第七章 第2節(jié) 硅的化合物 無機(jī)非金屬材料 同步練習(xí).doc

第七章 第二節(jié) 硅的化合物 無機(jī)非金屬材料一、選擇題(10550分)1.(2009西安聯(lián)考)氣凝膠的應(yīng)用被英國(guó)泰晤士報(bào)評(píng)為2007年度最受關(guān)注的十大新聞.氣凝膠是一種世界上最輕的固體，密度僅為5 mg/cm3，被稱為“固態(tài)煙”.非常堅(jiān)固耐用，它可以承受相當(dāng)于自身重量幾千倍的壓力，在溫度達(dá)到1200攝氏度時(shí)才會(huì)熔化，絕熱性能十分優(yōu)越，其成分是二氧化硅.下列說法正確的是 ()A.該材料有良好的導(dǎo)電性能B.硅原子與氧原子間以共價(jià)鍵連接C.二氧化硅耐所有酸和堿D.二氧化硅的分子式為SiO2解析：二氧化硅是原子晶體，原子晶體中的電子被束縛在共價(jià)鍵中，導(dǎo)電能力差，不存在單個(gè)的分子SiO2，易與強(qiáng)堿和氫氟酸反應(yīng)，因此A、C、D錯(cuò)誤.答案：B2.在Na2SiO3水溶液中通入足量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，加熱蒸發(fā)，再高溫灼燒，則最后所得的固體物質(zhì)為 ()A.SiO2與NaHCO3 B.SiO2與Na2CO3C.SiO2 D.Na2SiO3解析：CO2與Na2SiO3水溶液反應(yīng)生成硅酸和NaHCO3，硅酸受熱分解生成SiO2，NaHCO3分解生成Na2CO3，兩者在高溫下可發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，故最終得到固體為Na2SiO3.答案：D3.在濃硝酸，水，王水，氫氟酸，氫氧化鉀溶液中，能與二氧化硅起化學(xué)反應(yīng)的是 ()A. B. C. D.解析：SiO2為酸性氧化物，不與HNO3、鹽酸等酸發(fā)生反應(yīng)，但能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng).SiO2不溶于水，也不與水反應(yīng)，但能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng).答案：C4.下列試劑可用帶橡膠塞的玻璃瓶保存的是 ()A.液溴 B.氫氟酸C.濃HNO3 D.Na2SiO3溶液解析：液溴和濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕橡膠，氫氟酸能腐蝕玻璃.Na2SiO3溶液具有很強(qiáng)的黏性，用帶玻璃塞的玻璃瓶盛放時(shí)，Na2SiO3能將瓶塞粘住.答案：D5.(2010重慶模擬)下列材料的特性及用途敘述不正確的是 ()A.氧化鋁陶瓷具有兩性，可用來制造人造牙齒B.氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用來制造柴油機(jī)C.光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的性能很強(qiáng)，是非常好的通訊材料D.人造剛玉硬度高，用于制造剛玉球磨機(jī)解析：根據(jù)不同材料的特性及相應(yīng)用途來判斷.氧化鋁陶瓷對(duì)人體無毒，不溶于水，強(qiáng)度高，耐磨損、耐酸堿腐蝕，對(duì)人體組織的適應(yīng)性好，所以可用來制人造牙齒，但不具有兩性.答案：A6.下列敘述不正確的是 ()A.石灰窯、玻璃熔爐出來的氣體主要成分相同B.用石灰抹墻和用水泥砌墻過程的硬化原理相同C.玻璃、陶瓷、水泥容器均不能貯存氫氟酸D.熔融燒堿不能用瓷坩堝，也不能用剛玉坩堝解析：石灰窯、玻璃熔爐出來的氣體主要成分均為CO2，A項(xiàng)正確；石灰抹墻發(fā)生的反應(yīng)為CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，其硬化是由于水分的蒸發(fā)，水泥的硬化過程是水泥配上適當(dāng)?shù)乃笳{(diào)成漿，發(fā)生了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過相當(dāng)時(shí)間，凝固成塊，最后變硬，B項(xiàng)不正確；玻璃、陶瓷、水泥容器均含有SiO2，可與氫氟酸反應(yīng)，因而不能貯存氫氟酸，C項(xiàng)正確；高溫下NaOH可與SiO2、Al2O3(剛玉)反應(yīng)，D項(xiàng)正確.答案：B7.2009年8月臺(tái)風(fēng)“莫拉克”使臺(tái)灣遭受重創(chuàng)，通信光纜的損壞造成通訊中斷.海峽兩岸一家親，災(zāi)情牽動(dòng)同胞心，大陸各地紛紛慷慨解囊，支援臺(tái)灣進(jìn)行災(zāi)后重建，重建家園需要大量材料.下列說法正確的是 ()A.