（全國(guó)通用）高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)導(dǎo)練測(cè) 第四章 第一講 無機(jī)非金屬材料的主角硅.doc

第四章 非金屬及其化合物第一講無機(jī)非金屬材料的主角硅一、選擇題12012年我國(guó)載人飛船再次升空，顯示出我國(guó)航天技術(shù)已進(jìn)入世界一流。飛船應(yīng)用了許多尖端的合成材料。據(jù)報(bào)道我國(guó)科學(xué)家近年來研制出一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的。下列相關(guān)敘述不正確的是 ()。a它耐高溫抗氧化b它比鋼鐵輕、硬，但質(zhì)地較脆c它沒有固定熔點(diǎn)d它是一種新型無機(jī)非金屬材料解析航空材料的特點(diǎn)是質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐高溫抗氧化等高可靠性，故b錯(cuò)，a正確；復(fù)合材料屬于混合物，沒有固定的熔點(diǎn)，碳化硅、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的材料均屬于新型無機(jī)非金屬材料，c、d正確。答案b2硅作為一種新型能源被廣泛開發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說法中，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b從si(s)o2(g)sio2(s)h858.6 kjmol1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解析硅燃燒生成二氧化硅，二氧化硅不是氣體，其污染容易得到有效控制；硅為固體燃料，化學(xué)性質(zhì)不活潑，運(yùn)輸、貯存比較容易且又安全；硅在自然界中無單質(zhì)形式，只有化合物，所以c是錯(cuò)誤的。答案c3下列說法正確的是()a光導(dǎo)纖維的主要成分是硅b常用氫氟酸(hf)來刻蝕玻璃c制普通玻璃的主要原料是燒堿、石灰石、石英d實(shí)驗(yàn)室用帶玻璃塞的試劑瓶保存氫氧化鈉溶液解析 a項(xiàng)，光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，不正確；c項(xiàng)，制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英，不正確；d項(xiàng)，保存氫氧化鈉溶液不能用帶玻璃塞的試劑瓶，因?yàn)閚aoh與玻璃的主要成分反應(yīng)生成的硅酸鈉是一種礦物膠，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)打不開瓶塞，不正確。答案 b4綠泥石的組成可表示為al4si4ox(oh)y，其中x、y分別為()a108b710c810d97解析 據(jù)化學(xué)式中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0可知：(3)4(4)4(2)x(21)y0，則有2xy28。將各選項(xiàng)中x、y的值代入驗(yàn)證，只有a項(xiàng)符合。答案 a5硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說法正確的是()。a硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料b粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)c反應(yīng)：si2naohh2o=na2sio32h2中，si為還原劑，naoh和h2o為氧化劑d硅能與氫氟酸反應(yīng)，則硅可以與鹽酸反應(yīng)解析粗硅提純涉及的反應(yīng)：si2cl2sicl4、sicl42h2si4hcl都是氧化還原反應(yīng)，b錯(cuò)誤；硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)中naoh既不是氧化劑，也不是還原劑，只是反應(yīng)物，起氧化作用的是水，c錯(cuò)誤；硅能與氫氟酸反應(yīng)，但不能與鹽酸反應(yīng)，d錯(cuò)誤。答案a6下列說法正確的是()aco、no、no2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在b檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加kscn溶液23滴即可c在粗硅的制取中，2csio2si2co硅被還原，所以硅的非金屬性比碳強(qiáng)d用sio2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后通co2解析 a選項(xiàng)中no易被空氣氧化，a錯(cuò)誤；b選項(xiàng)中kscn溶液變紅色只能說明紅磚中含有3價(jià)的鐵，并不能說明鐵以氧化鐵形式存在，b錯(cuò)誤；c選項(xiàng)通過該反應(yīng)可判斷還原性csi，但實(shí)際上非金屬性：csi，c錯(cuò)誤；d選項(xiàng)正確。答案 d7有一粗硅，含雜質(zhì)鐵，取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的h2，則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是(提示：si2naohh2o=na2sio32h2) ()。a物質(zhì)的量之比為：11 b物質(zhì)的量之比為12c質(zhì)量之比為41 d質(zhì)量之比為21解析粗硅與鹽酸反應(yīng)是其中的fe與鹽酸反應(yīng)：fe2hcl=fecl2h2，粗硅與堿反應(yīng)是其中的硅與堿液反應(yīng)：si2naohh2o=na2sio32h2。因放出等量h2，則fe與si的物質(zhì)的量之比為21，質(zhì)量之比為41。答案c二、非選擇題8氮化硅(si3n4)是一種新型陶瓷材料，它可用石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦蟹磻?yīng)制得：_sio2_c_n2_si3n4_co。根據(jù)題意完成下列各題：(1)配平上述化學(xué)反應(yīng)方程式。(2)為了保證石英和焦炭盡可能多的轉(zhuǎn)化，氮?dú)庖m當(dāng)過量。某次反應(yīng)用了20 mol氮?dú)?，反?yīng)生成了5 mol一氧化碳，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_na，此時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是_。(3)分析反應(yīng)可推測(cè)碳、氮?dú)獾难趸裕篶_n2(填“”“”“”)。(4)氮化硅陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度高，硬度接近于剛玉(al2o3)，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。以下用途正確的是_。