《碳、硅及其化合物》拔高練習(xí) 省賽獲獎(jiǎng)

1、PAGE12第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅1下列關(guān)于碳、硅的說(shuō)法不正確的是A硅在地殼中的含量?jī)H次于氧、13C、14C是碳的三種單質(zhì)C硅是非金屬元素,晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體D硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素2硅作為一種新型能源被廣泛開(kāi)發(fā)利用,關(guān)于其有利因素的下列說(shuō)法中,你認(rèn)為不正確的是A硅燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染,容易得到有效控制sO2gSiO2sH=mol-1可知,硅燃燒放出的熱量多C自然界中硅的儲(chǔ)量豐富,可以從自然界直接獲得單質(zhì)硅D硅便于運(yùn)輸、貯存,從安全角度考慮,硅是最佳的燃料之一32022成都七中月考下列說(shuō)法不正確的是A純堿溶液清洗油污,加熱可增強(qiáng)其去污能力B門(mén)窗玻璃、陶瓷餐具、瑪

2、瑙手鐲、磚瓦所用材料為硅酸鹽材料C高溫結(jié)構(gòu)陶瓷氮化硅Si3N4具有較高的硬度和耐磨性,可用于制造汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)42022南京三模下列物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用對(duì)應(yīng)關(guān)系不正確的是A液氨汽化時(shí)吸收大量的熱,可用作制冷劑B硅酸鈉溶液呈堿性,可用作木材防火劑C硅具有特殊的導(dǎo)電性,可作半導(dǎo)體材料D碳化硅SiC的硬度大,熔點(diǎn)高,可用于制高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承52022北京大興區(qū)期末檢測(cè)下列物質(zhì)可通過(guò)化合反應(yīng)生成的是OH36下列各組物質(zhì)中,物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)就能實(shí)現(xiàn)如圖所示變化的是選項(xiàng)甲乙丙丁AN2NH3NONO2BNaNa2ONaOHNa2O2CSiO2SiF4H2SiO3Na2SiO3DAlAlCl3Al2O3NaAlO

3、272022湖南宜章一中月考下列各組物質(zhì)中,不滿足組內(nèi)任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)的是組別甲乙丙AAlHClNaOHBNH3O2HNO3CSiO2NaOHHFDSO2CaOH2NaHCO38下列離子方程式正確的是3溶液中逐滴加入少量稀鹽酸:SiO32-2HH2SiO反應(yīng)來(lái)雕刻玻璃:SiO24HF-2H2OSiF42:SiO32-CO2H2OH2SiO3D硅酸鈉溶液呈堿性的原因:SiO32-H2OH2SiO39如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是不能通過(guò)一步反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為H2SiO3B硅酸鈉屬于鹽,不屬于堿,所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中C硅膠吸水后可重復(fù)再

4、生D圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)不全是氧化還原反應(yīng)102022上饒協(xié)作體五校模擬對(duì)下列反應(yīng):KHCO3溶液與石灰水反應(yīng);Na2SO3溶液與稀鹽酸反應(yīng);Si與燒堿溶液反應(yīng);Fe與稀硝酸反應(yīng)。改變反應(yīng)物用量,不能用同一個(gè)離子方程式表示的是ABCD二、非選擇題共40分1113分硅基太陽(yáng)電池需用化合物甲作鈍化材料,甲的摩爾質(zhì)量為140gmol-1,其中硅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%。已知1molNH3與足量的化合物乙充分反應(yīng)后可得到35g甲與6gH2。工業(yè)上制乙的流程如下:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:1乙的電子式是;比較熱穩(wěn)定性:乙NH3填“”“”或“=”。2NH3與足量的化合物乙反應(yīng)制甲的化學(xué)方程式是。3合成爐內(nèi)物質(zhì)需在保護(hù)氣氛

5、下高溫合成,下列氣體可作保護(hù)氣的有填字母編號(hào)。4上述生產(chǎn)乙的過(guò)程中液氨的作用是。5甲與少量H2SO4溶液反應(yīng)只得到H2SiO3和鹽M兩種產(chǎn)物,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)驗(yàn)證產(chǎn)物鹽M的實(shí)驗(yàn)方案:。1213分2022沈陽(yáng)模擬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(yīng)制得SiHCl3:Si3HClSiHCl3H2;SiHCl3與過(guò)量H2在1100反應(yīng)制得純硅,已知SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng),在空氣中易自燃。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:1第步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為。2粗硅與HCl反應(yīng)完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3沸點(diǎn)中含有少量Si

