第一輪復習化學全國蘇教第八單元非金屬及其重要化合物第4講含硅礦物與信息材料練習（ 含解析）

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精課時作業(yè)24含硅礦物與信息材料(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共12題，每小題4分，共48分，每小題只有一個選項符合題目要求）1．華裔科學家高錕因“在光纖傳輸信息領域中的突破成就"獲得2009年諾貝爾物理學獎,下列有關硅材料的說法正確的是（）.A．光纖的主要成分是高純度的單質硅B．金剛砂的主要成分是二氧化硅C．28g硅含有6.02×10D．28Si、29Si、30Si是不同的核素2．世界著名的科技史專家、英國劍橋大學的李約瑟博士考證說:“中國至少在距今3000年以前，就已經使用玻璃了.”下列有關玻璃的說法不正確的是（）。A．制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英B．玻璃在加熱熔化時有固定的熔點高考資源網]C．普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅D．盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二氧化硅生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起3．下列各組物質中，滿足下圖物質一步轉化關系的選項是()。選項XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu（OH）2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO34．四氯化硅還原法是當前制備較高純度硅的一種方法，有關反應的化學方程式為：SiCl4＋2H2eq\o(=，\s\up7(高溫）)4HCl＋Si下列說法不合理的是(）。A．反應制得的硅可用于制造半導體材料B．增大壓強有利于加快上述反應的化學反應速率C．四氯化硅可以由粗硅與氯氣通過化合反應制得D．混入少量空氣對上述反應無影響5．用4種溶液進行實驗，下表中“操作及現象”與“溶液”對應關系錯誤的是()。選項操作及現象溶液A通入CO2,溶液不變渾濁,先通入CO2再通入氨氣，溶液變渾濁CaCl2溶液B通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量,渾濁消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液,紅色褪去Ca（ClO)2溶液D通入CO2,溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量,渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁Ca(OH）2溶液6．高溫金屬陶瓷廣泛應用于火箭和導彈技術中.將鋁粉、石墨和二氧化鈦按一定比例混合均勻,涂在金屬表面，在高溫下煅燒:4Al＋3TiO2＋3Ceq\o(=，\s\up7（高溫))2Al2O3＋3TiC，留在金屬表面的涂層是一種高溫金屬陶瓷.下列有關該反應說法正確的是（)。A．TiO2是氧化劑,C、Al是還原劑B．TiC中鈦元素為－4價C．TiC不屬于新型無機非金屬材料[來源:高考資源網］D．每生成1molTiC轉移電子4mol7．下列表述正確的是（)。①人造剛玉熔點很高，可用做高級耐火材料，主要成分是二氧化硅②化學家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應物進行無溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽③三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來保護眼睛⑤太陽能電池可采用硅材料制作,其應用有利于環(huán)保、節(jié)能A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤8．(2013廣東東莞實驗中學綜合測試）硅及其化合物的應用范圍很廣，下列說法正確的是（）。A．硅是人類將太陽能轉換為電能的常用材料B．粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應C．反應:Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑中,Si為還原劑，NaOH和H2O為氧化劑D．鹽酸可以與硅反應，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅9．近期《美國化學會志》報道：中國科學家以二氧化碳為碳源、金屬鈉為還原劑，在470℃、80MPa下合成出金剛石，具有深遠意義。下列說法不正確的是（A．由二氧化碳合成金剛石是化學變化B．此反應中金剛石是氧化產物C．金剛石是碳的一種同素異形體D．此反應中鈉元素發(fā)生氧化反應10．在全球號召節(jié)能減排的大背景下，2010年“兩會”期間，政協委員們領到的會議通知、日程表、便箋紙等東西都是以碳酸鈣為主要原料的低碳“石頭紙”。某化學探究小組的同學為了測定“石頭紙”中碳酸鈣的含量，稱取了5.0g碎紙樣品.實驗數據記錄見下表(假設石頭紙中其他成分既不溶于水，實驗組別①②③④⑤加入樣品的質量/g［來源：學?？啤＞WZ.X。X。K］1。01。01.01。01。0加入0。2mol·L－1稀鹽酸的體積/mL20。040。060。080。0100.0充分反應后生成標準狀況下氣體的體積/mL44.889。6134。4179.2179.2則樣品中碳酸鈣的質量分數為()。A．20%B．40％C．60％D．80%11．