（新課標(biāo)）2023版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第四單元非金屬及其化合物考點(diǎn)規(guī)范練10無機(jī)非金屬材料的主角-硅

PAGEPAGE1考點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)練10無機(jī)非金屬材料的主角——硅(時(shí)間:45分鐘總分值:100分)一、選擇題(此題共10小題,每題5分,共50分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.(2022江蘇化學(xué))大氣中CO2含量的增加會(huì)加劇“溫室效應(yīng)〞。以下活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致大氣中CO2含量增加的是()A.燃燒煤炭供熱B.利用風(fēng)力發(fā)電C.增加植被面積D.節(jié)約用水用電2.關(guān)于硅的以下表達(dá)中,正確的選項(xiàng)是()A.晶體硅與金剛石分子都是正四面體結(jié)構(gòu)B.硅酸鹽都不溶于水C.硅與酸、堿都不能發(fā)生反響D.原硅酸和硅酸對(duì)應(yīng)的酸酐都是二氧化硅3.以下有關(guān)SiO2的表達(dá)中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.SiO2是酸性氧化物,它對(duì)應(yīng)的水化物是硅酸(H2SiO3)B.硅酸可由SiO2與水反響制得C.SiO2可與堿性氧化物或強(qiáng)堿反響D.光導(dǎo)纖維的主要原料就是SiO24.近年來科學(xué)家制造出大量的新物質(zhì),對(duì)以下三種物質(zhì)的相關(guān)說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()石墨烯:從石墨中別離出來,是最薄、最堅(jiān)硬的物質(zhì)石墨炔:平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的全碳分子,具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性納米碳管:具有優(yōu)良的場(chǎng)發(fā)射性能,制作成陰極顯示管、儲(chǔ)氫材料A.石墨烯具有良好的導(dǎo)電性B.上述三種物質(zhì)與金剛石互為同素異形體C.石墨炔孔徑略大于H2分子的直徑,可作H2的提純薄膜D.上述三種物質(zhì)與濃硫酸都能發(fā)生反響,但反響產(chǎn)物不同5.以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.紅寶石、珍珠、水晶、鉆石等裝飾品的主要成分都是硅酸鹽B.硅酸鈉的水溶液俗名為水玻璃,可用于制備硅膠和木材防火劑C.制造玻璃是復(fù)雜的物理過程,玻璃的組成不同,性能不同D.金剛石是自然界中硬度最大的物質(zhì),不可能與氧氣發(fā)生反響6.以下有關(guān)硅材料的說法正確的選項(xiàng)是()A.光導(dǎo)纖維的主要成分是高純度的單質(zhì)硅B.瑪瑙的主要成分是硅酸鹽C.28g硅含有6.02×1023個(gè)電子D.28Si、29Si、30Si是不同的核素7.在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。以下說法正確的選項(xiàng)是 ()A.元素C的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體B.Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑:r(Mg2+)>r(Mg)C.在該反響條件下,Mg的復(fù)原性強(qiáng)于C的復(fù)原性D.該反響中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能8.以下離子方程式的書寫正確的選項(xiàng)是()A.水玻璃中通入過量二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O2Na++CO32-+H2B.澄清石灰水中通入過量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO2Ca2++2HCO3C.硅與氫氟酸的反響:Si+4H++4F-SiF4↑+2H2↑D.二氧化硅溶于燒堿溶液中:SiO2+2OH-SiO32-+H9.C、Si、S都是自然界中含量豐富的非金屬元素,以下關(guān)于其單質(zhì)及化合物的說法中正確的選項(xiàng)是()A.三種元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)B.C、Si、S的氧化物都屬于酸性氧化物,能與堿反響C.最低價(jià)的氣態(tài)氫化物都具有復(fù)原性,一定條件下可與O2發(fā)生反響D.其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO310.某溶液中含有SiO32-、Br-、CO32A.SiO32-B.溶液顏色會(huì)發(fā)生變化C.該過程中不會(huì)有沉淀生成D.離子濃度根本保持不變的只有Na+二、非選擇題(此題共5小題,共50分)11.(8分)X是一種新型無機(jī)非金屬材料,具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊性。有關(guān)生產(chǎn)過程如下:為了確定C的組成,某同學(xué)進(jìn)行了以下的探究過程。F、G都是難溶于水和稀硝酸的白色沉淀,I可用于制造光導(dǎo)纖維。按要求答復(fù)以下問題:(1)C的化學(xué)式為;X的化學(xué)式為。