a可以在冶金工業(yè)上制成坩堝、鋁電解槽襯里等熱工設(shè)備b在電子工業(yè)上制成耐高溫的電的良導(dǎo)體c研發(fā)氮化硅的全陶發(fā)動(dòng)機(jī)替代同類型金屬發(fā)動(dòng)機(jī)d氮化硅陶瓷的開發(fā)，將受到資源的限制，發(fā)展前途暗淡解析 (2) 1 mol轉(zhuǎn)移2 mol e，故生成5 mol co共轉(zhuǎn)移10 mol e，此時(shí)體系中的氣體是co和剩余的n2，其相對(duì)分子質(zhì)量都是28，故平均相對(duì)分子質(zhì)量是28。(3)在該反應(yīng)中，碳為還原劑，n2為氧化劑，故氧化性n2c。答案 (1)36216(2)1028(3)(4)ac9如圖所示物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，a是一種固體單質(zhì)，e是一種白色沉淀。請(qǐng)回答下列問題：(1)b的化學(xué)式是_，目前b已被用作_的主要原料。(2)b和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(3)a和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(4)c和過量的鹽酸反應(yīng)的離子方程式是_。解析c與過量的鹽酸反應(yīng)生成白色沉淀e，則e可能是硅酸或氯化銀，若e是氯化銀，則c是硝酸銀，a為銀，則根據(jù)已有知識(shí)，銀可以與硝酸反應(yīng)生成硝酸銀，而銀與硝酸反應(yīng)能生成三種產(chǎn)物，不符合框圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。則e只能為硅酸，則c為硅酸鹽，a為硅，a溶液為強(qiáng)堿的水溶液，進(jìn)一步推出b為二氧化硅。答案()(1)sio2光導(dǎo)纖維(2)sio22oh=sioh2o(3)si2ohh2o=sio2h2(4)sio2h=h2sio310含a元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含a元素的一種化合物c可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料光導(dǎo)纖維，c與燒堿反應(yīng)生成含a元素的化合物d。(1)在元素周期表中，a位于_族，與a同族但相對(duì)原子質(zhì)量比a小的元素b的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_，a與b在原子的電子層結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)是_。(2)易與c發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)將c與純堿混合高溫熔融時(shí)也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成d，同時(shí)還生成b的最高價(jià)氧化物e；將全部的e與全部的d在足量的水中混合后，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含a的化合物f。分別寫出生成d和f的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。要將純堿高溫熔化，下列坩堝中不可選用的是 ()a普通玻璃坩堝 b石英玻璃坩堝c氧化鋁坩堝 d鐵坩堝(4)100 g c與石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 l,100 g混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。解析(1)a的單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料，可知a為si，位于a族，與之同族且相對(duì)原子質(zhì)量較小的是碳元素，兩者共同點(diǎn)是最外層均有4個(gè)電子。(2)c為sio2，易與氫氟酸反應(yīng)生成sif4和h2o。(3)sio2與純堿高溫反應(yīng)生成na2sio3(d)和co2(e)，al2o3高溫下也與堿性物質(zhì)反應(yīng)。(4)不論caco3過量與否，生成的co2由caco3決定，由關(guān)系式caco3co2得：，解得m(caco3)50 g?；旌衔镏惺沂馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為：100%50%。答案(1)a最外層均有4個(gè)電子(2)氫氟酸sio24hf=sif42h2o(3)sio2na2co3na2sio3co2；na2sio3co2h2o=na2co3h2sio3abc(4)50%11含a元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含a元素的一種化合物c可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料光導(dǎo)纖維，c與燒堿反應(yīng)生成含a元素的化合物d。(1)在元素周期表中，a位于_族，與a同族但相對(duì)原子質(zhì)量比a小的元素b的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_，a與b在原子的電子層結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)是_。(2)易與c發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _。(3)將c與純堿混合高溫熔融時(shí)也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成d，同時(shí)還生成b的最高價(jià)氧化物e；將全部的e與全部的d在足量的水中混合后，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含a的化合物f。寫出生成d和f的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。要將純堿高溫熔化，下列坩堝中可選用的是_。a普通玻璃坩堝 b石英玻璃坩堝c氧化鋁坩鍋 d鐵坩鍋(4)100 g c與石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 l,100 g混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。解析 (1)a元素單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料，含a元素的某化合物是制造光導(dǎo)纖維的原料，可知a為硅元素，c為sio2，d為na2sio3。比硅相對(duì)原子質(zhì)量小的同族元素b為碳。(2)c為sio2，能與sio2反應(yīng)的酸只有氫氟酸。(3)sio2與na2co3高溫下反應(yīng)生成na2sio3和co2，含sio2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及al2o3等都能與na2co3在高溫下反應(yīng)，故不能用以上材質(zhì)的坩堝熔融na2co3。(4)若sio2恰好完全反應(yīng)或過量，與caco3反應(yīng)的化學(xué)方程式只有一個(gè)，即caco3sio2casio3co2。若caco3過量，除發(fā)生上述反應(yīng)外，還會(huì)發(fā)生反應(yīng)：caco3caoco2?？傊?，cac