第4章 第1节 专题训练及解析_1424

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1、1 专题训练及解析 1 硅及其化合物的应用范围很广 下列说法正确的是 A 硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B 粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 C 反应 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 中 Si 为还原剂 NaOH 和 H2O 为氧化剂 D 盐酸可以与硅反应 故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅 解析 选 A 粗硅提纯涉及的反应 Si 2Cl2SiCl4 SiCl4 2H2Si 4HCl 都是 高温 氧化还原反应 B 错 硅与氢氧化钠溶液反应实际分两步 Si 3H2O H2SiO3 2H2 H2SiO3 2NaOH Na2SiO3 2H2O 其中 反应为氧化还原反应 反应为非氧

2、化还原 反应 因此 NaOH 既不是氧化剂 也不是还原剂 只是反应物 起氧化作用的只是水 C 错 硅能与氢氟酸反应 但不能与盐酸反应 D 错 2 我国在开发新材料方面已经走在世界前列 下列有关材料和新材料的说法正确的是 A 碳化硼 B4C3 陶瓷是新型无机非金属材料 B C60属于原子晶体 常用于制造纳米材料 C 纤维素乙酸酯属于天然高分子材料 D 单晶硅常用于制造光导纤维 解析 选 A 本题考查材料的类别 性质等 意在考查考生对化学在生产 生活中应用的了 解 B 项 C60属于分子晶体 可用于制造纳米材料 C 项 纤维素乙酸酯属于合成高分子 材料 D 项 制造光导纤维的原料是高纯石英粉 Si

3、O2 3 2012 山东青岛高三第一次模拟 有些科学家提出硅是 21 世纪的能源 这主要是由于 作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用 下列有关硅的说法中 不正确的 是 A 高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片 B 硅可由二氧化硅还原制得 C 低温时 硅与水 空气和酸不反应 但能与氢氟酸反应 D 自然界中硅的储量丰富 自然界中存在大量的单质硅 解析 选 D 自然界中无单质硅 D 项错误 4 下列关于 SiO2和 CO2的叙述中不正确的是 A 都是共价化合物 B 都是酸性氧化物 都能与强碱溶液反应 C 都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D SiO2可用于制光导纤维 干冰可用于人工降雨 解

4、析 选 C SiO2不能与水反应生成 H2SiO3 只能用 Na2SiO3与强酸反应制取 H2SiO3 C 项错误 5 高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料 又称 半导体 材料 它的发现和使用曾引起 计算机的一场 革命 它可以按下列方法制备 SiO2Si 粗 SiHCl3Si 纯 C 高温 HCl 300 过量H2 1000 1100 1 写出步骤 的化学方程式 2 步骤 经过冷凝得到的 SiHCl3 沸点 33 0 中含有少量的 SiCl4 沸点 57 6 和 HCl 沸点 84 7 提纯 SiHCl3的主要化学操作的名称是 SiHCl3和 SiCl4一样 遇 水可发生剧烈水解 已知 SiHC

5、l3水解会生成两种气态产物 试写出其水解的化学方程式 解析 蒸馏是利用混合液体或液 固体系中各组分沸点不同 使低沸点组分蒸发 再冷凝以 2 分离整个组分的操作过程 是蒸发和冷凝两种操作的联合 分馏则特指分离几种不同沸点的 挥发性混合物的一种方法 SiHCl3水解方程式的书写关键是两种气体的判断 首先 氯元素 显负价 一定结合水中的氢 一种气体为 HCl 根据元素组成 另一种气体只能是氢气 答案 1 SiO2 2CSi 2CO 高温 2 蒸馏 或分馏 SiHCl3 3H2O H2SiO3 H2 3HCl 1 2009 高考重庆卷 材料与化学密切相关 表中对应关系错误的是 选项 材料 主要化学成分

6、 A 刚玉 金刚石 三氧化二铝 B 大理石 石灰石 碳酸钙 C 普通水泥 普通玻璃 硅酸盐 D 沙子 石英 二氧化硅 解析 选 A 金刚石是一种碳单质 所以 A 项错 2 2010 高考江苏卷 下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是 A 二氧化硅是生产光纤制品的基本原料 B 水玻璃用于生产黏合剂和防火剂 C 盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性 D 石油分馏可获得乙烯 丙烯和丁二烯 解析 选 D 光纤制品的主要原料是 SiO2 A 正确 水玻璃硬化中析出的硅酸凝胶具有很 强的黏附性 且具有耐高温的特性 可以做防火剂 B 正确 盐析是利用物理变化降低蛋白 质的溶解度 C 正确 乙烯 丙烯 丁二烯是

