高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第10講 無機(jī)非金屬材料的主角——碳、硅作業(yè)

1、第10講無機(jī)非金屬材料的主角碳、硅A組基礎(chǔ)題組1.下列我國古代優(yōu)秀藝術(shù)作品中,所用材料不屬于無機(jī)非金屬材料的是()ABCD商代后母戊鼎新石器時(shí)代人面魚紋彩陶盆明永樂青花竹石芭蕉紋梅瓶三國青瓷羊形燭臺(tái)2.(2017北京海淀期中,2)下列說法不正確的是()A.鈉、鉀著火時(shí),不能用泡沫滅火器滅火B(yǎng).氧化鋁是冶煉金屬鋁的原料,也是較好的耐火材料C.石英是制造光導(dǎo)纖維的原料,也是常用的半導(dǎo)體材料D.在汽車尾氣系統(tǒng)中裝催化轉(zhuǎn)化器,可降低尾氣中CO、NOx等的排放量3.(2017北京東城二模,6)能源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。下列能源的開發(fā)和利用過程中不涉及化學(xué)反應(yīng)的是()A.太陽能熱水器B.火力發(fā)電C.發(fā)動(dòng)

2、機(jī)中燃料燃燒D.中國古代制陶4.(2017北京東城期末,1)材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。下列物品所用材料的主要成分是有機(jī)高分子化合物的是()5.(2018北京密云階段測(cè)試)下列關(guān)于硅及其化合物的說法不正確的是()A.水玻璃可用作木材防火劑B.硅是制造光導(dǎo)纖維的材料C.硅是制造太陽能電池的常用材料D.硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素6.(2017北京西城期末,17)C、Si是構(gòu)成無機(jī)非金屬材料的重要元素。(1)Si在周期表中的位置為。(2)為比較C、Si的非金屬性,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):裝置中盛放的試劑是,裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。(3)SiC是一種重要的高溫耐磨材料。SiC中,

3、C元素顯(填“正”或“負(fù)”)化合價(jià),從原子結(jié)構(gòu)角度解釋原因:。7.(2017北京朝陽期中,17)硅材料是微電子工業(yè)和太陽能發(fā)電的基礎(chǔ)材料,以二氧化硅為原料制備純硅的方法主要有熱還原法和熔鹽電解法等。(1)非金屬熱還原法:工業(yè)上以石英砂(含SiO2)、焦炭為原料,高溫熔煉制得工業(yè)硅。流程如下:石英砂粗硅SiCl4純硅鹵素(X2)都能與Si反應(yīng)生成SiX4 ,從原子結(jié)構(gòu)角度解釋原因:。中事實(shí)不能作為“碳的非金屬性比硅強(qiáng)”的證據(jù),理由是。(2)金屬熱還原法:實(shí)驗(yàn)室中可將金屬鎂與足量二氧化硅的微細(xì)粉末混合加熱而制得硅。流程如下:SiO2粗硅純硅中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。已知:.Si在常溫下很難被氫氟酸

4、腐蝕。.MgF2(氟化鎂)難溶于水和氫氟酸。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)中分離提純的實(shí)驗(yàn): (按上圖形式呈現(xiàn))。(3)熔鹽電解法:采用CaCl2為熔鹽體系,由SiO2直接電解制得純硅。裝置圖如下:判斷N為電源正極的理由是 。制得硅的電極反應(yīng)式為。B組提升題組8.(2018北京海淀期中)下列關(guān)于硅及其化合物的說法不正確的是()A.高純硅具有良好的半導(dǎo)體性能,可制成硅芯片、光電池、光導(dǎo)纖維等B.二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng),可用氫氟酸蝕刻玻璃C.向硅酸鈉溶液中滴加稀鹽酸有不溶物生成,實(shí)驗(yàn)室可用該方法制備硅酸D.“硅膠”由硅酸凝膠經(jīng)干燥、脫水制得,常用作食品、藥品等的干燥劑9.(2017北京西城期末,15)將氣體a通入溶液b中

