化學一輪復習 第四單元 非金屬及其化合物 考點規(guī)范練10 無機非金屬材料的主角-硅

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE考點規(guī)范練10無機非金屬材料的主角——硅(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題（本題共10小題，每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.（2016江蘇化學)大氣中CO2含量的增加會加劇“溫室效應”。下列活動會導致大氣中CO2含量增加的是()A。燃燒煤炭供熱B.利用風力發(fā)電C.增加植被面積D.節(jié)約用水用電2。關于硅的下列敘述中，正確的是(）A.晶體硅與金剛石分子都是正四面體結構B.硅酸鹽都不溶于水C.硅與酸、堿都不能發(fā)生反應D。原硅酸和硅酸對應的酸酐都是二氧化硅3。下列有關SiO2的敘述中錯誤的是()A.SiO2是酸性氧化物，它對應的水化物是硅酸(H2SiO3)B。硅酸可由SiO2與水反應制得C.SiO2可與堿性氧化物或強堿反應D.光導纖維的主要原料就是SiO24.近年來科學家制造出大量的新物質(zhì)，對下列三種物質(zhì)的相關說法錯誤的是（）石墨烯:從石墨中分離出來，是最薄、最堅硬的物質(zhì)石墨炔:平面網(wǎng)狀結構的全碳分子,具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性納米碳管:具有優(yōu)良的場發(fā)射性能,制作成陰極顯示管、儲氫材料A。石墨烯具有良好的導電性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)生反應,但反應產(chǎn)物不同5.下列敘述正確的是(）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)生反應6。下列有關硅材料的說法正確的是（）A。光導纖維的主要成分是高純度的單質(zhì)硅B?，旇У闹饕煞质枪杷猁}C。28g硅含有6。02×1023個電子D。28Si、29Si、30Si是不同的核素7.在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。下列說法正確的是 （)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。在該反應條件下，Mg的還原性強于C的還原性D。該反應中化學能全部轉化為熱能8.下列離子方程式的書寫正確的是（）A。水玻璃中通入過量二氧化碳：Na2SiO3+CO2+H2O2Na++C+H2SiO3B。澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca(OH）2+2CO2Ca2++2HCC.硅與氫氟酸的反應：Si+4H++4F—SiF4↑+2H2↑D。二氧化硅溶于燒堿溶液中:SiO2+2OH—Si+H2O9.C、Si、S都是自然界中含量豐富的非金屬元素，下列關于其單質(zhì)及化合物的說法中正確的是（）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,能與堿反應C.最低價的氣態(tài)氫化物都具有還原性，一定條件下可與O2發(fā)生反應D。其最高價氧化物對應水化物的酸性強弱：H2SO4〉H2SiO3>H2CO310.某溶液中含有Si、Br-、C、Na+,向該溶液中通入過量的Cl2,下列判斷不正確的是（)A。Si和Br—濃度都會減小B。溶液顏色會發(fā)生變化C.該過程中不會有沉淀生成D。離子濃度基本保持不變的只有Na+二、非選擇題（本題共5小題，共50分）11。（8分）X是一種新型無機非金屬材料，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊性。有關生產(chǎn)過程如下：為了確定C的組成,某同學進行了以下的探究過程.已知F、G都是難溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可用于制造光導纖維.按要求回答下列問題：（1)C的化學式為；X的化學式為。

(2)寫出下列方程式:反應①的化學方程式；

反應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還原CCl4可制備金剛石.反應結束冷卻至室溫后，回收其中的CCl4的實驗操作名稱為,除去粗產(chǎn)品中少量鈉的試劑為。

（3）碳還原SiO2制SiC，其粗產(chǎn)品中雜質(zhì)為Si和SiO2?，F(xiàn)將20.0gSiC粗產(chǎn)品加入到過量的NaOH溶液中充分反應，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)下列敘述正確的有(填序號)。

①Na還原CCl4的反應、Cl2與H2O的反應均是置換反應②水晶、干冰熔化時克服粒子間作用力的類型相同③Na2SiO3溶液與SO3的反應可用于推斷Si與S的非金屬性強弱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，利用鋁熱反應完成鋼軌的焊接非常方便迅速。完成下列填空：（1)在特制漏斗中將鋁熱劑混合均勻后，引發(fā)鋁熱反應的操作是。

(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)的量分數(shù)相同，由此可推知鈣長石的化學式為。

（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中加入足量NaOH溶液，向B中加入足量的稀鹽酸。②待兩份反應物都充分反應之后，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（標準狀況下).則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—-光導纖維,C與燒堿反應生成含A元素的化合物D.（1）與A同族但相對原子質(zhì)量比A小的元素B的原子結構示意圖為。

（2）C與氫氟酸反應的化學方程式是

。

（3)將C與純堿混合高溫熔融時反應生成D,同時還生成B的最高價氧化物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的化學方程式分別為、。

②要將純堿高溫熔化，下列坩堝中可選用的是（填序號)。

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)生如圖所示的轉化關系,該元素（用R表示)的單質(zhì)能與NaOH溶液反應生成鹽(Na2RO3)和氫氣.請回答下列問題：(1)寫出各物質(zhì)的化學式：A;B;C；D；E.

(2）寫出反應①的化學方程式：

,

該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。

（3)寫出反應④的離子方程式：

。

(4)寫出反應⑤的離子方程式:

。

（5）H2CO3的酸性強于E的酸性，請用離子方程式予以證明:

.