(2)寫出以下方程式:反響①的化學(xué)方程式;

反響⑦的離子方程式。

12.(10分)金剛石、SiC具有優(yōu)良的耐磨、耐腐蝕特性,應(yīng)用廣泛。(1)碳與短周期元素Q的單質(zhì)化合僅能生成兩種常見氣態(tài)化合物,其中一種化合物R為非極性分子。碳元素在周期表中的位置是,Q是(填名稱),R的電子式為。

(2)一定條件下,Na復(fù)原CCl4可制備金剛石。反響結(jié)束冷卻至室溫后,回收其中的CCl4的實(shí)驗(yàn)操作名稱為,除去粗產(chǎn)品中少量鈉的試劑為。

(3)碳復(fù)原SiO2制SiC,其粗產(chǎn)品中雜質(zhì)為Si和SiO2?，F(xiàn)將20.0gSiC粗產(chǎn)品參加到過量的NaOH溶液中充分反響,收集到0.1mol氫氣,過濾得SiC固體11.4g,濾液稀釋到1L。生成氫氣的離子方程式為,硅酸鹽的物質(zhì)的量濃度為。

(4)以下表達(dá)正確的有(填序號(hào))。

①Na復(fù)原CCl4的反響、Cl2與H2O的反響均是置換反響②水晶、干冰熔化時(shí)克服粒子間作用力的類型相同③Na2SiO3溶液與SO3的反響可用于推斷Si與S的非金屬性強(qiáng)弱④鈉、鋰分別在空氣中燃燒,生成的氧化物中陰陽離子數(shù)目比均為1∶213.(10分)金屬鋁質(zhì)輕且有良好的防腐蝕性,在國防工業(yè)中有非常重要的作用,利用鋁熱反響完成鋼軌的焊接非常方便迅速。完成以下填空:(1)在特制漏斗中將鋁熱劑混合均勻后,引發(fā)鋁熱反響的操作是。

(2)硅與鋁同周期,地殼里硅、鋁的含量硅鋁(填“>〞“<〞或“=〞)。工業(yè)上制備金屬鋁的化學(xué)方程式是。

(3)SiO2是硅酸鹽玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分,Na2CaSi6O14也可寫成Na2O·CaO·6SiO2,鈉長石(NaAlSi3O8)的氧化物形式為,長石是鋁硅酸鹽,不同類長石其氧原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同,由此可推知鈣長石的化學(xué)式為。

(4)某鋁合金由Al、Si、Cu、Mg組成。①稱取100g該鋁合金樣品,分成等質(zhì)量的A、B兩份。向A中參加足量NaOH溶液,向B中參加足量的稀鹽酸。②待兩份反響物都充分反響之后,稱得濾渣質(zhì)量相差1.60g,收集得到的兩份氣體的體積相差2240mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。那么100g該鋁合金樣品中Si和Mg的物質(zhì)的量分別是n(Si)=和n(Mg)=。

14.(10分)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)代通信材料——光導(dǎo)纖維,C與燒堿反響生成含A元素的化合物D。(1)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。

(2)C與氫氟酸反響的化學(xué)方程式是

。

(3)將C與純堿混合高溫熔融時(shí)反響生成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,生成了含A的化合物F。①生成D和F的化學(xué)方程式分別為、。

②要將純堿高溫熔化,以下坩堝中可選用的是(填序號(hào))。

A.普通玻璃坩堝 B.石英玻璃坩堝C.氧化鋁坩堝 D.鐵坩堝15.(12分)A、B、C、D、E五種物質(zhì)中均含有同一種非金屬元素,它們能發(fā)生如下圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系,該元素(用R表示)的單質(zhì)能與NaOH溶液反響生成鹽(Na2RO3)和氫氣。請(qǐng)答復(fù)以下問題:(1)寫出各物質(zhì)的化學(xué)式:A;B;C;D;E。