青石棉是一種致癌物質，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學品之一,其化學式為Na2Fe5Si8O22（OH）2。青石棉用稀硝酸溶液處理時,還原產物只有NO，下列說法不正確的是（）。A．青石棉是一種硅酸鹽原料B．青石棉中含有一定量的石英晶體C．青石棉的化學組成可表示為：Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OD．1mol青石棉能使1molHNO3被還原12．有一根粗鋁條含鐵和硅兩種雜質。取等質量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中,放出質量相等的H2,則該粗鋁條中鐵和硅的關系正確的是()。①物質的量之比為2∶1②物質的量之比為3∶1③質量之比為2∶1④質量之比為4∶1A．②④B．②③C．①④D．④二、非選擇題（本題共4個小題，共52分)13．(14分)含A元素的一種單質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代通訊材料-—光導纖維，C與燒堿反應生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中,A位于________族，與A同族但相對原子質量比A小的元素B的原子結構示意圖為________,A與B在原子的電子層結構上的相同點是________________________________________________________________________。（2)易與C發(fā)生化學反應的酸是________，反應的化學方程式是________________________________________________________________________。（3)將C與純堿混合高溫熔融時也發(fā)生化學反應生成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，又發(fā)生化學反應生成含A的化合物F。①寫出生成D和F的化學反應方程式：_______________________________________________________________________________________________________________。②要將純堿高溫熔化,下列坩堝中可選用的是________。A．普通玻璃坩堝B．石英玻璃坩堝C．氧化鋁坩堝D．鐵坩堝14．(14分）合金A由4種單質組成，經過一系列反應分別進入了沉淀或氣體中.試回答：(1）合金A由哪4種元素的單質組成？________、________、________、________。（2）寫出固體B、溶液C有關組成的化學式：B______、C________.（3)寫出合金A中的有關組成與過量燒堿溶液反應生成無色氣體E的化學反應方程式：________________________________。（4）向無色溶液C加適量鹽酸生成白色沉淀D.寫出有關反應的離子方程式：________________________________________________________________________。15．（12分）金剛砂SiC具有優(yōu)良的耐磨、耐腐蝕特性，應用廣泛。（1）碳與同周期元素Q的單質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________,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CCl4的實驗操作名稱為________，除去粗產品中少量鈉的試劑為________________________________________________________________________。(3)碳還原SiO2制SiC，其粗產品中雜質為Si和SiO2。先將20。0gSiC粗產品加入到過量的NaOH溶液中充分反應,收集到0。1mol氫氣，過濾得SiC固體11。4g，濾液稀釋到硅酸鹽的物質的量濃度為________。(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目比均為1∶216．（12分)三硅酸鎂為白色無味粉末，不溶于水和乙醇，易與無機酸反應，有關部門規(guī)定三硅酸鎂樣品中含水量不超過12。2%為優(yōu)良級，某化學興趣小組欲測定三硅酸鎂的化學式(可用MgxSi3Oy·mH2O表示),實驗步驟如下：步驟一：取16。6g三硅酸鎂樣品,充分加熱至不再分解，冷卻、稱量，得固體步驟二：另取16。6g三硅酸鎂樣品,向其中加入足量100mL4mol·L－1的鹽酸，充分反應后，過濾、洗滌、灼燒，得固體9。0g，該固體為空間網狀結構,(1)通過計算確定MgxSi3Oy·mH2O的化學式。（2)該小組測定的三硅酸鎂樣品是否為優(yōu)良級?(3)寫出該三硅酸鎂樣品與鹽酸反應的化學方程式。

參考答案1．D解析：光纖的主要成分為高純度的二氧化硅,A錯；金剛砂的主要成分為碳化硅，B錯；1個硅原子中含有14個電子，因此28g硅含有電子的數目為eq\f(28g，28g·mol－1)×14×6。02×1023mol－1＝8。428×1024，C錯。2．B解析：玻璃在加熱熔化時沒有固定的熔點，它只是在一定溫度范圍內軟化，B錯.3．C解析：NaHCO3不能一步到Na；Cu（OH）2不能一步到Cu；依2C＋O2eq\o（=,\s\up7(不完全燃燒）)2CO,2CO＋O2eq\o（=,\s\up7(點燃）)2CO2,2Mg＋CO2eq\o（=，\s\up7(點燃））2MgO＋C；SiO2不能一步到H2SiO3，H2SiO3不能一步到Si，D錯誤。4．D解析：此反應可以制得較高純度的硅,工業(yè)上用此反應制得的硅生產半導體。對有氣體參加的化學反應，增大壓強能提高其反應速率。反應中的四氯化硅是由粗硅與氯氣通過化合反應制得的。如果反應中混入少量空氣，制得的硅會和氧氣發(fā)生反應生成SiO2，使制得的不再是純硅。