6、Cl4沸點(diǎn)和HCl沸點(diǎn),提純SiHCl3采用的方法為。3用SiHCl3與過(guò)量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如圖熱源及夾持裝置略去:=1*GB3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(yīng)一段時(shí)間后,裝置D中觀察到的現(xiàn)象是,裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功,操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性,控制好反應(yīng)溫度以及。為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì),將試樣用稀鹽酸溶解,取上層清液后需再加入的試劑是填寫(xiě)字母代號(hào)。a碘水b氯水溶液溶液溶液1314分清洗和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一,硅片化學(xué)清洗的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)如某些有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽、金屬、Si、SiO2、粉塵等。常用

7、的化學(xué)清洗劑有高純水、有機(jī)溶劑、雙氧水、濃酸、強(qiáng)堿等。其中去除硅的氧化物通常用一定濃度的HF溶液,室溫條件下將硅片浸泡1至數(shù)分鐘。制絨是在硅片表面形成金字塔形的絨面,增加硅對(duì)太陽(yáng)光的吸收。單晶制絨通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在7590反應(yīng)2535min,效果良好?；卮鹣铝袉?wèn)題:1寫(xiě)出晶片制絨反應(yīng)的離子方程式:,對(duì)單晶制絨1990年化學(xué)家Seidel提出了一種電化學(xué)模型,他指出Si與NaOH溶液的反應(yīng),首先是Si與OH-反應(yīng)生成SiO44-,然后SiO44-迅速水解生成H4SiO2本?；瘜W(xué)興趣小組同學(xué)為驗(yàn)證Seidel的理論是否正確,完成以下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)事實(shí)事實(shí)一水蒸氣在600時(shí)可使粉

8、末狀硅緩慢氧化并放出氫氣事實(shí)二盛放于鉑或石英器皿中的純水長(zhǎng)時(shí)間對(duì)粉末狀還原硅無(wú)腐蝕作用事實(shí)三普通玻璃器皿中的水僅因含有從玻璃中溶出的微量的堿便可使粉末狀硅在其中緩慢溶解事實(shí)四在野外環(huán)境里,用較高百分比的硅鐵粉與干燥的CaOH2和NaOH,點(diǎn)著后燜燒,可劇烈放出H2事實(shí)五1gSi和20mL含有1gNaOH的溶液,小心加熱稍微預(yù)熱,收集到約1700mLH2,很接近理論值1600mL結(jié)論:從實(shí)驗(yàn)上說(shuō)明堿性水溶液條件下,H2O可作劑;NaOH作劑,降低反應(yīng)。高溫?zé)o水環(huán)境下,NaOH作劑。在工業(yè)中利用鎂制取硅:2MgSiO22MgOSi,同時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生:2MgSiMg2Si,Mg2Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生

9、成SiH4硅烷,SiH4在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體。如圖是進(jìn)行Mg與SiO2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置:3由于氧氣的存在對(duì)該實(shí)驗(yàn)有較大影響,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)通入氣體X作為保護(hù)氣,試管中的固體藥品可選用填序號(hào)。a石灰石b鋅粒c純堿4實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),必須先通入X氣體,再加熱反應(yīng)物,其理由是,當(dāng)反應(yīng)開(kāi)始后,移走酒精燈反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行,其原因是。5反應(yīng)結(jié)束后,待冷卻至常溫時(shí),往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸,可觀察到閃亮的火星,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因用化學(xué)方程式表示為。參考答案1【解析】12C、13C、14C是碳的三種同位素。故選B2【解析】硅在自然界中無(wú)游離態(tài),只有化合態(tài),C項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C3【解析】瑪瑙的主要成分為二氧化硅,不

