《2021高考化学复习练习：第4章非金属及其化合物4-1碳、硅及无机非金属材料练习修订》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021高考化学复习练习：第4章非金属及其化合物4-1碳、硅及无机非金属材料练习修订（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4-1 碳、硅及无机非金属材料 板块三限时规范特训 时间： 45 分钟满分： 100 分 一、选择题 ( 每题 6 分，共 72 分) 1下列叙述中不正确的是( ) A单质硅是重要的半导体材料 B二氧化硅是制造光导纤维的材料 C硅酸钠可以作木材防火剂 D自然界里存在大量的单质硅和二氧化硅 答案D 解析硅在自然界中以化合态形式存在，多以硅酸盐或二氧化硅的形式存在于岩石、矿 物中， D错误。 2下列说法正确的是( ) ASiO2和 CO2都是酸性氧化物 B为防止月饼等富脂食品氧化变质，可在包装袋中放入硅胶 CNaHCO 3溶液中含有Na2SiO3杂质，可通入少量CO2后过滤 DSiO2中含 Al2
2、O3杂质，可加入足量NaOH 溶液然后过滤除去 答案A 解析SiO2、CO2分别为 H2SiO3、H2CO3对应的酸性氧化物，A 正确；硅胶具有吸水性，可 以防止食品受潮，而不能防止食品氧化，B错误；除去NaHCO3溶液中的 Na2SiO3杂质，应通入 足量 CO2，发生反应： Na2SiO32CO22H2O=2NaHCO3H2SiO3， C错误； SiO2、Al2O3均能与 NaOH 溶液反应，应加入稀盐酸后过滤，D错误。 32017合肥高三质检 硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是 ( ) A陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐产品 B水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火
3、剂 C某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用 K2O Al2O36SiO2表示 D高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池 答案C 解析水晶的主要成分是SiO2不是硅酸盐， A错误；水玻璃是Na2SiO3溶液，属于混合物， B错误；高纯度的SiO2用于制光导纤维，高纯度的Si 用于制太阳能电池，D错误。 42017银川模拟 下列说法中不正确的是( ) A因 SiO2不溶于水，故H2SiO3不是 SiO2对应的酸 BCO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀 CSiO2熔点高、硬度大 D氢氟酸能够雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸 答案A 解析H2SiO3对应的酸性氧化物是SiO2，
4、但 SiO2不能直接与水反应生成H2SiO3。 52017湖南株洲质检 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法中不正确的是 ( ) A煤炭经气化、液化和干馏等过程，可以转化为清洁能源 B利用二氧化碳来制造全降解塑料，可以缓解温室效应 C高纯硅可用于制造太阳能电池、计算机芯片和光导纤维 D在医疗上，可用碳酸氢钠治疗胃酸过多症 答案C 解析煤炭经气化、液化和干馏等过程，可以转化为清洁能源，减少污染物的排放，故 A 正确；利用二氧化碳制造全降解塑料，减少了二氧化碳的排放，可以缓解温室效应，故B 正确； 光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅单质， 故 C错误； 可以用碳酸氢钠中和胃酸， 治疗胃酸过多
5、症，故D正确。 6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 答案C 解析SiO2是酸性氧化物，它能与氢氟酸反应是其特殊性质，A 错误；在图示转化关系 中只有第一行的变化是氧化还原反应，其余均为非氧化还原反应。 7下列离子方程式中书写正确的是( ) A水玻璃中通入过量的二氧化碳： Na2SiO3CO2 H2O=2Na CO2 3H2SiO3 B澄清石灰水中通入过量二氧化碳： Ca(OH)22CO2=Ca 22HCO 3 C二氧化硅与氢氟酸反应： S
6、iO24H 4F=SiF 4 2H2O D二氧化硅溶于烧碱溶液中： SiO22OH =SiO2 3H2O 答案D 解析Na2SiO3是强电解质，应拆成Na 、SiO2 3，CO2过量，产物应为HCO 3，A 项正确写 法是 SiO 2 32CO2 2H2O=H2SiO3 2HCO 3；B项正确写法是CO2OH =HCO 3；C项氢氟酸是 弱酸，在离子方程式中不能拆分。 8下列说法中不正确的是( ) A光导纤维的主要成分是二氧化硅 B二氧化硅是硅酸的酸酐，但不可以用它和水直接反应来制取硅酸 C硅的化学性质不活泼，但在常温下也可和某些物质反应 D盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠
7、溶液水解呈碱性 答案D 解析盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠溶液黏性强，容易使 瓶塞和瓶口黏合在一起而不易打开，D错误。 9金刚砂 (SiC) 可由 SiO2和碳在一定条件下反应制得，反应方程式为SiO2 3C= 高温 SiC 2CO ，下列有关制造金刚砂的说法正确的是 ( ) A该反应中的氧化剂是SiO2，还原剂为C B该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为12 C该反应中每生成1 mol SiC转移电子12 mol D该反应中的还原产物是SiC、氧化产物是CO ，其物质的量之比为12 答案D 解析反应产物SiC 中 Si 、C的化合价分别为4、4 价，所以 SiO
8、2既不是氧化剂，又 不是还原剂；碳元素从0 价转变成 4 价(SiC) 和 2 价 (CO)，CO是氧化产物，SiC 是还原产 物，两者的物质的量之比为21；每生成1 mol SiC转移电子4 mol 。 10硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( ) A可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：2C SiO2= 高温 Si 2CO BSiO2是非金属氧化物，它不与任何酸反应 C在粗硅的制取中发生反应2CSiO2= 高温 2CO Si ，硅被还原，所以碳的还原性强于 硅的还原性 D高纯硅可用于制造太阳能电池，高纯二氧化硅可用于制造计算机芯片 答案A 解析工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅生
