河南省羅山高中高三化學二輪復習 考點突破9 無機非金屬材料的主角硅（含解析）.doc

無機非金屬材料的主角硅1、證明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法是（ ）a加入過量燒堿溶液，有氣泡冒出b加入過量燒堿溶液，有固體溶解c加熱至高溫，有氣泡冒出，并有硅酸鈣生成d先加過量鹽酸攪拌，有不溶性物質剩余及氣泡冒出【答案】d2、將足量co2氣體通入下列溶液中，始終沒有沉淀生成的是（）acacl2溶液 b石灰水c飽和na2co3溶液 d硅酸鈉溶液【答案】a3、下列敘述和均正確并且有因果關系的是()【答案】d【解析】a后者是因為氯化銨可以分解；b錯誤，因為這里不存在因果關系；c不存在因果關系，結論也不對；d正確。4、蛇紋石由mgo、a12o3、sio2、fe2o3組成?，F取一份蛇紋石試樣進行實驗，首先將其溶于過量的鹽酸，過濾后，在所得的沉淀x和溶液y中分別加入naoh溶液至過量。下列敘述不正確的是（ ） a沉淀x的成分是sio2b將蛇紋石試樣直接溶于過量的naoh溶液后過濾，可得到紅色顏料fe2o3，c在溶液y中加入過量的naoh溶液，過濾得到的沉淀的主要成分是fe(oh)3和mg(oh)2d溶液y中的陽離子主要是mg2+、al3+、fe3+、h+【答案】b 5、化學與生產、生活密切相關，下列說法都正確的是（ ） 江河入?？谌侵薜男纬赏ǔＥc膠體的性質有關 今年洪澇災害地區(qū)很多，災區(qū)重建要使用大量鋼材，鋼材是合金 “鋇餐”中使用的硫酸鋇是弱電解質 太陽能電池板中的硅在元素周期表中處于金屬與非金屬的交界位置 常用的自來水消毒劑有氯氣和二氧化氯，兩者都含有極性鍵 水陸兩用公共汽車中，用于密封的橡膠材料是高分子化合物a b c d【答案】b 6、下列有關物質的性質和該性質的應用均正確的是（ ）a.合金大多具有良好的物理、化學或機械性能，可以用于制造貨幣中的硬幣b.二氧化硅不與任何酸反應，可用石英制造耐酸容器c.次氯酸具有還原性，可用于自來水的殺菌消毒d.鈉的金屬活潑性比銅強，鈉可以從硫酸銅溶液中置換出金屬銅【答案】a 7、在一定條件下，下列物質不能和sio2反應的是()焦炭純堿碳酸鈣氫氟酸硝酸氫氧化鉀氧化鈣abc d【答案】d【解析】常溫下sio2與naoh、hf反應，加熱高溫時與c、caco3、na2co3、cao反應8、光導纖維傳輸信息容量大，而且抗干擾、防竊聽，光導纖維的主要成分是（ ）a晶體硅 b二氧化硅 c硅酸鹽 d鋁硅合金【答案】b【解析】光導纖維的主要成分是二氧化硅。因此選項為b。9、以下轉化不能通過一步反應實現的是（ ）asio2sif4 bal2o3al（oh）3cfefecl2 dsio2casio3【答案】b【解析】asio2+4hf=sif4+2h2o錯誤。bal2o3不能溶解于水，所以不能與水發(fā)生反應產生al（oh）3。正確。cfe+2hcl=fecl2+h2。錯誤。dsio2+caco3casio3+ co2。錯誤。10、下列物質或溶液不能與co2反應的是（ ）ana2o2 bcacl2溶液 cna2sio3溶液 dna2co3溶液【答案】b【解析】a2na2o2+2co2 =na2co3+ o2；錯誤b.假設co2能與cacl2溶液，則根據復分解反應的規(guī)律，相應的方程式應該為co2+ h2o +cacl2=caco3+2hcl，但是caco3能與hcl發(fā)生反應：caco3+2hcl =cacl2 +co2+ h2o 。這證明假設不成立。因此cacl2溶液不能與co2反應。正確。c 由于酸性h2co3 h2sio3。所以會放出反應na2sio3+co2+ h2o= na2co3+h2sio3；錯誤。d.na2co3+co2+ h2o= 2nahco3。11、馬俑中所用顏料成分一直是個謎，近年來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性質穩(wěn)定，不易脫色c易溶解于強酸和強堿dx等于6【答案】c【解析】硅酸銅鋇中各元素化合價：a u i2 x，由正負化合價代數和等于零得：22422x0，x6?