參考答案考點規(guī)范練10無機非金屬材料的主角—-硅1。A煤炭燃燒會放出CO2,A項正確;風力發(fā)電代替火力發(fā)電可減少CO2的排放，B項錯誤；節(jié)約用水用電不會導致大氣中CO2含量增加，D項錯誤；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成的，不存在分子,A項錯誤;硅酸鹽中的硅酸鈉易溶于水，B項錯誤;硅與氫氟酸能夠發(fā)生反應,C項錯誤;原硅酸和硅酸對應的酸酐都是二氧化硅,D項正確。3。B二氧化硅是酸性氧化物，可與堿性氧化物或強堿反應，但不溶于水，不能直接與水反應生成硅酸。4.D石墨烯作為電導體,它和銅有著一樣出色的導電性,A項正確;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項正確;碳原子半徑大于氫原子，則石墨炔孔徑大于H2分子的直徑，可以容納H2分子，則石墨炔是理想的H2提純薄膜，C項正確；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)生反應,且反應產(chǎn)物相同,D項錯誤。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項錯誤;制造玻璃包含復雜的物理變化和化學變化,C項錯誤;金剛石是碳單質(zhì),能與O2發(fā)生化學反應,D項錯誤。6。D光導纖維的主要成分為高純度的二氧化硅,A項錯誤；瑪瑙的主要成分為二氧化硅，B項錯誤；1個硅原子中含有14個電子,因此28g硅含有電子的數(shù)目為×14×6。02×1023mol-1=8.428×1024，C項錯誤。7.C元素C的單質(zhì)還存在C60等同素異形體,A項錯誤;Mg的電子層數(shù)比Mg2+多，所以半徑r（Mg）>r（Mg2+）,B項錯誤；反應方程式為2Mg+CO22MgO+C,還原劑為Mg，還原產(chǎn)物為C,根據(jù)還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物的還原性知，Mg的還原性強于C的，C項正確；燃燒過程中除了熱能還有光能等其他形式的能量放出,D項錯誤。8.DNa2SiO3是強電解質(zhì),應拆成Na+、Si,通入過量CO2應生成HC，A項錯誤;澄清石灰水中通入過量二氧化碳的離子方程式為CO2+OH-HC,B項錯誤;氫氟酸是弱酸,不能拆分成H+和F-,C項錯誤。9.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錯誤;CO是不成鹽氧化物，不與堿反應，B錯誤;最低價的氣態(tài)氫化物化合價只能升高,具有還原性,一定條件下可與氧氣反應，C正確；碳的非金屬性比硅強,則碳酸酸性強于硅酸,酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,D錯誤.10。C溶液中含有Si、Br—、C、Na+，向該溶液中通入過量的Cl2，溶液呈酸性，Si、C均與H+反應，前者生成H2SiO3沉淀,后者生成CO2氣體,溶液中Br—與Cl2發(fā)生氧化還原反應生成Br2，故溶液中Si和Br—濃度都會減小，A項正確,C項錯誤;原溶液為無色溶液，通入過量的Cl2后會有Br2生成,溶液呈橙色，B項正確;Na+不與Cl2反應,故其濃度基本保持不變,D項正確。11。答案（1)SiCl4Si3N4（2)Si+2Cl2SiCl4Si+2H2O+2CO2H2SiO3↓+2HC解析本題可從I入手推斷，I可用于制造光導纖維,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.反應①為Si與Cl2反應生成SiCl4，反應⑦為硅酸鈉與過量的二氧化碳反應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-+H2OSi+2H2↑0.17mol·L—1(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。(2）因為CCl4為液體,C(金剛石）和Na都為固體，所以用過濾法分離；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溶液反應生成氫氣，離子方程式為Si+2OH-+H2OSi+2H2↑.由于雜質(zhì)SiO2也能生成Na2SiO3,所以可先求混合物中SiO2的質(zhì)量,再求硅酸鹽的物質(zhì)的量濃度。Si~2H228g2mol1.4g0。1molm（SiO2）=20。0g-11。4g—1。4g=7。2gn(SiO2)=0.12mol所以n(Na2SiO3）=n(Si)+n(SiO2)=+0。12mol=0。17molc（Na2SiO3）==0。17mol·L—1。（4)①中Cl2與H2O的反應不是置換反應；②中水晶熔化克服的是共價鍵，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)生鋁熱反應生成氧化鋁和鐵，反應的化學方程式為Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3，為使反應順利進行,可加入氯酸鉀，為助燃劑,同時插上鎂條作為引燃劑，點燃鎂條時反應放出大量的熱引發(fā)反應進行，所以引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃.（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)結合鈉長石的化學式及化合物中各元素的化合價代數(shù)和等于0可得鈣長石的氧化物形式為CaO·Al2O3·2SiO2,則鈣長石的化學式為CaAl2Si2O8。（4）A中Al、Si與氫氧化鈉溶液反應，B中Al、Mg與鹽酸反應，A和B中Al反應放出的氣體相等，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)的量關系為：Si~2H2、Mg~H2,標準狀況下2240mL氣體的物質(zhì)的量為=0。1mol,通過討論分析可知合金中Mg的質(zhì)量大于Si，Si反應放出的氣體體積大于Mg反應放出的氣體。設A中含有的Si的物質(zhì)的量為x，B中含有Mg的物質(zhì)的量為y,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,則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)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O（3）①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3↓②D解析含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導體材料,則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——光導纖維，則C是SiO2;C與燒堿反應生成含A元素的化合物D，則D是Na2SiO3.(1）與Si同族但相對原子質(zhì)量比Si小的元素B是碳元素,其原子結構示意圖為+6。(2）C是SiO