(2)寫出反響①的化學(xué)方程式:

,

該反響中氧化劑與復(fù)原劑的物質(zhì)的量之比為。

(3)寫出反響④的離子方程式:

。

(4)寫出反響⑤的離子方程式:

。

(5)H2CO3的酸性強(qiáng)于E的酸性,請(qǐng)用離子方程式予以證明:

。

參考答案考點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)練10無機(jī)非金屬材料的主角——硅1.A煤炭燃燒會(huì)放出CO2,A項(xiàng)正確;風(fēng)力發(fā)電代替火力發(fā)電可減少CO2的排放,B項(xiàng)錯(cuò)誤;節(jié)約用水用電不會(huì)導(dǎo)致大氣中CO2含量增加,D項(xiàng)錯(cuò)誤;植被面積增加,有利于減少大氣中CO2的含量。2.D晶體硅與金剛石都是由原子直接構(gòu)成的,不存在分子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;硅酸鹽中的硅酸鈉易溶于水,B項(xiàng)錯(cuò)誤;硅與氫氟酸能夠發(fā)生反響,C項(xiàng)錯(cuò)誤;原硅酸和硅酸對(duì)應(yīng)的酸酐都是二氧化硅,D項(xiàng)正確。3.B二氧化硅是酸性氧化物,可與堿性氧化物或強(qiáng)堿反響,但不溶于水,不能直接與水反響生成硅酸。4.D石墨烯作為電導(dǎo)體,它和銅有著一樣出色的導(dǎo)電性,A項(xiàng)正確;題給三種物質(zhì)均為碳的單質(zhì),與金剛石互為同素異形體,B項(xiàng)正確;碳原子半徑大于氫原子,那么石墨炔孔徑大于H2分子的直徑,可以容納H2分子,那么石墨炔是理想的H2提純薄膜,C項(xiàng)正確;題述三種物質(zhì)都是碳的單質(zhì),在加熱條件下與濃硫酸都能發(fā)生反響,且反響產(chǎn)物相同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.B紅寶石的主要成分為Al2O3,珍珠的主要成分為CaCO3,水晶的主要成分為SiO2,鉆石為碳單質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤;制造玻璃包含復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化,C項(xiàng)錯(cuò)誤;金剛石是碳單質(zhì),能與O2發(fā)生化學(xué)反響,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.D光導(dǎo)纖維的主要成分為高純度的二氧化硅,A項(xiàng)錯(cuò)誤;瑪瑙的主要成分為二氧化硅,B項(xiàng)錯(cuò)誤;1個(gè)硅原子中含有14個(gè)電子,因此28g硅含有電子的數(shù)目為28g28g·mo7.C元素C的單質(zhì)還存在C60等同素異形體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Mg的電子層數(shù)比Mg2+多,所以半徑r(Mg)>r(Mg2+),B項(xiàng)錯(cuò)誤;反響方程式為2Mg+CO22MgO+C,復(fù)原劑為Mg,復(fù)原產(chǎn)物為C,根據(jù)復(fù)原劑的復(fù)原性強(qiáng)于復(fù)原產(chǎn)物的復(fù)原性知,Mg的復(fù)原性強(qiáng)于C的,C項(xiàng)正確;燃燒過程中除了熱能還有光能等其他形式的能量放出,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.DNa2SiO3是強(qiáng)電解質(zhì),應(yīng)拆成Na+、SiO32-,通入過量CO2應(yīng)生成HCO3-,A項(xiàng)錯(cuò)誤;澄清石灰水中通入過量二氧化碳的離子方程式為CO2+OH-HCO39.C硅是親氧元素,硅元素在自然界中以硅酸鹽、二氧化硅的形式存在,A錯(cuò)誤;CO是不成鹽氧化物,不與堿反響,B錯(cuò)誤;最低價(jià)的氣態(tài)氫化物化合價(jià)只能升高,具有復(fù)原性,一定條件下可與氧氣反響,C正確;碳的非金屬性比硅強(qiáng),那么碳酸酸性強(qiáng)于硅酸,酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,D錯(cuò)誤。10.C溶液中含有SiO32-、Br-、CO32-、Na+,向該溶液中通入過量的Cl2,溶液呈酸性,SiO32-、CO32-均與H+反響,前者生成H2SiO3沉淀,后者生成CO2氣體,溶液中Br-與Cl2發(fā)生氧化復(fù)原反響生成Br2,故溶液中Si11.答案(1)SiCl4Si3N4(2)Si+2Cl2SiCl4SiO32-+2H2O+2CO2H2SiO3↓+2HC解析此題可從I入手推斷,I可用于制造光導(dǎo)纖維,故其為二氧化硅,F為硅酸,H為硅酸鈉,E為HCl,C為四氯化硅,X為Si3N4。反響①為Si與Cl2反響生成SiCl4,反響⑦為硅酸鈉與過量的二氧化碳反響生成硅酸和碳酸氫鈉。12.答案(1)第二周期第ⅣA族氧(2)過濾乙醇或水(合理即可)(3)Si+2OH-+H2OSiO32-+2H2(4)③④解析(1)由題意可知元素Q為O(氧),形成的化合物R為CO2,其電子式為