5、,始終無明顯變化的是()氣體a溶液bACl2NaBrBCO2CaCl2CSO2Ba(NO3)2DNO2FeSO410.(2017北京朝陽一模,26)我國每年產(chǎn)生的廢舊鉛蓄電池約330萬噸。從含鉛廢料(PbSO4、PbO2、PbO等)中回收鉛,實(shí)現(xiàn)鉛的再生,意義重大。一種回收鉛的工藝流程如下:(1)鉛蓄電池放電時(shí),PbO2作極。(2)過程,已知:PbSO4、PbCO3的溶解度(20 )曲線見圖1;Na2SO4、Na2CO3的溶解度曲線見圖2。根據(jù)圖1寫出過程的離子方程式:。生產(chǎn)過程中的溫度應(yīng)保持在40 。若溫度降低,PbSO4的轉(zhuǎn)化速率下降。根據(jù)圖2,解釋原因:.溫度降低,反應(yīng)速率降低;.(請(qǐng)你

6、提出一種合理解釋)。若生產(chǎn)過程中溫度低于40 ,所得固體中含有較多Na2SO4雜質(zhì),原因是。(3)過程,發(fā)生反應(yīng)2PbO2+H2C2O4 2PbO+H2O2+2CO2。實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到有大量O2放出,推測(cè)PbO2氧化了H2O2,通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一推測(cè)。實(shí)驗(yàn)方案是。(已知:PbO2為棕黑色固體;PbO為橙黃色固體)(4)過程,將PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的電解液。電解Na2PbCl4溶液,生成Pb,如圖3。圖3陰極的電極反應(yīng)式是。電解一段時(shí)間后,Na2PbCl4濃度極大下降,為了恢復(fù)其濃度且實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用,陰極區(qū)采取的方法是。11.(2017北京理綜,2

7、6)TiCl4是由鈦精礦(主要成分為TiO2)制備鈦(Ti)的重要中間產(chǎn)物,制備純TiCl4的流程示意圖如下:鈦精礦粗TiCl4純TiCl4資料:TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸點(diǎn)/58136181(升華)3161 412熔點(diǎn)/-69-25193304714在TiCl4中的溶解性互溶微溶難溶(1)氯化過程:TiO2與Cl2難以直接反應(yīng),加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)H1=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g) 2CO(g)H2=-220.9 kJmol

8、-1沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式:。氯化過程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)下圖判斷:CO2生成CO反應(yīng)的H0(填“”“隨溫度升高,CO含量增大,說明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液MgCl2、AlCl3、FeCl3(2)SiCl4高于136 ,低于181 解析(1)將已知的兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加,即可得出答案。觀察圖像可知,隨著溫度的升高,CO的含量增大,說明平衡向生成CO的方向移動(dòng),所以生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),H0。在室溫下,TiCl4、SiCl4為液態(tài),AlCl3、FeCl3、MgCl2為固態(tài)且在TiCl4中微溶或難溶,所以濾

9、渣中應(yīng)含有AlCl3、FeCl3、MgCl2,但AlCl3、FeCl3在TiCl4中微溶,故粗TiCl4混合液中仍然會(huì)存在少量的AlCl3、FeCl3。(2)TiCl4在蒸餾塔二中被蒸出,說明物質(zhì)a應(yīng)是一種沸點(diǎn)比TiCl4低的物質(zhì),結(jié)合題給資料可知a是SiCl4。T2應(yīng)控制在136 以上,181 以下,確保TiCl4被蒸出,同時(shí)AlCl3等雜質(zhì)不能被蒸出。12.答案(1)增大鹽酸濃度、加熱、將廢料粉碎(合理答案均可)(2)In2O3+6H+2In3+3H2O(3)同周期主族元素從左向右原子半徑減小,金屬性減弱(還原性減弱)(4)除去a、b兩種濾渣中的錫和鋅(5)解析(1)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素包括溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑、接觸面積等,本題中可以從溫度、濃度、接觸面積三個(gè)角度作答;(2)In2O3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為In2O3+6H+2In3+3H2O;(3)兩種元素都在第五周期,銦的族序數(shù)更小且與酸反應(yīng)更劇烈,而錫為兩性金屬,得出銦的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于錫,步驟中加入過量銦后發(fā)生的反應(yīng)為2In+3Sn2+2In3+3Sn,以除去溶液中的Sn2+,故加入過量銦能夠除去溶液中的Sn2+的原因?yàn)?/p>