10、屬于硅酸鹽,B項(xiàng)錯(cuò)誤;瓷坩堝中的SiO2能與NaOH反應(yīng),D項(xiàng)正確。故選B4【解析】硅酸鈉溶液可用作木材防火劑與其呈堿性無(wú)關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B5【解析】AlOH3可由NaAlO2與酸或鋁鹽與堿反應(yīng)制得,但都不是化合反應(yīng);H2SiO3不能由SiO2直接與H2O反應(yīng)制得,能由Na2SiO3溶液與酸通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)制得;FeCl3可由化合反應(yīng)2FeCl2Cl22FeCl3或2Fe3Cl22FeCl3制得;CH3Cl只能通過(guò)取代反應(yīng)制得。故選C6【解析】N2不能通過(guò)一步反應(yīng)生成NO2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NaOH不能通過(guò)一步反應(yīng)生成Na2O2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;SiO2不能通過(guò)一步反應(yīng)生成H2SiO3,C項(xiàng)錯(cuò)誤。故選D7

11、【解析】O2與HNO3不反應(yīng),B項(xiàng)符合題意。故選B8【解析】氫氟酸是弱酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;向硅酸鈉溶液中通入過(guò)量CO2,應(yīng)生成HCO3-,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Si故選A9【解析】SiO2不能溶于水生成H2SiO3,A項(xiàng)正確;硅酸鈉是一種黏合劑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;如SiO2與NaOH溶液的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)正確。故選B10【解析】KHCO3少量時(shí)發(fā)生反應(yīng):KHCO3CaOH2CaCO3H2OKOH,KHCO3過(guò)量時(shí)發(fā)生反應(yīng):2KHCO3CaOH2CaCO32H2OK2CO3,不能用同一個(gè)離子方程式表示;鹽酸不足量時(shí)生成亞硫酸氫鈉,鹽酸足量時(shí)生成二氧化硫和水,不能用同一個(gè)離子方程式表示;Fe與稀硝酸反應(yīng),Fe不足

12、量時(shí)生成Fe3,Fe過(guò)量時(shí)生成Fe2,不能用同一個(gè)離子方程式表示。故選B11【解析】1由NH3乙甲H2且甲中含Si,結(jié)合元素守恒知乙為SiH4、甲為Si3N4。硅的非金屬性比氮的非金屬性弱,故SiH4的穩(wěn)定性弱于NH3的穩(wěn)定性。2注意配平。3在高溫下金屬鎂能與O2、N2、CO2反應(yīng),故只能用H2或Ar作保護(hù)氣。5由元素守恒可知M為NH42SO4,需分別檢測(cè)NH4+和S答案：123SiH44NH3Si3N412H23BE4制冷或降溫5Si3N44H9H2O3H2SiO34NH4+取少量濾液于試管中,先加稀鹽酸無(wú)明顯現(xiàn)象,再加氯化鋇溶液,有白色沉淀生成;另取少量濾液于試管中,加入氫氧化鈉固體或Na

13、OH濃溶液并加熱,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙或是NH42SO412【解析】1高溫下,SiO2和C反應(yīng)生成Si和CO。2根據(jù)沸點(diǎn)不同,可以采用蒸餾的方法分離。3為防止SiHCl3與H2O反應(yīng),制取的氫氣需要干燥,濃硫酸作干燥劑。升高C中溫度使SiHCl3汽化與H2同時(shí)進(jìn)入D管發(fā)生反應(yīng)。D中發(fā)生反應(yīng):SiHCl3H2Si3HCl。Si是親氧元素,為防止Si被氧化,需要排盡裝置中的空氣。向溶液中加入強(qiáng)氧化劑,然后加入KSCN溶液檢驗(yàn)鐵離子。答案：1SiO22CSi2CO2蒸餾3=1*GB3濃硫酸使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化有固體物質(zhì)生成SiHCl3H2Si3HCl排盡裝置中的空氣bd13【解析】1由題意可知單晶制絨是硅與NaOH溶液反應(yīng)。按照Seidel提出的模型,Si與NaOH溶液的反應(yīng),首先發(fā)生的反應(yīng)應(yīng)為Si4OH-SiO44-2H2,反應(yīng)中硅失電子,作還原劑,OH-作氧化劑。2由實(shí)驗(yàn)事實(shí)可推出堿性溶液條件下,H2O作氧化劑,NaOH作催化劑,降低反應(yīng)的活化能。高溫?zé)o水環(huán)境下,NaOH作氧化劑。3石灰、純堿與稀硫酸反應(yīng)生成CO2,CO2能與Mg反應(yīng),故用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)生成的H2作保護(hù)氣。4實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),必須先通入H2,以排盡