1、无机非金属材料的主角硅(30分钟50分)一、选择题(本题包括3小题，每小题5分，共15分)1(2020临沂高一检测)下列离子方程式书写不正确的是()A往NaOH溶液中通入少量CO2：CO2OH=HCOB单质Si与氢氟酸反应：Si4HF=2H2SiF4C石英砂与烧碱溶液反应制水玻璃：SiO22OH=SiOH2OD往水玻璃中通入少量CO2：SiOH2OCO2=H2SiO3(胶体)CO【解析】选A。往NaOH溶液中通入少量CO2，应生成正盐Na2CO3，CO2过量时才会生成NaHCO3；硅虽然一般不与酸反应，但能与氢氟酸反应，由于氢氟酸是弱酸，所以离子方程式和化学方程式相同；石英砂的主要成分是SiO
2、2，它与烧碱溶液反应，生成硅酸钠和水；碳酸比硅酸的酸性强，所以往水玻璃中通入少量CO2可制成硅酸，Na2SiO3可溶于水，写成离子形式。【加固训练】我国成功地发射了“嫦娥一号”探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5 cm厚的沙土就含铁单质上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、钾长石(KAlSi3O8)和橄榄石(MgxFe2xSiO4)等，下列说法或分析不正确的是()A辉石、钾长石及橄榄石均属于硅酸盐矿物B钾长石的氧化物形式可表示为K2OAl2O36SiO2C橄榄石中铁为2价D月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的
3、活动性弱【解析】选D。由辉石、钾长石及橄榄石的组成可以看出三者均为硅酸盐矿物，A项正确；将硅酸盐表示成氧化物形式时需注意元素守恒，辉石可写作：CaOMgO2SiO2，钾长石可写作：K2OAl2O36SiO2，B项正确；根据化合价原则：2xn(2x)424，分析得n2，铁为2价，C项正确；月球上存在游离态铁的主要原因是月球上没有氧气，D项错误。2(2020邯郸高一检测)某溶液中可能含有K、SO、CO、HCO、SiO，向该溶液中加入稀盐酸，产生白色浑浊和无色无味气体。下列说法正确的是()A无法判断该溶液中是否含有KB该溶液中一定含有K、SiO，可能含有HCOC该溶液中无SO，一定含有COD该溶液中
4、可能含有K和CO【解析】选C。向该溶液中加入稀盐酸，产生白色浑浊和无色无味气体，说明该溶液中一定含有SiO，可能含有CO或HCO。但HCO与SiO能反应2HCOSiO=2COH2SiO3，故一定含CO，无HCO。由溶液呈电中性可知，该溶液中一定含有K。3宋代五大名窑分别为钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“入窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是()A窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化B氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料C高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物D陶瓷属于硅酸盐材料，耐酸碱腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸【解析】选C。不同的金属氧化物颜
5、色可能不同，在高温下，釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化称为窑变，故A正确；新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等，氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，故B正确；瓷器的原料主要是黏土烧结而成，瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅，是混合物，故C错误；HF能与二氧化硅反应，陶瓷的成分是硅酸盐和二氧化硅，所以陶瓷不能用来盛装氢氟酸，故D正确。二、非选择题(本题包括1小题，共15分)4中国高铁对实现“一带一路”的倡议有重要的作用。(1)建设高铁轨道需要大量的水泥，生产水泥的主要原材料是黏土和_；(2)高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是_；乘务
6、员使用的无线通话机的芯片材料是_。(3)高铁上安装有许多玻璃，氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹，氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应的化学方程式为_。(4)高铁上的卫生间没有任何异味，是由于所使用的马桶，地漏和洗手盆下水口都是纳米硅胶的高科技产品，向硅酸钠溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体，该反应的离子方程式为_。【解析】(1)工业上主要原料是：石灰石和黏土；生产水泥的主要设备是：水泥回转窑；水泥的主要成分是：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙；(2)光导纤维，其主要成分是SiO2，具有良好的导光性，硅单质是半导体材料，常用于计算机芯片的材料和太阳能电池，乘务员使用的无线通话机的芯片材料是硅；(3)玻璃中含有二氧
7、化硅，二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅，反应方程式为SiO24HF=SiF42H2O；(4)向硅酸钠溶液中滴入稀盐酸，反应生成硅酸胶体，离子方程式：SiO2H=H2SiO3(胶体)。答案：(1)石灰石(2)SiO2Si (3)SiO24HF=SiF42H2O(4)SiO2H=H2SiO3(胶体)一、选择题(本题包括2小题，每小题5分，共10分)5将过量的CO2分别通入：CaCl2溶液浓Na2SiO3溶液Ca(OH)2溶液饱和Na2CO3溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是()ABC D【解析】选B。根据酸与盐反应的规律，CO2通入CaCl2溶液不反应，无明显现象；过量的CO2通入浓Na2SiO3
8、溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至过量会发生如下反应：Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2，最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀；过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而有结晶析出。6硅胶是一种高活性吸附材料，其吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。如图是利用二氧化硅制备硅胶等物质的流程，下列说法正确的是()ASiO2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
9、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；Na2CO3溶液呈碱性，二氧化硅能与碱反应生成具有粘结性的硅酸钠，使玻璃塞无法打开，B错；硅胶吸附水分后，可通过热脱附方式将水分除去重复使用，C对；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。二、非选择题(本题包括1小题，共10分)7稻壳，是大米外面的一层壳。可以用来做酱油、酒以及发电，装成袋也可以种植平菇。稻壳是由外颖、内颖，护颖和小穗轴等几部分组成，外颖顶部之外长有鬓毛状的毛。高纯二氧化硅可用来制造光纤。某稻壳灰的成分为组分SiO2CNa2OK2OAl2O3Fe2O3质量分
10、数59.2038.800.250.500.640.61通过如下流程可由稻壳灰制备较纯净的二氧化硅。请回答下列问题：(1)根据氧化物的性质进行分类，稻壳灰中涉及的氧化物最多有_类。(2)步骤中涉及SiO2的性质是_。写出有关离子反应方程式_。(3)通过流程分析滤渣A的成分是_。(4)写出步骤反应的化学方程式_。(5)实验室进行步骤用到的仪器有_。【解析】(1)二氧化硅为酸性氧化物，氧化钠、氧化铁、氧化钾为碱性氧化物，氧化铝为两性氧化物，所以最多涉及3种氧化物；(2)二氧化硅为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，离子方程式：SiO22OH=SiOH2O；(3)氧化钠、氧化钾均能与水反应生成可溶性碱，氧化铝为两性氧化物能够与强碱反应生成可溶性偏铝酸盐，二氧化硅为酸性氧化物与氢氧化钠反应生成可溶性硅酸钠，氧化铁与氢氧化钠不反应，所以过滤剩余的滤渣为Fe2O3；(4)硅酸不稳定受热易分解生成二氧化硅和水，方程式：H2SiO3H2OSiO2；(5)煅烧固体需要的仪器有坩埚钳、酒精灯、三脚架、坩埚、泥三角。答案：(1)3 (2)酸性氧化物SiO22OH=SiOH2O(3)Fe2O3(4)H2SiO3H2OSiO2(5)坩埚钳、酒精灯、三脚架、坩埚、泥三角