2019版高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角—硅课时跟踪练.doc

《2019版高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角—硅课时跟踪练.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角—硅课时跟踪练.doc（6页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1第第 1 1 节节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅课时跟踪练一、选择题1硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是( )A.玛瑙 B.光导纤维 C.太阳能电池 D.水晶解析：玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分是 SiO2，硅单质可用来制造太阳能电池板。答案：C2大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。下列物质的俗名与化学式或用途不相符的一组是( )选项俗名主要成分(化学式)用途A石英SiO2集成电路板B纯碱Na2CO3制备玻璃C水玻璃Na2SiO3制备硅胶D铁红Fe2O3用做油漆和涂料解析：

2、石英主要用于生产玻璃(光导纤维)，晶体硅才用于制作集成电路。答案：A3下列离子方程式的书写正确的是( )A水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3CO2H2O=2NaCOH2SiO323B澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)22CO2=Ca22HCO 3C硅与氢氟酸的反应：Si4H4F=SiF42H2D二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO22OH=SiOH2O23解析：Na2SiO3是强电解质，应拆成 Na、SiO，且应生成 HCO，A 错；B 项正确写23 3法是 CO2OH=HCO；C 项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成 H和 F。 3答案：D4下列叙述正确的是( )A红宝石、珍珠、水晶、钻石等

3、装饰的主要成分都是硅酸盐B硅酸钠的水溶液俗名为水玻璃，可用于制备硅胶和木材防火剂2C制造玻璃是复杂的物理过程，玻璃的组成不同，性能不同D金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应解析：红宝石的主要成分为 Al2O3，珍珠的主要成分为 CaCO3，水晶的主要成分为SiO2，钻石为碳单质，A 错误；制造玻璃包含复杂的物理变化和化学变化，C 错误；金刚石是碳单质，具有碳单质的化学性质，D 错误。答案：B5寿山石主要成分为叶蜡石，叶蜡石组成为 Al2O34SiO2H2O，下列观点不正确的是( )A寿山石雕刻作品要避免与酸、碱接触B寿山石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物C潮湿的空气可

4、能导致寿山石作品表面溶解变质D久置于干燥空气中可能会导致寿山石作品脱水变质解析：根据寿山石的主要成分，可知其能与酸或碱发生反应，A 正确；寿山石中含有不同形态的 Al2O3，造成其色彩丰富，B 正确；其中的氧化物 Al2O3和 SiO2不溶于水也不和水反应，在潮湿的空气中不会溶解变质，C 错误；久置于干燥空气中，会失去其中的结晶水变质，D 正确。答案：C6下列除杂方法正确的是( )ASiO2中含 Al2O3杂质，可以加入足量 NaOH 溶液然后过滤除去BCO2中含有 CO 杂质，可以通入盛有 CuO 的玻璃管且加热CCO2中含有 HCl 杂质，可以通过盛有 Na2CO3溶液的洗气瓶DNa2CO

5、3溶液中含有 Na2SiO3杂质，可以通入足量的 CO2，然后过滤解析：A 项，SiO2、Al2O3均与 NaOH 溶液反应；C 项，应通过盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶；D 项，引入 NaHCO3。答案：B7水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2：65%70%、C：30%35%)制取水玻璃的工艺流程：下列说法正确的是( )A原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值B操作 A 与操作 B 完全相同C该流程中硅元素的化合价发生改变3D反应器中发生的复分解反应为 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O解析：

6、稻壳灰来源广泛价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，A 正确；操作 A 为过滤，操作 B 为蒸发浓缩，是两种不同的操作，B 错误；二氧化硅中，硅元素的化合价是4 价，硅酸钠中，硅元素的化合价是4 价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，C 错误；由复分解反应的概念可知，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O 不属于复分解反应，D 错误。答案：A8如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是( )ASiO2属于两性氧化物B盛放 Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C硅胶吸水后可重复再生D图中所示的转化都是氧化还原反应解析：SiO2是酸性氧化物；Na2CO3溶液呈碱性，试剂

7、瓶不能用玻璃塞；题图中有的转化不是氧化还原反应，例如 SiO2与 NaOH 溶液的反应。答案：C9下列说法不正确的是( )二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应 根据反应：SiO2CaCO3CaSiO3CO2可推知硅酸酸性比碳酸强 二氧化碳通入硅=高温酸钠溶液中可以制得硅酸 二氧化硅常被用来制造光导纤维A B C D解析：二氧化硅能与氢氟酸反应，硅酸酸性化碳酸弱。答案：A二、非选择题10硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的 90%以上。(1)下列物质不属于硅酸盐的是_。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与氢氧化钠