5．B解析：A項CaCl2溶液不與CO2反應，但通入NH3后溶液變?yōu)?NH4）2CO3可產生渾濁；B項H2SiO3沉淀不溶于過量的CO2;C項生成的HClO具有漂白性，可使品紅褪色；D項CaCO3eq\o（→，\s\up7（CO2)）Ca(HCO3)2eq\o（→,\s\up7(NaOH))CaCO3。6．D解析：A項，根據化學方程式分析各元素化合價的變化情況,可知，Al在反應中失電子，為還原劑，C在反應中得電子,為氧化劑，TiO2中元素的價態(tài)沒有變化，既不是氧化劑也不是還原劑；B項，TiC中鈦元素為＋4價；C項TiC是新型無機非金屬材料；D項，根據價態(tài)變化與電子轉移的關系可知D項正確。7．D解析：人造剛玉的主要成分為Al2O3，而不是SiO2；瑪瑙的主要成分為SiO2，而不是硅酸鹽;水泥的主要成分為3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3，水泥是硅酸鹽材料；Cu2O雖然是紅色的，但它不能變色也不能吸收有害光，變色玻璃主要是因為玻璃中熔入了溴化銀(AgBr）和氧化銅(作AgBr分解的催化劑)；硅材料不會產生對環(huán)境有害的物質.8．A解析：粗硅提純涉及的反應：Si＋2Cl2eq\o(=，\s\up7（高溫）)SiCl4、SiCl4＋2H2eq\o(=，\s\up7（高溫））Si＋4HCl都是氧化還原反應，B錯;硅與氫氧化鈉溶液反應實際分兩步：①Si＋3H2O=H2SiO3＋2H2↑，②H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O，其中①反應為氧化還原反應,②反應為非氧化還原反應,因此NaOH既不是氧化劑，也不是還原劑,只是反應物，表現氧化性的只是水，C錯;硅能與氫氟酸反應，但不能與鹽酸反應，D錯。9．B解析:由題給信息可寫出此變化的反應方程式:CO2＋Naeq\o(→，\s\up7(高溫））C（金剛石）＋Na2O。由此可判斷：A正確；同時，eq\o(C,\s\up6（＋4))O2→eq\o(C,\s\up6（0）)，則B不正確，金剛石應為CO2的還原產物;Na作還原劑,發(fā)生的是氧化反應,D正確。10．D解析：前4組實驗中加入的鹽酸體積成倍增加，生成的二氧化碳體積也是成倍增加，但實驗④與實驗⑤氣體體積不再有差別，故實驗④中碳酸鈣完全反應，生成的二氧化碳的物質的量為0.008mol，即反應的碳酸鈣為0.008mol,所以樣品中碳酸鈣的質量分數為eq\f（0.008mol×100g·mol－1,1.0g)×100％＝80%。11．B解析：B不正確，無SiO2晶體。[來源：學?？?網]12．C解析：由于等量的鋁分別跟足量稀鹽酸和足量稀NaOH溶液反應時，放出H2的量相等。2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑因而Fe與酸反應、Si與NaOH反應放出H2量也相等。Fe~H2↑，Si～2H2↑因而Fe與Si物質的量比為2∶1,質量比為4∶1。13．答案：（1)ⅣA最外層均有4個電子,最內層均有2個電子（2)氫氟酸SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O（3）①SiO2＋Na2CO3eq\o（=,\s\up7（高溫)）Na2SiO3＋CO2↑，Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓②D解析：（1)A元素的單質可作半導體材料，含A元素的化合物C是制造光導纖維的原料,可知A為硅元素，C為SiO2，D為Na2SiO3。比硅相對原子質量小的同族元素B為碳。（2)C為SiO2，能與SiO2反應的酸只有氫氟酸。(3)SiO2與Na2CO3高溫下反應生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃）以及Al2O3等都能與Na2CO3在高溫下反應，故不能用以上材質的坩堝熔融Na2CO3。14．答案：（1)FeCSiAl（2)Fe、CNa2SiO3、NaAlO2(3）2Al＋2H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2↑，Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑（4)SiOeq\o\al（2－，3)＋2H＋＋H2O=H4SiO4↓,AlOeq\o\al(－，2）＋H＋＋H2O=Al（OH)3↓解析：(1）能和燒堿溶液反應生成無色溶液C和可燃性氣體E的固體單質是Si和Al，再通過先后加適量鹽酸、過量鹽酸、過量氨水的現象判斷Si、Al都存在。不溶于燒堿溶液的固體加過量鹽酸得到淺綠色溶液和氣體E，淺綠色溶液加漂白粉得到紅褐色沉淀，可以判斷原合金中一定含有Fe。剩下的既不溶于燒堿溶液又不溶于過量鹽酸的固體能和濃硝酸反應生成無色無刺激性不可燃氣體F和紅棕色氣體，可以判斷該固體是C.故合金的成分是Fe、C、Si、Al。(3)合金A中Si、Al與過量燒堿溶液反應生成無色氣體E的化學反應方程式分別是：2Al＋2H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2↑,Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。15．答案：（1）第2周期第ⅣA族氧（或O）eq\o（O,\s\up6(··）,\s\do4(··))∶∶C∶∶eq\o(O,\s\up6（··），\s\do4（··)）（2）過濾水(或乙醇)(3)Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al（2－，3）＋2H2↑0。17mol·L－1(4)③④解析:(1）碳元素的原子有兩個電子層，最外層有四個電子，故在第2周期第ⅣA族。與碳能形成兩種氣態(tài)化合物的為氧元素,會形成CO、CO2，其中CO2為