；瘜W式為bacusi2o6用氧化物表示為baocuo2sio2，因兵馬俑至今仍保留藍紫色，說明它性質穩(wěn)定，不易脫色12、下列各組物質均屬于硅酸鹽制品的是（ ）a陶瓷、水泥 b單晶硅、玻璃c石膏、漂白粉 d水玻璃、鋁熱劑【答案】a【解析】a、制陶瓷的主要原料是粘土，制備水泥主要原料是石灰石和粘土，都通過高溫加熱，水泥主要成分為3cao？sio2、2 cao？sio2、3cao？al2o3，陶瓷、水泥屬于硅酸鹽工業(yè)產品，故a正確；b、晶體硅不屬于硅酸鹽工業(yè)產品，故b錯誤；c、漂白粉主要成分ca（clo）2和cacl2、氮肥不屬于硅酸鹽工業(yè)產品，故c錯誤；d、鋁熱劑不屬于硅酸鹽工業(yè)產品，故d錯誤故選a。13、2003年6月中央電視臺報導：南方某一工廠工人經常得一奇怪的肺?。ǚ挝。洸榇瞬≈饕怯梢环N礦物粉塵在空氣中含量過高而引起，粉塵得主要成分是ac bcaco3 csio2 d si【答案】c14、下列說法錯誤的是()a硅是制造太陽能電池的常用材料b二氧化硅是制造光導纖維的材料c常溫下硅性質活潑，可以與氯氣、強酸、強堿溶液等起反應d水玻璃可用作木材防火劑【答案】c【解析】常溫下硅單質性質穩(wěn)定，與cl2、強酸、強堿等物質均不反應，c錯誤。15、下列各組物質在一定條件下能發(fā)生反應的是（ ）sio2h2o . sio2hf . sio2c. sio2caco3 . sio2naoh . si+ naoha. . b. c. . d. 【答案】a 16、將24g石英和80g石灰石在高溫下充分反應，反應后放出氣體在標況時的體積是( )a.8.96l b.17.92lc.4.48ld.11.2l【答案】b17、甲、乙兩位同學各設計了一個實驗，結果各自都認為自己的試樣中含有so42。(1)甲的實驗為：乙認為甲的實驗不嚴謹，因為試樣a中若含有_(僅填一種離子)也會有此現象。(2)乙的實驗為：若乙方案合理，回答：其中試劑是_，現象是_；試劑是_，現象是_。【答案】(1)ag(2)足量稀鹽酸無明顯現象bacl2溶液白色沉淀【解析】根據題中所給的信息，結合已經學習過的知識分析，本題考查的是從草木灰中提取鉀鹽的實驗。18、晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅粗硅與干燥hcl氣體反應制得sihcl3：si+3hclsihcl3+h2sihcl3與過量h2在1100反應制得純硅，已知sihcl3能與h2o強烈反應，在空氣中易自燃請回答下列問題：（1）第步制備粗硅的化學反應方程式為 （2）粗硅與hcl反應完全后，經冷凝得到的sihcl3（沸點33.0）中含有少量sicl4（沸點57.6）和hcl（沸點84.7），提純sihcl3采用的方法為 （3）用sihcl3與過量h2反應制備純硅的裝置如圖（熱源及夾持裝置略去）：裝置b中的試劑是 裝置c中的燒瓶需要加熱，其目的是 反應一段時間后，裝置d中觀察到的現象是 ，裝置d中發(fā)生反應的化學方程式為 為保證制備純硅實驗的成功，操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應溫度以及 為鑒定產品硅中是否含微量鐵單質，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑（填寫字母代號）是 a碘水 b氯水 cnaoh溶液 dkscn溶液 ena2so3溶液【答案】（1）sio2+2csi+2co；（2）蒸餾；（3） 濃硫酸；使滴入燒瓶中的sihcl3氣化； 有固體物質生成； sihcl3+h2si+3hcl； 排盡裝置中的空氣； bd【解析】（1）高溫下，sio2和c反應生成si和co，反應方程式為 