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1、1 考点规范练考点规范练 1010 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅 (时间:45 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1 1.(2018 广东佛山教学质量检测一)2017 年国产大飞机 C919 试飞成功,化学工作者研发的新材料发挥了重要 作用。下列关于 C919 的说法中错误的是( ) A.机身涂料中的氢氧化铝有阻燃作用 B.发动机使用的高温陶瓷材料氮化硅属于硅酸盐产品 C.使用的碳纤维复合材料能经受许多由温差带来的“冷冻热蒸”的考验 D.使用的第三代铝锂合金具有低密度、高比强度、优良的耐低温
2、等性能 2 2.下列叙述不正确的是( ) A.粗硅SiCl4Si 的转化均能一步实现 B.甲乙丙的转化中,若甲为焦炭,则丁可能是 O2 C.单质硅常用作半导体材料和制作光导纤维 D.高温下用焦炭还原 SiO2制取粗硅 3 3.(2018 太原模拟)下列叙述正确的是( ) 氧化铝是一种比较好的耐火材料,可用来制造耐火坩埚 氧化铁常用于制作红色油漆和涂料 硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料 用纯碱、石灰石、石英 为原料可制普通玻璃 石灰石、石英和水晶的主要成分都是 SiO2 A.B. C.D. 4 4.近年来科学家制造出大量的新物质,对下列三种物质的相关说法错误的是( ) 石墨烯:从石墨中分离出来
3、, 是最薄、最坚硬的物质 石墨炔:平面网状结构的全碳 分子,具有优良的化学稳定性 纳米碳管:具有优良的场发射性 能,制作成阴极显示管、储氢材 料 A.石墨烯具有良好的导电性 2 B.上述三种物质与金刚石互为同素异形体 C.石墨炔孔径略大于 H2分子的直径,可作 H2的提纯薄膜 D.上述三种物质与浓硫酸都能发生反应,但反应产物不同 5 5.下列说法正确的是( ) A.高温下,可在试管内完成焦炭和石英砂制硅的反应 B.自然界中硅的储量丰富,自然界中存在大量的单质硅 C.现代海战通过喷放液体 SiCl4(极易水解)和液氨可产生烟幕,其主要成分是 NH4Cl D.从燃煤烟道灰中(含 GeO2)提取半导
4、体材料单质锗(Ge),不涉及氧化还原反应 6 6.(2018 银川模拟)科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示: 容器中进行的反应为 Si(粗)+3HCl(g)SiHCl3(l)+H2(g);容器中进行的反应为 SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl。下列说法中正确的是( ) 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 SiHCl3 C.反应和中 HCl 均作氧化剂 D.反应和均属于可逆反应 7 7.在 CO2中,Mg 燃烧生成 MgO 和 C。下列说法正确的是( ) A.元素 C 的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B.Mg、Mg
5、O 中镁元素微粒的半径:r(Mg2+)r(Mg) C.在该反应条件下,Mg 的还原性强于 C 的还原性 D.该反应中化学能全部转化为热能 8 8.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:Na2SiO3+CO2+H2O2Na+C+H2SiO3 O2 - 3 B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO2Ca2+2HCO - 3 C.硅与氢氟酸的反应:Si+4H+4F-SiF4+2H2 3 D.二氧化硅溶于烧碱溶液中:SiO2+2OH-Si+H2O O2 - 3 9 9.C、Si、S 都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列关于其单质及化合物的说法中正确的是(
