1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业 十无机非金属材料的主角硅(45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题，每题5分，共50分)1.(2017亳州模拟)常温下，下列不发生反应的一组物质是()硅与NaOH溶液硅与盐酸硅与氢氟酸二氧化硅与碳酸钠二氧化硅与NaOH溶液二氧化硅与浓硝酸A.B.C.D.【解析】选D。常温下，Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2，Si+4HFSiF4+2H2，SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。【加固训练】(2017茂名模拟)从与NaOH溶液反应所得产
2、物(纯净物)类型差异性角度上看，下列四种物质有一种明显不同于其他三种物质，该物质是()A.SiO2B.CO2C.SiD.Al2O3【解析】选C。硅与NaOH溶液反应生成的是氢气与盐(单质与化合物)，另外三种物质与NaOH溶液反应生成的是盐与水(均是化合物)。2.(2017泰安模拟)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B.水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂C.某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2OAl2O36SiO2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【解析】选C。水晶的主要成分是SiO2，A
3、错误；水玻璃是Na2SiO3溶液，B错误；高纯度的SiO2用于制光纤，高纯度的Si用于制太阳能电池，D错误。3.(2017德州模拟)硅及其化合物是重要的无机材料，下列有关说法正确的是()A.反应SiO2+2C2CO+Si，每生成1 mol Si转移4 mol e-B.光纤的主要成分是硅单质，它质量轻且对光的传输能力强C.光纤可以将光能转化为电能，是制造光电池的最佳材料D.陶瓷、水泥、金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品【解析】选A。选项A反应中硅元素的化合价由+4价0价，故生成1 mol Si转移4 mol e-，A说法正确；光纤是光导纤维的简称，其主要成分是二氧化硅，B说法错误；制造光电池的材料
4、是晶体硅，C说法错误；金刚砂的主要成分是碳化硅，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，都不是硅酸盐产品，D说法错误。4.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()A.SiO2属于两性氧化物B.盛放Na2CO3溶液的试剂瓶能用玻璃塞C.硅胶吸水后可重复再生D.图中所示转化反应都是氧化还原反应【解析】选C。SiO2是酸性氧化物，它能与氢氟酸反应是其特殊性质，A错误；Na2CO3溶液显碱性，不能用带玻璃塞的试剂瓶，B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，D错误。【加固训练】下列变化中，不能一步实现的是()A.Na2SiO3H2SiO3B.H2SiO
5、3SiO2C.SiO2H2SiO3D.SiO2Na2SiO3【解析】选C。Na2SiO3H2SiO3；H2SiO3SiO2，SiO2Na2SiO3，SiO2不与H2O反应，故不能一步转化为H2SiO3。5.证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是()A.加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B.加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解C.加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D.先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入氢氧化钠溶液中看其是否溶解【解析】选D。SiO2不溶于除氢氟酸以外的酸；CaCO3溶于盐酸时会有气泡产生，SiO2能溶于NaOH溶液
6、。6.(2017邵阳模拟)下列离子方程式，正确的是()A.澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2+2OH-+CO2CaCO3+H2OB.碳酸钠溶液中加入二氧化硅：C+SiO2Si+CO2C.二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2+2OH-Si+H2D.硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3+2OH-Si+2H2O【解析】选D。过量二氧化碳通入澄清石灰水中生成可溶性的碳酸氢钙，A错误；碳酸钠溶液中加入二氧化硅不反应，B错误；二氧化硅与烧碱溶液反应生成硅酸钠和水，C错误。7.(2017景德镇模拟)下列实验方案叙述不正确的是()A.不能用SiO2与水反应制备H2SiO3B.SiO2(含杂质Fe2O3)滤液制备H2
7、SiO3C.同浓度的Na2CO3溶液的碱性比Na2SiO3溶液的强，说明酸性H2CO3H2SiO3D.将CO2通入Na2SiO3溶液中，根据现象可说明酸性H2CO3H2SiO3【解析】选C。SiO2与水不反应，A正确；Fe2O3不与NaOH反应，而过滤除去，B正确；事实上Na2CO3比Na2SiO3的水解程度小，碱性弱，C错误；相对强的酸制相对弱的酸，D正确。8.将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示为()世纪金榜导学号30682264【解析】选C。将CO2通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，依次发
8、生如下反应：Ba(OH)2+CO2BaCO3+H2O2KOH+CO2K2CO3+H2O2KAlO2+3H2O+CO22Al(OH)3+K2CO3K2CO3+CO2+H2O2KHCO3BaCO3+H2O+CO2Ba(HCO3)2根据沉淀生成和溶解的情况对照图象可知C正确。【方法规律】反应顺序的判断方法当有多种组分与一种物质反应时，判断反应顺序的方法是先假设与其中的一种组分反应，若产物还能与另一种组分反应，则假设错误，如将CO2通入KOH、Ba(OH)2混合溶液中，假设CO2先与KOH反应，则生成的K2CO3会与Ba(OH)2继续反应生成BaCO3，故假设错误，应该是CO2先与Ba(OH)2反应。
9、9.(2017宁德模拟)高纯度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)下列说法正确的是()世纪金榜导学号30682265A.步骤的化学方程式为SiO2+CSi+CO2B.步骤中每生成或反应1 mol Si，转移4 mol电子C.二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应D.SiHCl3(沸点33.0)中含有少量的SiCl4(沸点67.6)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3【解析】选D。步骤的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO，A错误；步骤中每生成或反应1 mol Si，转移