sio2+2csi+2co，故答案為：sio2+2csi+2co；（2）沸點不同的液體可以采用蒸餾的方法分離，這幾種物質沸點不同，所以可以采用蒸餾的方法分離，故答案為：蒸餾；（3）為防止sihcl3與h2o強烈反應，需要干燥劑干燥氫氣，濃硫酸具有吸水性且不和氫氣反應，所以可以作干燥劑；升高溫度能使sihcl3氣化，從而使sihcl3和氫氣在d中反應，故答案為：濃硫酸；使滴入燒瓶中的sihcl3氣化；d中發(fā)生反應，sihcl3+h2si+3hcl，si為固態(tài)，所以看到的現象是有固體物質生成，故答案為：有固體物質生成； sihcl3+h2si+3hcl；si是親氧元素，為防止si被氧化，需要排盡裝置中的空氣，故答案為：排盡裝置中的空氣；向溶液中加入強氧化劑，然后加入kscn溶液檢驗鐵離子，這幾種物質中氯水具有強氧化性，故選bd19、下面是一道實驗探究類題目：問題提出：一次學生實驗后，朱方和張敏的盛裝氫氧化鈉溶液的試劑瓶底部有白色粉末狀固體。他們預探究這些白色粉末的成分。查閱資料：無色玻璃的成分是二氧化硅、硅酸鈉和硅酸鈣；二氧化硅能夠與氫氧化鈉反應，產物是硅酸鈉；硅酸鈉能夠溶解于水。預測：由此推知該白色粉末狀固體是硅酸鈣。實驗設計：(1)朱方的實驗設計：在試管中加入2 ml該氫氧化鈉溶液，在溶液中滴加幾滴石蕊，此時溶液的顏色是藍色，然后在其中逐滴滴加鹽酸，如果溶液顏色能夠變?yōu)榧t色，則證明欲檢測的氫氧化鈉溶液中含有硅酸鈉。該同學的實驗設計依據是_。(2)張敏的實驗設計：在試管中加入2 ml該naoh溶液，再向其中滴入幾滴酚酞，溶液為紅色，然后在其中逐滴滴加鹽酸，直至溶液變?yōu)闊o色，如果溶液中有_(填實驗現象)產生，則證明溶液中有硅酸鈉。實驗評價：(3)_(填人名)的實驗設計最合理，請你寫出其中的離子方程式：_。(4)_(填人名)的實驗設計不合理，理由是_?！敬鸢浮?1)硅酸鈉與鹽酸反應生成硅酸，而酸能使石蕊變紅色(2)白色膠狀沉淀(3)張敏hoh=h2o；2hsio32=h2sio3(4)朱方硅酸不溶解于水，所以硅酸不會使溶液顯酸性，而該實驗設計中可能會出現溶液變紅的現象，原因是滴加的鹽酸過量【解析】無色玻璃的主要成分是硅酸鈉、二氧化硅和硅酸鈣，其中硅酸鈉可以溶解于水，二氧化硅可以與氫氧化鈉反應產生可溶性的硅酸鈉，如果能夠證明氫氧化鈉溶液中有硅酸鈉，則可以證明無色玻璃被氫氧化鈉溶液部分“溶解”了，無色玻璃的成分中不溶解的只有硅酸鈣。20、某學習興趣小組想利用高嶺土(其主要成分是al2o32sio22h2o)制備新型的凈水劑。實驗程序如下：其中濾液c就是欲制備的凈水劑。試完成下列問題：(1)寫出混合物a、b、濾液c、沉淀d的主要成分(用化學式表示)：a_，b_，c_，d_。(2)寫出高嶺土與純堿加熱熔融的兩個化學方程式：_。(3)該實驗中，熔融高嶺土和純堿混合物時可以選用的坩堝有_(填字母)。a玻璃坩堝 b瓷坩堝 c氧化鋁坩堝 d鐵坩堝【答案】(1)naalo2和na2sio3h2sio3、nacl和alcl3alcl3和naclh2sio3(2)sio2na2co3na2sio3co2，al2o3na2co32naalo2co2(3)d【解析】高嶺土受熱分解生成的al2o3和sio2與na2co3反應，分別生成naalo2和na2sio3，即混合物a，加入鹽酸后又生成alcl3、h2sio3和nacl，即混合物b，過濾后得到沉淀h2sio3，濾液alcl3和nacl。因上述反應過程中sio2、al2o3均能與na2co3反應，所以熔融高嶺土時只能選用鐵坩堝。21、已知硅可與堿溶液發(fā)生下列反應：si2naohh2o=na2sio32h2。現將6.9 g鈉和4.2 g硅同時投入足量水中充分反應后，測得溶液體積為500 ml，求產生的氫氣在標準狀況下的體積為多少升？所得溶液的物質的量濃度為多少？【答案】10.08 l，0.3 moll1【解析】設6.9 g金屬鈉與水反應放出的氫氣體積為v1，生成的naoh的物質的量為n1,4.2 g硅與氫氧化鈉反應生成的氫氣體積為v2，生成的na2sio3的物質的量為n2。