6、) A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态 B.C、Si、S 的氧化物都属于酸性氧化物,能与碱反应 C.最低价的气态氢化物都具有还原性,一定条件下可与 O2发生反应 D.其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:H2SO4H2SiO3H2CO3 1010.某溶液中含有 Si、Br-、C、Na+,向该溶液中通入过量的 Cl2,下列判断不正确的是( ) O2 - 3 O2 - 3 A.Si和 Br-浓度都会减小 O2 - 3 B.溶液颜色会发生变化 C.该过程中不会有沉淀生成 D.离子浓度基本保持不变的只有 Na+ 二、非选择题(本题共 5 小题,共 50 分) 1111.(8 分)X 是一种新型无
7、机非金属材料,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下: 为了确定 C 的组成,某同学进行了以下的探究过程。已知 F、G 都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀,I 可用于 制造光导纤维。 按要求回答下列问题: (1)C 的化学式为 ;X 的化学式为 。 (2)写出下列方程式: 反应的化学方程式 ; 反应的离子方程式 。 1212.(10 分)金刚石、SiC 具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛。 (1)碳与短周期元素 Q 的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物 R 为非极性分子。碳元素在 周期表中的位置是 ,Q 是 (填名称),R 的电子式为 。 4 (2)一定条件下,Na 还
8、原 CCl4可制备金刚石。反应结束冷却至室温后,回收其中的 CCl4的实验操作名称为 ,除 去粗产品中少量钠的试剂为 。 (3)碳还原 SiO2制 SiC,其粗产品中杂质为 Si 和 SiO2。现将 20.0 g SiC 粗产品加入过量的 NaOH 溶液中充分 反应,收集到 0.1 mol 氢气,过滤得 SiC 固体 11.4 g,滤液稀释到 1 L。生成氢气的离子方程式为 ,硅 酸盐的物质的量浓度为 。 (4)下列叙述正确的有 (填序号)。 Na 还原 CCl4的反应、Cl2与 H2O 的反应均是置换反应 水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同 Na2SiO3溶液与 SO3的反应可用于推
9、断 Si 与 S 的非金属性强弱 钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为 12 1313.(10 分)金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在国防工业中有非常重要的作用,利用铝热反应完成钢轨的焊接 非常方便迅速。完成下列填空: (1)在特制漏斗中将铝热剂混合均匀后,引发铝热反应的操作是 。 (2)硅与铝同周期,地壳里硅、铝的含量硅 (填“”“r(Mg2+),B 项错误;化学方程式为 2Mg+CO22MgO+C,还原剂为 Mg,还原产物为 C,根据还原剂的还原性强于还原产物的 还原性知,Mg 的还原性强于 C 的,C 项正确;燃烧过程中除了热能还有光能等其他形式的能量放出,D 项错误。
10、 8 8.D Na2SiO3是强电解质,应拆成 Na+、Si,通入过量 CO2应生成 HC,A 项错误;澄清石灰水中通入过量 O2 - 3 O - 3 二氧化碳的离子方程式为 CO2+OH-HC,B 项错误;氢氟酸是弱酸,不能拆分成 H+和 F-,C 项错误。 O - 3 9 9.C 硅是亲氧元素,硅元素在自然界中以硅酸盐、二氧化硅的形式存在,A 错误;CO 是不成盐氧化物,不与碱 反应,B 错误;最低价的气态氢化物化合价只能升高,具有还原性,一定条件下可与氧气反应,C 正确;碳的非金 属性比硅强,则碳酸酸性强于硅酸,酸性:H2SO4H2CO3H2SiO3,D 错误。 1010.C 溶液中含有