9、产硅：2CSiO2= 高温 Si 2CO ， A正确； SiO2能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，B 错误；在粗硅的制取中发生反应2CSiO2= 高温 2CO Si ，由于反应是在高温条件下进行，且生成CO气体从体系中逸出能够进一步促进反 应进行，因此尽管是硅被还原，也不能说明碳的还原性强于硅的还原性，C 错误；二氧化硅 可用于制造光导纤维，高纯硅可用于制造太阳能电池、计算机芯片等，D错误。 112017潍坊模拟 硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物 的叙述错误的是( ) A氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4 B碳化硅 (SiC) 的硬度大，熔点高，可用
10、于制作高温结构陶瓷和轴承 C光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2 D硅酸盐均不溶于水 答案D 解析在氮化硅中， N 元素为 3 价， Si 元素为 4 价，则化学式为Si3N4，A 正确；硅 酸钠易溶于水，D错误。 122017湖南十三校联考 将足量的CO2不断通入KOH 、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中， 生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为( ) 答案D 解析将足量的CO2不断通入KOH 、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，发生反应的先后顺序 为 Ba(OH)2CO2=BaCO 3 H2O、2KOH CO2=K2CO3H2O、2KAlO2CO23H2O=2
11、Al(OH)3 K2CO3、 K2CO3CO2 H2O=2KHCO3、BaCO3CO2H2O=Ba(HCO3)2，根据物质的溶解性可知，只 有 D项符合题意。 二、非选择题( 共 28 分) 13 (15分) 石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%) 、Al2O3(5.1%) 、 Fe2O3(3.1%) 和 MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下： ( 注： SiCl 4的沸点为57.6 ，金属氯化物的沸点均高于150 ) (1) 向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_。 (2) 高温反应后， 石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体中的碳
12、氧化物主要为 _ 。由 气体 中某 物质 得 到水玻 璃 的化 学反应 方程式 为 _ 。 (3) 步骤为：搅拌、_。所得溶液中的阴离子有_。 (4)100 kg初级石墨最多可获得的质量为_kg。 答案(1) 排出装置中的空气 (2)CO SiCl 46NaOH=Na2SiO34NaCl3H2O (3) 过滤 AlO 2、OH 、Cl (4)7.8 解析(1) 向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是排尽反应器中的空气， 防止高温下初级石墨与空气中的O2反应。 (2) 气体中的碳氧化物主要为CO ，由气体中某物质得到水玻璃，故其为含硅的化合 物 SiCl4，反应方程式为SiCl46
13、NaOH=Na 2SiO34NaCl3H2O 。 (3) 步骤为搅拌， 并通过过滤操作将沉淀和溶液分离；由题意分析可知，所得溶液中 的阴离子有AlO 2、Cl 、OH。 (4) 由溶液生成沉淀， 是将 AlO 2转化为 Al(OH)3， 由题意可知Al2O32Al(OH)3，n(Al2O3) 100000 g5.1% 102 gmol 150 mol ，nAl(OH) 3 100 mol ，则mAl(OH)3 100 mol78 gmol 1 7800 g 7.8 kg 。 142018江西师大附中月考(13 分) 氮化硅 (Si 3N4) 是一种优良的高温结构陶瓷，在工 业生产和科技领域中有
14、重要用途。工业上有多种方法来制备氮化硅，下面是几种常见的方法： (1) 方法一直接氮化法：在13001400 时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方 程式为 3Si 2N21300 1400 ,Si3N4。 (2) 方法二可以用NH3和 SiH4( 硅烷 ) 在一定条件下反应， 并在 600 的加热基板上生 成氮化硅膜，其化学方程式为 _ 。 (3) 方法三化学气相沉积法：在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、 氢气反应生 成 氮 化 硅 和 氯 化 氢 ， 与 方 法 一 相 比 ， 用 此 法 制 得 的 氮 化 硅 纯 度 较 高 ， 其 原 因 是 _。 (4) 方法四 Si(NH2)4
15、热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体： _( 填化学式 ) ；然后使 Si(NH2)4受热分解， 分解后的另一种产物的化学式为_。 工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下： 已知： X、高纯硅、 原料 B的主要成分都可与Z 反应，Y与 X在光照或点燃条件下可反应， Z 的焰色呈黄色。 (5)写出 焦炭与 原 料B中 的主 要成分 反应的 化学 方 程式 ： _ 。 答案(2)3SiH 44NH3= 一定条件 Si3N412H2 (3) 方法三除产品是固体外，其他物质均为气体 (4)HCl NH3 (5)SiO22C16001800 ,Si 2CO 解析(3) 方法一所得到的产品中混有单质硅，而方法三除产品是固体，其他物质均为气 体，故方法三得到的氮化硅纯度较高。 (4) 方 法 四 ： 依 据 化 学 反 应 中 原 子 守 恒 可 知 四 氯 化 硅 与 氨 气 发 生 反 应 ： SiCl4 4NH3=Si(NH2)44HCl，Si(NH2)4受热发生分解：3Si(