10、2 mol电子，B错误；硅能与氢氟酸反应生成SiF4和氢气，C错误。10.(能力挑战题)(2017邯郸模拟)二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。ae是对反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断，其中正确的是()世纪金榜导学号30682266SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OSiO2+2CSi+2COSiO2+4HFSiF4+2H2ONa2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2SiO2+3CSiC+2COa.反应中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃b.反应中SiO2表现出氧化性c.反应中SiO2表现了酸性氧化物的通性d.反应符合
11、用难挥发性酸酐制取易挥发性酸酐e.反应中SiO2未参加氧化还原反应A.aceB.bdeC.cdeD.ab【解析】选B。通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反应是，因此a判断错误，c判断也错；反应是一个置换反应，其中二氧化硅被还原，表现出氧化性，b判断正确；反应是一个复分解反应，用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，d判断正确；反应中硅的化合价和氧的化合价都没有改变，因此二氧化硅没有参加氧化还原反应，e判断正确，所以选项B正确。二、非选择题(本题包括3小题，共50分)11.(16分)(2017黄石模拟)氮化硅高温陶瓷材料是现代重要的结构陶瓷，因其具有硬度大、熔点高、化学性质稳定等特点而受到广泛关
12、注。工业上普遍用下列流程进行生产：(1)SiO2和C反应除了得到粗硅外，还有可能得到一种硬度也很大的物质，是生成粗硅还是生成该物质主要是由_决定的。(2)反应的条件是_。(3)写出反应的化学方程式：_。(4)A中可能的杂质有_。(5)现在是用四氯化硅、氮气、氢气在稀有气体保护下加强热，得到纯度较高的氮化硅，其反应的化学方程式为_。【解析】SiO2与C在高温下反应，会因C的用量不同而使产物不同：SiO2+2CSi+2CO或SiO2+3CSiC+2CO；反应的条件是高温和隔绝空气；反应的化学方程式：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O；A中可能的杂质有NH3和H2O；得到纯度较高的氮化硅的化学
13、方程式为3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl。答案：(1)C的用量(2)高温和隔绝空气(3)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O(4)NH3和H2O(5)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl12.(18分)某化学兴趣小组的成员捡到一块矿石，观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色，投入水中没有任何变化，再向水中加浓盐酸至过量，矿石部分溶解，并有大量无色气体生成。学生猜测该矿石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三种成分组成，试设计实验证明CaCO3以外的两种成分。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗、漏斗架；2 molL-1盐酸、2 molL-1
14、NaOH溶液、2%KSCN溶液。世纪金榜导学号30682267(1)将实验方案用以下流程示意图表示，试写出每步所用试剂名称或化学式。试剂_；试剂_；试剂_。(2)如果猜测是成立的，试根据上述实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。编号实验操作预期现象和结论取适量矿石研细，加足量2 molL-1盐酸有大量无色气体生成，得棕黄色溶液，且仍有少量固体残留【解析】由于矿石的成分为CaCO3、Fe2O3、SiO2，依据三者的化学性质设计的实验流程为答案：(1)2%KSCN溶液2 molL-1NaOH溶液2 molL-1盐酸(2)向溶液中滴入几滴KSCN溶液溶液变成红色，说明矿石中有Fe2O3向残渣中加入
15、2 molL-1NaOH溶液残渣溶解，得无色溶液向溶液中加入少量2 molL-1的盐酸产生白色沉淀，说明矿石中含有SiO213.(16分)(能力挑战题)(2017郑州模拟)未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机。这类材料中研究较多的是化合物G。世纪金榜导学号30682268(1)化合物G的相对分子质量为140，G中硅元素的质量分数为60%，另有元素Y。G可以由化合物E(含两种元素)与NH3反应而生成，同时产生HCl气体。请推断：化合物G的化学式为_。1 mol NH3和0.75 mol E恰好完全反应生成G和HCl，则化合物E的分子式为_。(2)粉末状G能够与空气中的氧气和
16、水作用，所得产物中都有一种酸性氧化物，它是工业上生产玻璃的主要原料。与氧气反应所得的产物还有一种单质，与水反应生成的另一种产物是该种单质元素的氢化物。请写出化合物G与水反应的化学方程式_。(3)为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料，现采用常压下在G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料，它的商品名叫“赛伦”，化学通式可表达为Si6-xAlxOxY8-x。在接近于1 700时x的极限值约为4.0，在1 400时x为2.0，以保持整个化合物呈电中性。试问：赛伦中Y元素的化合价为_。【解析】(1)G中Si的原子数为=3，另一种元素不可能是氢，而是氮，氮的原子数为
17、=4，故G的化学式为Si3N4。E分子中只有一个硅原子，故其分子式为SiCl4。(2)由题意知Si3N4与H2O反应生成SiO2和NH3。(3)Si为+4价，Al为+3价，O为-2价，当x=4时代入得Y的化合价a：24+43+(-2)4+a4=0，a=-3价。答案：(1)Si3N4SiCl4(2)Si3N4+6H2O3SiO2+4NH3(3)-3价【互动探究】(1)写出(2)中G与氧气反应的化学方程式。提示：由计算知G为Si3N4，由题中(2)可知Si3N4与氧气反应生成SiO2和N2，化学方程式为Si3N4+3O23SiO2+2N2。(2)根据上题写出G与氢氟酸反应的化学方程式。提示：由题意知Si3N4与H2O反应生成SiO2和NH3，SiO2和NH3分别与HF反应生成SiF4和NH4F，故化学方程式为Si3N4+16HF4NH4F+3SiF4。关闭Word文档返回原板块
