2013高考化学总复习第4章第1讲硅无机非金属材料一卷冲关的课后练案

用心爱心专心1【创新设计】2013高考化学总复习第4章第1讲硅无机非金属材料一卷冲关的课后练案一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不．正确的是()A．硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制B．由Si(s)＋O2(g)=====△SiO2(s)ΔH＝－858.6kJ·mol－1可知，硅燃烧放出的热量较多C．自然界中硅的贮存量丰富，可以从自然界直接获得单质硅D．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一解析：硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅不是气体，其污染容易得到有效控制；硅为固体燃料，化学性质不活泼，运输、贮存比较容易；硅在自然界中无单质形式，只有化合物。答案：C2．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()①硅是非金属元素，但硅单质能导电②水泥、玻璃、沙子都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①②B．②③C．①④D．③④解析：光导纤维，沙子的主要成分都是SiO2。答案：C3．(2011·珠海模拟)下列说法正确的是()A．由2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑可知，还原性：CSiB．生活中可用HNO3进行雕刻玻璃C．Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑。该反应不符合强酸制弱酸规律，但符合高沸点物质制低沸点物质的规律D．实验室可用瓷坩埚加热熔融烧碱固体解析：还原性：SiC；用氢氟酸雕刻玻璃；高沸点物质可制低沸点物质，如H2SO4、H3PO4制HCl，Na制K，SiO2制CO2；瓷坩埚中含SiO2，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。答案：C4．下列叙述中不正确的是()A．SiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键用心爱心专心2B．CO2和SiO2都是酸性氧化性，在一定条件下都能和氧化钙反应C．C和Si的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8D．C和Si的最高正化合价均为＋4解析：碳原子结构示意图为，即次外层电子数为2。答案：C5．(2011·深圳检测)歌曲《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不．正确的是()A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D．x等于6解析：“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定，不易脱色，不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，氧为－2价，则x＝6，用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2。故A、B、D均正确。答案：C6．过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成下列几种物质，其中正确的是()①水泥②玻璃③瓷器④混凝土⑤一种硅酸盐产品A．①和④B．②和⑤C．③D．②解析：本题主要考查玻璃的生产原理及学生思维的严密性。泥沙的主要成分是SiO2，与Na2CO3、CaO在高温熔化过程中发生如下反应：SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑，SiO2＋CaO=====高温CaSiO3，生成的Na2SiO3、CaSiO3与SiO2熔合在一起形成一种玻璃态物质，即我们通常说的普通玻璃，玻璃是一种硅酸盐产品。答案：B7．下列离子方程式不．正确的是()A．石英与烧碱溶液反应：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2OB．硅与烧碱溶液反应：Si＋2OH－＋H2O===SiO2－3＋2H2↑C．向小苏打溶液中加入过量的石灰水：2HCO－3＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO2－3用心爱心专心3D．往水玻璃中加入盐酸：2H＋＋SiO2－3===H2SiO3↓解析：过量石灰水含大量Ca2＋，不可能有CO2－3生成。答案：C8．(2011·杭州模拟)诺贝尔物理学奖授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是()A．二氧化硅是H2SiO3的酸酐，因此能与水反应B．用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24L气体(标况)时，得到2.8g硅C．二氧化硅属于传统的无机非金属材料D．二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应解析：A项中二氧化硅不能与水反应；B项中用二氧化硅制取单质硅，当生成2.24L气体(标况)时，只能得到1.4g硅；C项中传统无机非金属材料指硅酸盐材料。答案：D9．碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等非氧化物陶瓷是新型无机非金属材料，合成这些物质需在高温条件下进行，在合成它们的过程中必须注意()①可在氩气气氛中合成②避免与氧气接触③通入少量氯气④通过少量氧气A．①②B．③④C．①③D．②④解析：高温下Si，Ti均能与O2、Cl2反应，为了避免与O2、Cl2的接触，可在N2或氩气的气氛中来合成。答案：A10．(2011·潍坊质检)氯气用途十分广泛，可用于生产半导体材料硅，其生产的流程如下，下列说法不．正确的是()石英砂――→①焦炭高温粗硅――→②氯气加热四氯化硅――→③氢气高温纯硅A．①③是置换反应，②是化合反应B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C．任一反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子D．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅解析：在高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合，则石英砂与焦炭反应，氯气与氢气反应，就不再按照题干的流程进行，不会得到高纯硅。答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共50分)用心爱心专心411．(8分)如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下面提供的试剂和操作，将标号填在表内。试剂：A.盐酸B．烧碱溶液C．氧气D．水E．CO2F．不用其他试剂操作：①加热②加热熔融③过滤④结晶含杂质的物质所加试剂主要操作(1)Na2CO3(NaHCO3)(2)SiO2(CaCO3)(3)SiO2(Si)(4)NaCl(SiO2)解析：(1)除去Na2CO3中的NaHCO3可用加热法：2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O。(2)除去SiO2中的CaCO3可用盐酸溶解：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，然后再过滤。(3)除去SiO2中的Si可用加热法：Si＋O2=====△SiO2。(4)除去NaCl中的SiO2可用过滤、结晶法，因NaCl溶于水而SiO2不溶于水。答案：(1)F①(2)A③(3)C①(4)D③④12．(12分)氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________(多选，填序号)A．制气轮机叶片B．制有色玻璃C．制永久性模具D．制造柴油机(2)根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式________________。(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)A、C、D(2)Si3N4(3)Si3N4＋12HF===3SiF4↑＋4NH3↑(4)3SiCl4＋2N2＋6H2=====高温Si3N4＋12HCl用心爱心专心513．(15分)在工业中利用镁制取硅：2Mg＋SiO2=====△2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋Si=====△Mg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)，SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体，在空气中易自燃。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置：(1)由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用________(填序号)。a．石灰石b．锌粒c．纯碱(2)实验开始时，必须先通入X气体，再加热反应物，其理由是________________，当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是_______________________________________________________________________________________________。(3)反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为①________________________________________________________________________________________________________，②________________________________________________________________________。解析：(1)由于Mg可在CO2中燃烧，故不能用CO2作为保护气而可用H2，那么试管中应选用的固体药品为锌粒；(2)实验开始时应先通入氢气排出装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响，然后才能点燃酒精灯，因反应放热，反应开始后移走酒精灯，可利用自身放出的热量维持反应继续进行；(3)反应结束后，向反应后的混合物中加入稀盐酸会发生反应：Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑，生成的SiH4可自燃，SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O，所以会观察到闪亮的火星。答案：(1)b(2)让氢气排尽装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响该反应为放热反应，可利用自身放出的热量维持反应进行(3)①Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑②SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O14．(15分)2010年5月15日，CCTV对“南澳一号”沉船的考古进行了两个小时的现场直播，从沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料——高岭土[Al2Si2O5(OH)x]，可掺进瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8)，在1300℃左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。用心爱心专心6(1)下列说法正确的是________(填序品)。A．高岭土分子中x＝2B．钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液C．烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化D．青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品(2)在“南澳一号”考古直播过程中，需用高纯度SiO2制造的光纤。如图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。①洗涤石英砂的目的是_______________________________________________。②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是___________________________________________________________________________________________________。③在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是________________________________________________________________________。④工业上常用纯净石英砂与C在高温下发生反应制造