2na2h2o=2naohh2 223 g 2 mol 22.4 l 6.9 g n1 v1n10.3 molv13.36 lsi2naohh2o=na2sio32h2 28 g 2 mol 1 mol 222.4 l 4.2 g 0.3 mol n2 v2經分析可知，4.2 g硅與0.3 mol naoh恰好完全反應，則：n20.15 molv26.72 l所以，產生的氫氣在標準狀況下的體積為336 l6.72 l10.08 l，所得溶液的物質的量濃度為0.3 moll122、在下列條件下能否發(fā)生離子反應？請說明理由。(1)ch3coona溶液與hcl溶液混合。(2)向澄清的ca(oh)2溶液中通入少量co2。(3)cucl2溶液與h2so4溶液混合?！敬鸢浮?1)能反應，因為h可與ch3coo結合生成難電離的弱電解質。(2)能反應，因為ca2和oh可吸收co2生成難溶物caco3和弱電解質h2o。(3)不能反應，因為cucl2、h2so4、cuso4、hcl均為易溶的強電解質?！窘馕觥?1)ch3coona在溶液中存在以下電離ch3coona=nach3coo，hcl在溶液中存在以下電離：hcl=hcl，h可與ch3coo結合生成難電離的弱電解質ch3cooh。(2)ca(oh)2電離出的ca2和oh，可吸收co2生成難溶物caco3和弱電解質h2o。(3)因cucl2、h2so4、cuso4、hcl均為易溶的強電解質，故cucl2不能與h2so4反應。23、）碳元素是形成物種最多的元素之一，其中許多物質對人類來說有著極其重要的作用。（1）石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，它是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料，同時也是世界上導電性最好的材料（結構見圖10）。圖10試預測它與下列物質可能反應的是 。 a氧氣 b單質氟 c濃硝酸 d氫氧化鈉溶液（2）ch4(g)+h2o(g)co(g)+3h2(g) ha kjmol1；ch3oh(g)co(g)+2h2(g) hbkjmol1；ch4(g)與h2o(g)反應生成ch3oh(g)和h2(g)的熱化學方程式為 。圖11（3）檸檬酸（h3cit）是重要的三元有機酸，它的三種銨鹽均易溶于水， 它們可通過h3cit與氨水反應獲得，含碳各物種的分布分數（平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數）與ph 的關系見圖11。為制取nh4h2cit，ph應控制在 ； 檸檬酸和一定量氨水反應所得溶液的ph約為6.7時，該反應的離子方程式為 。（4）另一含碳化合物，其分子式為c3h6s2o，它是一種重要醫(yī)藥中間體，它的核磁共振氫譜見圖12。圖12圖13則它的結構簡式為 。（5）某科研組設計見圖13裝置，利用電解乙醇和氫氧化鈉制取乙醇鈉（陽離子交換膜只允許na+通過）。電解時陽極產成的氣體是 ，陰極發(fā)生的電極反應式為 ?！敬鸢浮浚?）a b c （2分，見d不給分，漏選只給1分）（2）ch4(g)+h2o(g)ch3oh(g)+h2(g) （1分） h(a b) kjmol1（1分）（3）大約4 或3.84.2（2分）2h3cit +5nh3h2ohcit2+cit3+5nh4+5h2o（2分；或寫成“2h3cit +5nh3hcit2+cit3+5nh4”，也給2分）（4） （2分） （5）o2（2分）；ch3ch2oh+2e2ch3ch2o+h2（2分，氣體箭頭不寫只給1分【解析】24、沸石是一種具有多孔結構的鋁硅酸鹽（naalsio4nh2o），其中有許多籠狀孔穴和通道能讓直徑比孔穴小的分子通過而將大的分子留在外面，故又稱“分子篩”。“分子篩”在表面化學中有重要作用，是重要的催化劑和催化劑載體。