7、通过石油裂解得到的 D 错误 3 2010 高考广东卷 碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域 以 锂辉石 主要成分为 Li2O Al2O3 4SiO2 为原料制备 Li2CO3的工艺流程如下 已知 Fe3 Al3 Fe2 和 Mg2 以氢氧化物形式完全沉淀时 溶液的 pH 分别为 3 2 5 2 9 7 和 12 4 Li2SO4 LiOH 和 Li2CO3在 303 K 下的溶解度分别为 34 2 g 12 7 g 和 1 3 g 1 步骤 前 锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 2 步骤 中 酸浸后得到的酸性溶液中含有 Li SO 另含有 Al3 Fe3 Fe2 Mg2 2 4 Ca2 Na 等杂质

8、 需在搅拌下加入 填 石灰石 氯化钙 或 稀硫 酸 以调节溶液的 pH 到 6 0 6 5 沉淀部分杂质离子 然后分离得到浸出液 3 步骤 中 将适量的 H2O2溶液 石灰乳和 Na2CO3溶液依次加入浸出液中 可除去的杂 质金属离子有 4 步骤 中 生成沉淀的离子方程式为 5 从母液中可回收的主要物质是 解析 本题主要考查溶液中的离子反应及有关物质的提纯与除杂 意在考查考生分析问题 解决实际问题的能力 考查考生对实验基本技能与操作的掌握情况以及应用于实际的能力 1 对 锂辉石进行粉碎处理的目的是 增大锂辉石粉末与硫酸的接触面积 使锂辉石与硫 酸充分反应 提高浸出率 2 步骤 所要加入的物质

9、其主要作用是增大溶液的 pH 将溶 液的 pH 调节到 6 0 6 5 分析所提供的备选物 只有石灰石能达到目的 3 步骤 处理后 的浸出液中 已经除去了 Al3 Fe3 加入 H2O2会将 Fe2 氧化为 Fe3 加入石灰乳则可 将氧化所得的 Fe3 和 Mg2 除去 再加入 Na2CO3则可除去所加入的过量 Ca2 4 生成沉 淀的主要反应为 2Li CO Li2CO3 5 母液中留下的主要离子为 Na 和 SO 所以 2 3 2 4 回收所得物质为 Na2SO4 答案 1 增大固液接触面积 加快浸出反应速率 提高浸出率 2 石灰石 3 Fe2 Mg2 3 Ca2 4 2Li CO Li2

10、CO3 5 Na2SO4 2 3 1 2012 泉州质检 下图表示物质通过一步反应的转化关系 下表中能符合题意的选项是 单质酸性氧化物 盐 O2 选项 单质 酸性氧化物 盐 A S SO3 Na2SO4 B N2 NO2 NaNO3 C Si SiO2 Na2SiO3 D Na Na2O Na2CO3 解析 选 C A 中 S 不能直接转化为 SO3 A 错 B 中 N2不能一步反应生成 NO2 B 错 D 中 Na2O 为碱性氧化物 D 错 2 宇航员在升空 返回或遇到紧急情况时 必须穿上 10 公斤重的舱内航天服 我国宇航员 所穿舱内航天服是我国科学家近年来研制的新型 连续纤维增韧 航空材

11、料做成 其主要成 分是由碳化硅 陶瓷和碳纤维复合而成的 下列相关叙述错误的是 A 它耐高温 抗氧化 B 它比钢铁轻 硬 但质地较脆 C 它没有固定熔点 D 它是一种新型无机非金属材料 解析 选 B 根据题干信息 连续纤维增韧航空材料做成 判断它比钢铁轻 硬且质地柔 软 所以 B 项不正确 3 从石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下 SiO2 2CSi 粗 2CO 高温 Si 粗 2Cl2SiCl4 SiCl4 2H2Si 纯 4HCl 高温 关于上述反应的分析不正确的是 A 是置换反应 是化合反应 B 高温下 焦炭与氢气的还原性均强于硅 C 任一反应中 每消耗或生成 28 g 硅 均转移