··O······C····O····。(2)因?yàn)镃Cl4為液體,C(金剛石)和Na都為固體,所以用過濾法別離;除去C(金剛石)中的Na可以用水或乙醇。(3)混合物中的Si可以與NaOH溶液反響生成氫氣,離子方程式為Si+2OH-+HSi~2H228g2mol1.4g0.1molm(SiO2)=20.0g-11.4g-1.4gn(SiO2)=0.12mol所以n(Na2SiO3)=n(Si)+n(SiO2)=1.c(Na2SiO3)=0.17mol1L(4)①中Cl2與H2O的反響不是置換反響;②中水晶熔化克服的是共價(jià)鍵,干冰熔化克服的是分子間作用力,兩者不同。13.答案(1)鋪上一層KClO3粉末,點(diǎn)燃插入的鎂條(2)>2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(3)Na2O·Al2O3·6SiO2CaAl2Si2O8(4)0.4mol0.6mol解析(1)氧化鐵與鋁在高溫條件下發(fā)生鋁熱反響生成氧化鋁和鐵,反響的化學(xué)方程式為Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3,為使反響順利進(jìn)行,可參加氯酸鉀,為助燃劑,同時(shí)插上鎂條作為引燃劑,點(diǎn)燃鎂條時(shí)反響放出大量的熱引發(fā)反響進(jìn)行,所以引發(fā)鋁熱反響的實(shí)驗(yàn)操作是加少量KClO3,插上鎂條并將其點(diǎn)燃。(2)地殼中含量排在前五位的元素分別是O、Si、Al、Fe、Ca,地殼里硅的含量大于鋁;工業(yè)上通過電解氧化鋁冶煉金屬鋁。(3)結(jié)合鈉長石的化學(xué)式及化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和等于0可得鈣長石的氧化物形式為CaO·Al2O3·2SiO2,那么鈣長石的化學(xué)式為CaAl2Si2O8。(4)A中Al、Si與氫氧化鈉溶液反響,B中Al、Mg與鹽酸反響,A和B中Al反響放出的氣體相等,因此兩份氣體差和質(zhì)量差均來源于Mg、Si,Si、Mg與生成氫氣的物質(zhì)的量關(guān)系為:Si~2H2、Mg~H2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下2240mL氣體的物質(zhì)的量為2.24L22由質(zhì)量差可得:①24g·mol-1y-28g·mol-1x=1.60g由氣體相差0.1mol可得:②2x-y=0.1mol,聯(lián)立①②求得:x=0.2mol,y=0.3mol,那么100g該鋁合金樣品中Si和Mg的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.6mol。14.答案(1)○+6?2(2)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O(3)①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3↓②D解析含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料,那么A元素是Si;含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通信材料——光導(dǎo)纖維,那么C是SiO2;C與燒堿反響生成含