金屬材料都是導(dǎo)體，非金屬材料都是絕緣體B.制造光導(dǎo)纖維的主要原料是SiC.硬鋁(AlCuMgMnSi合金)可用于制造耐高溫門窗D.鎂的密度大約是鋁的2/3，是實(shí)用金屬中最輕的金屬解析：選項(xiàng)A，非金屬材料不一定都是絕緣體，如石墨是導(dǎo)體，Si為半導(dǎo)體.選項(xiàng)C，硬鋁是幾種金屬單質(zhì)按一定比例熔合而成的合金，因?yàn)楹辖鸬娜埸c(diǎn)比組成合金的金屬單質(zhì)低，故硬鋁不抗高溫，不能用于制造耐高溫門窗.選項(xiàng)D，鎂的密度小，大量用于制造合金，是實(shí)用金屬中最輕的金屬.答案：D8.氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦?，通過以下反應(yīng)制得：aSiO2(s)bC(s)cN2(g)dSi3N4(s)eCO(g)，若該反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，下列有關(guān)說法不正確的是 ()A.該反應(yīng)的氧化劑是氮?dú)釨.上述反應(yīng)中a、b、c、d、e依次為3、6、2、1、6C.氮化硅耐高溫、硬度大D.若向容器中充入稀有氣體氖，有利于生成氮化硅解析：配平后化學(xué)方程式為：3SiO26C2N2Si3N46CO，氮的化合價(jià)由0價(jià)降至3價(jià)，氮?dú)庾餮趸瘎?，A正確；由化學(xué)方程式知B正確；氮化硅是原子晶體，其熔點(diǎn)高、硬度大，C正確；該容器是恒容密閉容器，充入稀有氣體，平衡不移動(dòng)，對(duì)生成氮化硅無影響，D錯(cuò)誤.答案：D9.(2010德州模擬)下列表述正確的是 ()普通玻璃與鋼化玻璃成分不同，所以性能不同，用途不同光導(dǎo)纖維導(dǎo)電能力很強(qiáng)，是非常好的通訊材料提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料氧化鈷加入到普通玻璃中可制成紅色玻璃太陽能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能A. B. C. D.解析：普通玻璃與鋼化玻璃的成分相同，但性能不同；光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光信號(hào)的能力很強(qiáng)，但導(dǎo)電性差；水泥是硅酸鹽產(chǎn)品；氧化鈷為藍(lán)色，可用來制藍(lán)色玻璃；Si是良好的半導(dǎo)體材料.答案：D10.假設(shè)原子晶體SiO2中硅原子被鋁原子取代，不足的價(jià)鍵由鉀原子補(bǔ)充，當(dāng)有25%的硅原子被鋁原子取代時(shí)，可形成正長(zhǎng)石，則正長(zhǎng)石的化學(xué)組成為 ()A.KAlSiO4 B.KAlSi2O6C.KAlSi3O8 D.KAlSi4O10解析：在SiO2中，Si呈4價(jià)，所以硅原子被鋁原子取代，不足的價(jià)鍵由鉀原子補(bǔ)充時(shí)，每一個(gè)硅原子應(yīng)由一個(gè)鋁原子和一個(gè)鉀原子共同代替.當(dāng)有25%的硅原子被鋁原子取代時(shí)可形成正長(zhǎng)石，正長(zhǎng)石中的原子個(gè)數(shù)比是：N(K)N(Al)N(Si)N(O)25%25%75%21138.答案：C二、選擇題(共50分)11.(12分)石棉是一種具有壓伸強(qiáng)度大、柔韌性強(qiáng)、耐熱、耐火焰、耐酸和堿的腐蝕，而且價(jià)格低廉的硅酸鹽.石棉有毒，能使人患肺癌.(1)有一種石棉叫做礦青石棉，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8H2O24.寫成氧化物形式為.(2)許多含氧酸及其鹽類均可以類似地改寫為氧化物的形式，請(qǐng)繼續(xù)改寫以下物質(zhì)：HNO3，HCOOH，KAl(SO4)212H2O.通過以上改寫可知，HNO3的酸酐為，HCOOH與H2SO4反應(yīng)可制氣體.解析：將硅酸鹽改寫成氧化物形式時(shí)，要注意金屬氧化物在前，非金屬氧化物在后；低價(jià)在前，高價(jià)在后；H2O一般寫在最后.答案：(1)Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O(2)N2O5H2OCOH2OK2OAl2O34SO324H2ON2O5CO12.(12分)A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示.A為地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似.請(qǐng)?zhí)羁眨?1)形成單質(zhì)A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，它的最高化合價(jià)為.