1、一、选择题1(2014孝感一中期末)英国两位科学家因在石墨烯材料领域有卓越研究而获得2010年诺贝尔奖。科学家预测，该材料有可能代替晶体硅在电子工业的地位，从而引发电子工业的新革命。目前晶体硅在电子工业中的作用是()A制光导纤维B制耐高温材料C做半导体 D制光学仪器解析：由于硅单质是一种半导体材料，可作半导体；SiO2在自然界中存在广泛，工业上用SiO2来制备硅单质。答案：C2(2014莱芜期末)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 BC D解析：硅的化学性质稳定，常温下除了与氟气、氢氟酸和强碱反应外，
2、它不易与其他物质如氢气、氧气、氯气等反应。答案：D3(2014大庆35中模拟)下列关于硅酸盐材料的说法错误的是()A生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B普通玻璃的主要成分是SiO2C陶瓷的主要原料是黏土D硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料解析：工业上制造普通玻璃的原料是Na2CO3、CaCO3、SiO2，但普通玻璃主要成分为Na2SiO3和CaSiO3。答案：B4(2014德州二模)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SiO22C2COSi，每生成1 mol Si转移4 mol eB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
3、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：标出选项A反应前后元素的化合价，分析反应前后化合价的变化，可知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，故D说法错误。答案：A5(2013浙江理综，7,6分)下列说法不正确的是()A多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料BpH计不能用于酸碱中和滴定终点的判断C科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷(As)元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的P元素解析：多孔碳具有较强的吸附性，可吸附较多
4、的H2和O2，故可用作氢氧燃料电池的电极材料，A正确；pH计能精确测定溶液的pH，因此可用于酸碱中和滴定终点的判断，且比用指示剂更精确，B错误；P与As在同一主族且上下相邻，As元素取代普通DNA链中的P元素完全有可能，C正确；反应nCO2的原子利用率为100%，生成的聚合物可降解，反应过程中消耗了CO2，减少了温室气体，符合绿色化学的理念，D正确。答案：B6(2014六安二模)青石棉(cricidolite)是一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是()A青石棉是一种硅酸
5、盐产品B青石棉中含有一定量的石英晶体C青石棉的化学组成可表示为：Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OD1 mol青石棉能使1 mol HNO3被还原解析：硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；1 mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O跟足量硝酸反应时，失去3 mol电子，而还原产物只有NO，故能使1 mol HNO3被还原。答案：B7(2013江苏单科，4,2分)下列有关物质性质的应用正确的是()A液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂B二氧化硅不与强
6、酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸C生石灰能与水反应，可用来干燥氯气D氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝解析：SiO24HF=SiF42H2O，B项错误；Cl2能与Ca(OH)2反应，C项错误；AlCl3是共价化合物，熔融的AlCl3不导电，若电解AlCl3溶液，在阴极是H放电，而Al3不放电，故电解AlCl3溶液得不到Al，D项错误；A项正确。答案：A8(2013江苏单科，6,2分)甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：甲乙丙。下列有关物质的推断不正确的是()A若甲为焦炭，则丁可能是O2B若甲为SO2，则丁可能是氨水C若甲为Fe，则丁可能是盐酸D若
7、甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2解析：A项，CCOCO2，A项正确；B项，SO2NH4HSO3(NH4)2SO3，B项正确；C项，FeFeCl2，但FeCl2与HCl不反应，C项错误；D项，NaOHNa2CO3NaHCO3，D项正确。答案：C9(2014黑龙江部分重点中学联考)在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为()ANa2SiO3BNa2SiO3与Na2CO3CSiO2与Na2CO3DSiO2、Na2SiO3及Na2CO3解析：通入少量CO2气体时，发生的反应为Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3，加热后H2SiO3分解
8、为SiO2和H2O，再高温灼烧，SiO2与Na2CO3反应生成Na2SiO3和CO2。答案：A10(2014东北四校一模)下列反应中，能说明SiO2是酸性氧化物的是()SiO24HF=SiF42H2OSiO2CaOCaSiO3SiO22NaOH=Na2SiO3H2OSiO22CSi2COA BC D解析：酸性氧化物的通性是：与碱反应生成盐和水，与碱性氧化物反应生成盐。因而B正确。答案：B11(2014临沂期末)下图表示从固体混合物中分离X的两种方案，请根据方案1和方案2指出下列说法合理的是()A可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵B方案1中残留物应该具有的性质是受热易挥发C方案2中加入的试
9、剂一定能够与除X外的物质发生化学反应D方案2中加入NaOH溶液可以分离出含SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3解析：碳酸氢钠加热分解，故选项A错误；加热后留下的残留物一定是固体或难挥发的液体，选项B错误；加入的试剂可以是水且不一定发生化学反应，选项C错误；二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的硅酸钠而与氧化铁分离，选项D正确。答案：D12(2014伽师二中二模)往含0.2 mol KOH和0.1 mol Ca(OH)2的溶液中持续地通入CO2气体，当通入气体的体积为6.72 L(标准状况)时立即停止，则在这一过程中，溶液中离子的物质的量n和通入CO2的体积V的关系示意图正确的是(气体的溶
10、解忽略不计)()解析：将CO2通入混合液中发生反应的离子方程式为：2OHCO2Ca2=CaCO3H2O2OHCO2=COH2OCOH2OCO2=2HCOCaCO3H2OCO2=Ca22HCO溶液中Ca2的物质的量为0.1 mol，Ca2完全沉淀发生反应需消耗0.2 mol OH，共消耗离子的物质的量为0.3 mol，此时消耗CO2的体积为2.24 L，溶液中剩余的0.2 mol OH继续发生反应，当通入4.48 L CO2时，消耗0.2 mol OH，生成0.1 mol CO，溶液中离子的物质的量减少0.1 mol，再继续通入CO2，发生反应，溶液中离子的物质的量增加，当通入6.72 L CO