12、4 mol 电子 D 高温下将石英砂 焦炭 氯气 氢气按一定比例混合可得高纯硅 解析 选 D 此三步反应按照顺序进行 才可制得高纯硅 4 制造太阳能电池需要高纯度的硅 工业上由粗硅制高纯度硅可通过以下反应实现 Si 3HClSiHCl3 H2 300 SiHCl3 H2Si 3HCl 950 下列有关叙述错误的是 A 2 个反应都是氧化还原反应 B 2 个反应都是置换反应 C 反应 中 Si 是还原剂 D 上述 2 个反应互为可逆反应 解析 选 D 题干所述 2 个反应条件不同 故两个反应不属于可逆反应 5 下列叙述正确的是 工业上合成非氧化物陶瓷氮化硅 Si3N4 需要在高温 空气气氛中进行

13、 钢铁制品锈蚀主 要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应 因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳 建设三峡大坝需要使用大量水泥 水泥是硅酸盐材料 夏天人们佩戴由添加氧化亚铜的 二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛 太阳能电池可采用硅材料制作 其应用有利于 环保 节能 A B C D 解析 选 D 本题考查化学与生活 技术 合成氮化硅的原料硅在高温下易被空气中的氧气 4 氧化 错 有些品种的钢中含有的少量碳也对钢的质量起作用 如高碳钢中含碳量越高 硬度越大 应根据需要调整钢中含碳量 错 变色眼镜加入的是溴化银和氧化铜 错 6 2012 安徽淮北高三调研 科学家提出硅是 21 世纪的能源 未来的石

14、油 等观点 假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用 关于其有利因素的下列说法中 你认为不 正确的是 A 硅便于运输 贮存 从安全角度考虑 硅是比较安全的燃料 B 自然界中存在大量单质硅 C 硅燃烧放出热量大 且燃烧产物对环境污染程度低 容易有效控制 D 自然界中硅的贮量丰富 解析 选 B 硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在于岩石和矿物中 B 项错 7 2012 潍坊质检 下列离子方程式书写不正确的是 A 向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳 CO2 OH HCO 3 B 单质硅与氢氟酸反应 Si 4HF 2H2 SiF4 C 石英砂与烧碱反应生成水玻璃 SiO2 2OH SiO H

15、2O 2 3 D 向水玻璃中通入少量二氧化碳 SiO 2H2O CO2 H4SiO4 CO 2 3 2 3 解析 选 A 向氢氧化钠溶液中通入少量二氧化碳生成的是 Na2CO3 8 下列关于硅酸盐材料的说法错误的是 A 生活中常见的硅酸盐材料有玻璃 水泥 陶瓷 B 普通玻璃的主要成分是 SiO2 C 陶瓷的主要原料是黏土 D 硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料 解析 选 B 普通玻璃的主要成分为 Na2SiO3和 CaSiO3 9 光纤通信是一种现代化的通信手段 它可以提供大容量 高速度 高质量的通信服务 光纤通信所使用的光缆 其主要部件为光导纤维 下列说法正确的是 制造光导纤维的主要原料是

16、CaCO3 制造光导纤维的主要原料是 SiO2 光导纤维传 递光信号的基本物理原理是光的全反射 光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的折射 A B C D 解析 选 B 光导纤维的成分是 SiO2 可见 不正确 光导纤维传递光信号的原理不是光 的折射而是光的全反射 正确而 不正确 10 2012 陕西榆林高三月考 青花瓷 中所描绘的 瓶身描绘的牡丹一如你初妆 色 白花青的锦鲤跃然于碗底 等图案让人赏心悦目 但古瓷中所用颜料成分一直是个谜 近年 来科学家才得知大多为硅酸盐 如蓝紫色为硅酸铜钡 BaCuSi2Ox 铜为 2 价 下列关于硅 酸铜钡的说法不正确的是 A 可用氧化物形式表示为 BaO CuO 2SiO2 B 性质稳定 不易脱色 C 易溶解于强酸和强碱 D x 等于 6 解析 选 C 由化合价代数和为 0 可求得 x 6 故化学式为 BaCuSi2O6 用氧化物形式可 表示为 BaO CuO 2SiO2 由硅酸盐的性质及古瓷图案的长久存在 说明硅酸铜钡性质稳定 故 C 错误 11 在下列物质的转化关系中 A 是一种固体单质 E 是一种白色沉淀 据此填写下列空白 5 1 B 的化学