(2)B的化學(xué)式為，B的晶體類型為，B和碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式是.(3)C的化學(xué)式為，D的化學(xué)式為.解析：由A為“地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì)”，可知A是Si單質(zhì)，A的“晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似”充分驗(yàn)證了A的確是Si單質(zhì).分析框圖，由B生成A、C、 D，可以推斷B是SiO2；E是CO；C是CaSiO3；D是Na2SiO3.答案：(1) 4(2)SiO2原子晶體SiO22C高溫,Si2CO(3)CaSiO3Na2SiO313.(13分)(2010石家莊聯(lián)考)2007年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予格哈德埃特爾，以表彰他在“固體表面的化學(xué)過程”研究中取得的成果.沸石是一種具有多孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽(NaAlSiO4nH2O)，其中有許多籠狀孔穴和通道能讓直徑比孔穴小的分子通過而將大的分子留在外面，故又稱“分子篩”.“分子篩”在表面化學(xué)中有重要作用，是重要的催化劑和催化劑載體.以高嶺土(主要成分：Al2Si2O72H2O)、石灰石、海水為原料生產(chǎn)“分子篩”的工藝流程如下：回答下列問題：(1)NaAlSiO4nH2O改寫成氧化物的形式為.(2)操作a的作用是，副產(chǎn)品A是.(3)氣體通入濾液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為、.(4)NaOH和不溶物在適當(dāng)溫度下發(fā)生的離子反應(yīng)方程為、.解析：(1)改寫化學(xué)式要遵循三守恒(原子個(gè)數(shù)比、原子種類、元素化合價(jià))，簡(jiǎn)單的氧化物由兩種元素組成，且為中學(xué)常見的氧化物.若不能直接改寫，可以將各原子數(shù)擴(kuò)大相同倍數(shù)，如NaAlSiO4Na2Al2Si2O8Na2OAl2O32SiO2.(2)從工業(yè)生產(chǎn)流程圖可看出，粗鹽經(jīng)過操作a后得到純NaCl，在操作前已過濾，不溶性雜質(zhì)已經(jīng)除去，所以操作a應(yīng)該是除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)(如Mg2、Ca2、SO24等).含有鈉離子的堿性濾液中通入CO2，再低溫蒸發(fā)得到的副產(chǎn)品應(yīng)該是Na2CO3(注：工業(yè)上生產(chǎn)NaHCO3只能降溫結(jié)晶析出，它易分解).(3)通入CO2，濾液中、SiO，生成沉淀.(4)不溶物為Al(OH)3和H2SiO3，它們都可溶于NaOH溶液.答案：(1)Na2OAl2O32SiO22nH2O(2)除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)Na2CO3(3)CO2AlO23H2O=2Al(OH)3HCO2CO22H2O=H2SiO32HCO(4)Al(OH)3OH=AlO2H2OH2SiO32OH=2H2O14.(13分)2008年奧運(yùn)會(huì)在北京舉行，下圖象征奧運(yùn)會(huì)會(huì)旗的五元環(huán)，表示A、B、C、D、E五種化合物，元環(huán)交叉部分代表兩種化合物含有一種相同元素.五種化合物由5種短周期元素組成，且每種化合物僅由兩種元素組成.A是可燃冰的主要成分，B、E分子中所含電子總數(shù)與硅烷(SiH4)分子的電子數(shù)相等，B不穩(wěn)定，具有較強(qiáng)氧化性，能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，E的相對(duì)分子質(zhì)量為32，具有還原性，且常用作航天器的燃料.C能發(fā)生反應(yīng)：化合物()化合物()化合物()化合物().D是新型無機(jī)非金屬材料，它所含兩種元素的原子個(gè)數(shù)之比為34，電子數(shù)之比為 32.(1)B的水溶液呈酸性，用離子方程式表示其原因是；D的化學(xué)式為.(2)A、B、E中均含有一種元素，其名稱為.(3)B和E反應(yīng)生成單質(zhì)G和常見的液態(tài)化合物H，寫出化學(xué)方程式：.(4)寫出C符合“化合物()化合物()化合物()化合物()”的化學(xué)方程式：.解析：可燃冰是甲烷結(jié)晶水合物，硅烷分子是18電子結(jié)構(gòu)，