以高嶺土（主要成分：al2si2o72h2o）、石灰石、海水為原料生產“分子篩”的工藝流程如下：回答下列問題 （1）操作a的作用是 ，副產品a是 ； （2）上述少量氣體通入濾液中發(fā)生反應的離子方程式為 、 ； （3）naoh和不溶物在適當溫度下發(fā)生的化學反應方程式為 、 ； （4）高嶺土主要成分的化學式可表示為al2o32sio22h2o，則分子篩的化學式也可表示為 ?！敬鸢浮浚?）除去粗鹽中的可溶性雜質 na2co3 （2）co22alo23h2o2al(oh)3co32 co2sio32h2oh2sio3co32 （3）al(oh)3ohalo22h2o h2sio32ohsio322h2o （4）na2oal2o32sio22nh2o 【解析】從工業(yè)生產流程圖可看出,(1)問中食鹽水精制的過程,經過a操作后得到純nacl ,在操作前已過濾,不溶性雜質已經除去,所以a的操作應該是除去粗鹽中可溶性雜質。含有鈉離子堿性濾液中通入co2 ，由于co2的量不能確定，在常溫下蒸發(fā)就可能是na2co3或nahco3 或na2co3 和nahco3混合物 ，在700蒸發(fā)時，有nahco3也分解了，得到的副產品應該是na2co3 （2）通入co2，濾液中alo2、sio32生成沉淀（3）不溶物為al(oh)3和h2sio3 ,它們都可溶于naoh （4）根據化合物中化合價代數零的原則，可將分子篩寫成氧化物的形式。25、氮化硅(氮顯3價，硅顯4價)是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學性質穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300 時反應獲得。(1)寫出n的原子結構示意圖_和氮化硅的化學式_。(2)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強，除氫氟酸外，它不與其他無機酸反應。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式_。(3)現用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發(fā)生反應，可得較高純度的氮化硅，反應的化學方程式為_?！敬鸢浮?(2)si3n412hf=3sif44nh3(3)3sicl42n26h2si3n412hcl【解析】由題n顯負價(3)，si顯正價(4)，由此可以寫出氮化硅的化學式為si3n4。氮化硅陶瓷除氫氟酸外不與其他酸反應，可聯想到sio2和hf的反應，可知生成sif4，另外氫和氮結合生成氨氣。四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛中反應，除生成氮化硅外還有氯化氫生成。26、實驗室里盛裝naoh溶液試劑瓶用橡皮塞或軟木塞，而不用玻璃塞。用化學方程式解釋： 【答案】sio2 + 2naoh = na2sio3 + h2o【解析】27、礦物透閃石是制作玉器的一種原料，其化學式可用caxmgysi8o22(oh)m表示。（1）caxmgysi8o22(oh)m改寫成氧化物的形式為 ，化學式中x、y、m的代數關系式為 。（2）對礦物樣品粉末灼燒至恒重，則減少的質量與灼燒后固體中si元素的質量比為 （用m表示）。（3）為確定caxmgysi8o22(oh)m的組成，進行如下實驗：準確稱取8.10g樣品粉末，加入足量稀鹽酸充分溶解，過濾，將沉淀灼燒得固體4.80g。另準確稱取16.20克樣品粉末在空氣中灼燒，樣品減少的質量隨灼燒時間的變化如圖所示。根據以上實驗數據計算樣品的化學式（寫出計算過程）?！敬鸢浮浚?）xcaoymgo8sio2 h2o ； 2x2ym12 （2） 9m/224或0.04m （3） n(sio2) 4.8g60gmol10.08 mol 摩爾質量m8.10g(0.08 mol8) 810