8、溶液反应的化学方程式为_，工艺师常用_(填物质名称)来雕刻玻璃。(3)用 Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明 Na2SiO3可用作4_。Na2SiO3可通过 SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是( )A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚C氧化铝坩 D铁坩埚(4)工业上常利用反应 2CSiO2Si2CO制备硅单质，该反应中所=高温含元素化合价升高的物质是_(填化学式，下同)，氧化剂是_。解析：(1)生石灰是 CaO，为碱性氧化物且不含 Si，不属于硅酸盐。(2)SiO2与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于 Si

9、O2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃” ，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。SiO2和 Na2CO3在高温下反应生成 Na2SiO3和 CO2，故含 SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及 Al2O3等都能与 Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中 C(碳)被氧化，SiO2中4 价的硅被还原，因此 SiO2作氧化剂。答案：(1)D (2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O 氢氟酸 (3)防火剂 D (4)C SiO211A、B、C、D、E 五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关

10、系，该元素(用 R 表示)的单质能与 NaOH 溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。请回答下列问题：(1)写出各物质的化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出反应的化学方程式：_，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)写出反应的离子方程式：_。(5)H2CO3的酸性强于 E，请用离子方程式予以证明：_。解析：解答本题的“突破口(1)”是非金属元素 R 的单质能与 NaOH 溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气，说明是硅及其化合物之间的转化。 “突破口(2)”是反应条件“高温” ，A在高温条件下，能与焦炭、CaCO3发生反应，则 A 为 SiO

11、2。从而顺藤摸瓜推知 B 为CaSiO3，D 为 Si，E 为 H2SiO3。5答案：(1)SiO2 CaSiO3 Na2SiO3 Si H2SiO3 (2)SiO22CSi2CO 12 (3)Si2OHH2O=SiO2H2=高温23(4)SiOCa2=CaSiO323(5)SiOCO2H2O=H2SiO3CO232312硅是人类文明发展的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。(1)工业生产粗硅的反应有 SiO22CSi(粗)2CO，SiO23C=3 273 KSiC2CO。若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为 11，则参加=3 273 K反应的 C 和 SiO

12、2的质量之比为_。(2)工业上可以通过下图所示的流程制取纯硅：若反应为 Si(粗)3HClSiHCl3H2，则反应的化学方程式为=553573 K_。整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成 H2SiO3、HCl 和另一种物质，写出该反应的化学方程式：_。下列说法正确的是( )A该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用B最好用分液的方法分离 Si 和 SiHCl3C反应和中 HCl 均作氧化剂D反应和属于可逆反应设每一轮次制备 1 mol 纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应中 HCl 的利用率为 90%，反应中 H2的利用率为 93.75%，则在第二轮次的生产中，补充投

13、入 HCl 和 H2的物质的量之比是_ 。解析：(1)将两方程式叠加，可知 C 和 SiO2的物质的量之比为 52，因此质量之比为(512)(260)12。6(2)由流程图可知反应是 SiHCl3和 H2反应生成纯硅和 HCl，因此方程式为SiHCl3H2Si(纯)3HCl。=1 3731 455 K写出方程式中已知物质：SiHCl33H2OH2SiO33HCl，由原子守恒可知另一种物质为 H2，因此反应的化学方程式为 SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2。该工艺流程中 HCl 和 H2可循环使用；分离 Si 与 SiHCl3可用过滤的方法；反应中HCl 是生成物，是氧化产物；反应、

14、不在同一条件下进行，不是可逆反应。由题中条件可知：Si(粗)3HClSiHCl3H2=553573 K1 mol 3 mol 1 molSiHCl3H2Si(纯)3HCl=1 3731 453 K1 mol 1 mol 3 mol由以上数据可知循环生产中只能产生 3 mol HCl，但 HCl 的利用率是 90%，因此需要增加mol HCl，循环生产中只产生 1 mol H2，但 H2的利用率为 93.75%，因此需增加(3 90%3)mol H2，所以补充投入 HCl 和 H2的物质的量之比为(1 93.75%1)(3 90%3)51。(1 93.75%1)答案：(1)12(2)SiHCl3H2Si(纯)3HCl=1 3731 453 KSiHCl33H2O=H2SiO33HClH2A 51