11、 Si、Br-、C、Na+,向该溶液中通入过量的 Cl2,溶液呈酸性,Si、C均与 H+ O2 - 3 O2 - 3 O2 - 3 O2 - 3 反应,前者生成 H2SiO3沉淀,后者生成 CO2气体,溶液中 Br-与 Cl2发生氧化还原反应生成 Br2,故溶液中 Si 和 Br-浓度都会减小,A 项正确,C 项错误;原溶液为无色溶液,通入过量的 Cl2后会有 Br2生成,溶液呈橙色,B O2 - 3 项正确;Na+不与 Cl2反应,故其浓度基本保持不变,D 项正确。 1111.答案(1)SiCl4 Si3N4 (2)Si+2Cl2SiCl4 Si+2H2O+2CO2H2SiO3+2HC O2
12、 - 3 O - 3 7 解析本题可从 I 入手推断,I 可用于制造光导纤维,故其为二氧化硅,F 为硅酸,H 为硅酸钠,E 为 HCl,C 为四氯 化硅,X 为 Si3N4。反应为 Si 与 Cl2反应生成 SiCl4,反应为硅酸钠与过量的二氧化碳反应生成硅酸和碳酸 氢钠。 1212.答案(1)第二周期第A 族 氧 O C O (2)过滤 乙醇或水(合理即可) (3)Si+2OH-+H2OSi+2H2 0.17 molL-1 O2 - 3 (4) 解析(1)由题意可知元素 Q 为 O(氧),形成的化合物 R 为 CO2,其电子式为。(2)因为 CCl4 O C O 为液体,C(金刚石)和 Na
13、 都为固体,所以用过滤法分离;除去 C(金刚石)中的 Na 可以用水或乙醇。(3)混合物 中的 Si 可以与 NaOH 溶液反应生成氢气,离子方程式为 Si+2OH-+H2OSi+2H2。由于杂质 SiO2也能生 O2 - 3 成 Na2SiO3,所以可先求混合物中 SiO2的质量,再求硅酸盐的物质的量浓度。 Si 2H2 28g 2mol 1.4g 0.1mol m(SiO2)=20.0g-11.4g-1.4g=7.2g n(SiO2)=0.12mol 所以n(Na2SiO3)=n(Si)+n(SiO2)=+0.12mol=0.17mol 1.4g 28gmol - 1 c(Na2SiO3)
14、=0.17molL-1。 0.17mol 1L (4)中 Cl2与 H2O 的反应不是置换反应;中水晶熔化克服的是共价键,干冰熔化克服的是分子间作用力,两 者不同。 1313.答案(1)铺上一层 KClO3粉末,点燃插入的镁条 (2) 2Al2O3(熔融)4Al+3O2 (3)Na2OAl2O36SiO2 CaAl2Si2O8 (4)0.4 mol 0.6 mol 解析(1)氧化铁与铝在高温条件下发生铝热反应生成氧化铝和铁,反应的化学方程式为 Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3,为使反应顺利进行,可加入氯酸钾,为助燃剂,同时插上镁条作为引燃剂,点燃镁条时 反应放出大量的热引发反应进行,所以引
15、发铝热反应的实验操作是加少量 KClO3,插上镁条并将其点燃。 (2)地壳中含量排在前五位的元素分别是 O、Si、Al、Fe、Ca,地壳里硅的含量大于铝;工业上通过电解 氧化铝冶炼金属铝。 8 (3)结合钠长石的化学式及化合物中各元素的化合价代数和等于 0 可得钙长石的氧化物形式为 CaOAl2O32SiO2,则钙长石的化学式为 CaAl2Si2O8。 (4)A 中 Al、Si 与氢氧化钠溶液反应,B 中 Al、Mg 与盐酸反应,A 和 B 中 Al 反应放出的气体相等,因此两 份气体差和质量差均来源于 Mg、Si,Si、Mg 与生成氢气的物质的量关系为 Si2H2、MgH2,标准状况下 22
16、40mL 气体的物质的量为=0.1mol,通过讨论分析可知合金中 Mg 的质量大于 Si,Si 反应放出的气 2.24L 22.4Lmol - 1 体体积大于 Mg 反应放出的气体。设 A 中含有的 Si 的物质的量为x,B 中含有 Mg 的物质的量为y, 由质量差可得:24gmol-1y-28gmol-1x=1.60g 由气体相差 0.1mol 可得:2x-y=0.1mol, 联立求得:x=0.2mol,y=0.3mol,则 100g 该铝合金样品中 Si 和 Mg 的物质的量分别为 0.4mol、0.6mol。 1414.答案(1) (2)SiO2+4HFSiF4+2H2O (3)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2 Na2SiO3+CO
