體 9.0 g 。該固體為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且熔沸點很高。(1)通過計算確定MgxSi3OymH2O的化學式。(2)該小組測定的三硅酸鎂樣品是否為優(yōu)良級？(3)寫出該三硅酸鎂樣品與鹽酸反應的化學方程式。解析：(1)由題意知步驟二中得到的固體為SiO2,9.0 g SiO2的物質(zhì)的量為0.15 mol，樣品中H2O的質(zhì)量為16.6 g13.0 g3.6 g，物質(zhì)的量為0.2 mol。設(shè)16.6 g 三硅酸鎂的物質(zhì)的量為a。MgxSi3OymH2O3SiO2mH2O1 3ma0.15 mol0.2 mol解得a0.05 mol，m4MgxSi3OymH2O的摩爾質(zhì)量為332 g/mol則24x28316y184332由化合物中各元素正負化合價代數(shù)和為零得2x432y聯(lián)立解得：x2，y8，所求化學式為：Mg2Si3O84H2O。(2)樣品中含水量為100%21.7%12.2%，故樣品不是優(yōu)良級。(3)根據(jù)反應情況可寫出該三硅酸鎂樣品與鹽酸反應的化學方程式：Mg2Si3O84H2O4HCl=2MgCl23H2SiO33H2O。答案：(1)Mg2Si3O84H2O(2)否(3)Mg2Si3O84H2O4HCl=2MgCl23H2SiO33H2O14已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化學性質(zhì)具有一定的相似性；Mg和Na的化學性質(zhì)也具有一定的相似性。.用如圖所示裝置進行Mg和SO2的實驗。其中A是制備SO2的發(fā)生裝置。(1)選取制取SO2的合適試劑_(填序號)。10%的H2SO4溶液80%的H2SO4溶液Na2SO3固體CaSO3固體(2)寫出裝置B中發(fā)生的主要反應的化學方程式：_。裝置C中NaOH溶液的作用是_。(3)請在圖中畫出制備SO2的發(fā)生裝置并注明主要儀器的名稱，固定儀器省略不畫。(4)你認為該裝置的不足之處是_。.某研究性學習小組進行了“實驗室制Si”的研究，他們以課本為基礎(chǔ)，查閱資料得到以下可供參考的信息：工業(yè)上在高溫時用C還原SiO2可制得SiMg在點燃的條件下即可與SiO2反應金屬硅化物與稀H2SO4反應生成硫酸鹽與SiH4Si和SiO2均不與稀H2SO4反應SiH4在空氣中自燃他們在研究報告中記載著：“選用合適的物質(zhì)的適宜的條件下充分反應，再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物；然后過濾、洗滌、干燥，最后稱量在用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，其產(chǎn)率也只有預期值的63%左右?！?5)該小組“實驗室制Si”的化學方程式是_。(6)你估計“用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花”的原因是_。解析：(1)制取SO2應用濃H2SO4和亞硫酸鹽。選項中不可選用CaSO3，因為CaSO4微溶于水，會附在固體表面，阻礙反應進行。(2)Mg具有還原性，SO2具有氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應。(3)本反應為固液不加熱制取氣體的反應，故可用分液漏斗盛80%的H2SO4，用錐形瓶裝固體Na2SO3。(4)該裝置中：A中的水蒸氣會進入B與Mg反應，在A、B中間應加干燥裝置；Mg能與SiO2反應，在Mg下方墊一不銹鋼片，隔離Mg和SiO2；尾氣處理裝置C試管用膠塞封閉，且無防倒吸裝置。答案：(1)(2)3MgSO22MgOMgS(或2MgSO22MgOS，MgSMgS)吸收多余的SO2，防止污染環(huán)境(3)如下圖所示(4)在A和B之間沒有連接一個干燥裝置；C裝置未與大氣相通；在鎂下方未墊一個不銹鋼片，鎂與玻璃管反應；未設(shè)計一個防倒吸裝置(5)2MgSiO22MgOSi(6)金屬鎂與生成的硅繼續(xù)反應生成硅化鎂，硅化鎂與稀硫酸反應生成的SiH4可自燃(或用化學方程式表示：2MgSiMg2Si，Mg2Si2H2SO4=2MgSO4SiH4，SiH42O2=SiO22H2O)創(chuàng)新試題教師備選教學積累資源共享本題是硅及其化合物的相互轉(zhuǎn)化題目，作為備用例題強化本講內(nèi)容。(1)露置于空氣中一段時間后的水玻璃會渾濁，向此渾濁溶液中加入稀鹽酸，會生成白色沉淀，同時伴隨有氣泡產(chǎn)生。用化學方程式解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因：溶液變渾濁：_；生成白色沉淀：_；產(chǎn)生氣泡：_。(2)已知A、B、C、D均含有同一種元素，A為單質(zhì)，根據(jù)如下圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列有關(guān)問題。寫出A、B、C、D各物質(zhì)的名稱：A_，B_，C_，D_。寫出AD的化學方程式：_。寫出下列變化的離子方程式：BC_；DB_。解析：(2)A是單質(zhì)，D是氧化物，且氧化物與堿反應還與碳反應，所以D不是Al2O3，而是SiO2。答案：(1)Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3Na2SiO32HCl=H2SiO32NaClNa2CO32HCl=2NaClCO2H2O(2)硅硅酸鈉硅酸二氧化硅SiO2SiO2SiOCO2H2O=H2SiO3COSiO22OH=SiOH2O