11、2时溶液中离子的物质的量增加0.1 mol。答案：D二、非选择题13(2014南昌一模)高纯度单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)(1)写出步骤的化学方程式_。(2)步骤经过冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0)中含有少量的SiCl4(沸点57.6)和HCl(沸点84.7)，提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是_；SiHCl3和SiCl4一样，遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl3水解会生成两种气态产物，试写出其水解的化学方程式：_。解析：蒸馏是利用混合液体或液固体系中各组分沸
12、点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。分馏则特指分离几种不同沸点的挥发性混合物的一种方法。SiHCl3水解方程式的书写关键是两种气体的判断：首先，氯元素显负价，一定结合水中的氢，一种气体为HCl。根据元素组成，另一种气体只能是氢气。答案：(1)SiO22CSi2CO(2)蒸馏(或分馏)SiHCl33H2O=H2SiO3H23HCl14(2014南阳一中模拟)氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航天航空、汽车发动机、机械等领域有着广泛的用途。由石英砂合成氮化硅粉末的路线图如下所示。其中NH2基团中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题：(1)石
13、英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学反应方程式表示其原因：_。(2)图示的变化中，属于氧化还原反应的是_。(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学反应方程式为_。(4)在反应中，3 mol Si(NH2)4在高温下加热可得1 mol氮化硅粉末和8 mol A气体，则氮化硅的化学式为_。(5)在高温下将SiCl4在B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式：_。解析：石英砂不能与碱共同存放的实质是SiO2与碱可以发生反应。反应是石英砂与焦炭发
14、生氧化还原反应，反应是硅单质与Cl2反应，也是氧化还原反应。SiCl4水解可以看做Si结合四个OH生成H4SiO4，硅酸不稳定失水生成H2SiO3，Cl结合H生成HCl。氮化硅的化学式可通过题目信息，运用质量守恒求得。结合题给信息，SiCl4与N2、H2反应可得到Si3N4和HCl。答案：(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(2)(3)SiCl43H2O=4HClH2SiO3(答案合理即可)(4)Si3N4(5)3SiCl42N26H2Si3N412HCl15(2013江西南昌一模，26)硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献。请回答下列有关问题：(1)硅原子的结构示意图为_。(2)
15、下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是_。长江三峡水泥大坝光导纤维陶瓷坩埚普通玻璃硅太阳能电池ABC D(3)常温下，SiCl4为液态，沸点为57.60，在空气中冒白雾。制备高纯度硅的中间产物SiCl4中溶有液态杂质，若要得到高纯度SiCl4，应采用的方法是_；用化学方程式及必要的文字解释SiCl4在空气中冒白雾的原因：_。(4)工业上可用SiCl4(g)制备高温结构陶瓷氮化硅，其反应方程式为3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g)=Si3N4(s)12HCl(g)Ha kJ/mol(a0)该反应的平衡常数表达式K_。在密闭恒容容器中，能表示上述反应达到平衡状态的是_。A3v逆(N2)v正(H
16、2)Bv正(HCl)4v正(SiCl4)C混合气体密度保持不变Dc(N2)c(H2)c(HCl)136在某条件下达到平衡时，H2与HCl的物质的量之比为mn；保持其他条件不变，降低温度达到平衡时，H2与HCl的物质的量之比_mn(填“”“”或“”)。解析：(2)水泥大坝由钢筋混凝土制成，光导纤维主要成分为SiO2，硅太阳能电池由晶体硅制成。(3)SiCl4易水解，生成HCl，HCl吸收空气中的水蒸气，产生白雾。(4)平衡状态的标志为正、逆反应速率相等，各物质的量不变。A项换为同一物质，正、逆反应速率相等。B项只有正反应。C项反应过程中混合气体的密度减小，现在密度不变，说明达到平衡状态。平衡状态
17、时各物质物质的量不变，D项不能体现，错误。降低温度，平衡正移，H2减少，HCl增多，两者的物质的量之比小于mn。答案：(2)D(3)在干燥条件下蒸馏SiCl43H2O=H2SiO34HCl，HCl遇水蒸气产生白雾(4)AC16(2013浙江理综，27,14分)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反应：NH3(l)H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq)H2反应：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2
18、(g)2NH4HCO3(aq)H3请回答下列问题：(1)H3与H1、H2之间的关系是：H3_。(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：H3_0(填“”、“”或“”)。在T1T2及T4T5二个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是_。反应在温度为T1时，溶液pH随时间变
19、化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到T2，并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。(3)利用反应捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有_(写出2个)。(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是_。ANH4Cl BNa2CO3CHOCH2CH2OH DHOCH2CH2NH2解析：(1)根据盖斯定律可推出H32H2H1。(2)由图2可判断t1前(NH4)2CO3的pH大于NH4HCO3，t1时反应达到平衡，迅速升温至T2，平衡应向左移动，pH增大。(3)采取的措施应使化学平衡向右移动。(4)作为CO2捕获剂的物质应呈碱性，Na2CO3溶液因CO水解呈碱性，HOCH2CH2NH2中NH2呈碱性。答案：(1)2H2H1(2)T1T2区间，化学反应未达到平衡，温度越高，化学反应速率越快，所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4T3区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，所以不利于CO2捕获(3)降低温度；增加CO2浓度(或分压)(4)B、D
