高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)方案 課時(shí)作業(yè)(十) 第10講 無機(jī)非金屬材料的主角 硅（含解析） 試題

課時(shí)作業(yè)(十)[第10講無機(jī)非金屬材料的主角——硅]eq\a\vs4\al\co1(基礎(chǔ)熱身)1．[2012·武昌調(diào)研]2011年11月28日至12月9日，聯(lián)合國世界氣候大會在南非德班召開，“低碳減排”成為近200個(gè)國家熱議的主題。下列做法不能達(dá)到“低碳減排”目的的是()A．拉動內(nèi)需，刺激消費(fèi)B．利用太陽能等新能源代替化石燃料C．未來5年我國將逐步淘汰白熾燈D．家庭廢水再使用，城市污水處理循環(huán)利用2．[2012·濟(jì)寧期末]某氧化物X難溶于水，能與燒堿反應(yīng)，生成易溶于水的化合物Y，將少量Y溶液滴入鹽酸中能生成一種白色的膠狀沉淀，則X是()A．SiO2B．Al2O3C．MgOD．P2O3．[2012·寧波八校聯(lián)考]下列關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的說法中，不正確的是()A．工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原二氧化硅得到含雜質(zhì)的粗硅B．生產(chǎn)普通水泥的主要原料有石灰石、石英和純堿C．工業(yè)上將粗銅進(jìn)行精煉，應(yīng)將粗銅連接在電源的正極D．在高爐煉鐵的反應(yīng)中，一氧化碳作還原劑4．[2011·杭州質(zhì)檢]據(jù)《參考消息》報(bào)道，有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來的石油”的觀點(diǎn)。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說法中，你認(rèn)為不正確的是()A．硅便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料B．自然界中存在大量單質(zhì)硅C．硅燃燒放出的熱量大，且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度低，容易有效控制D．自然界中硅的貯量豐富5．[2012·萊蕪期末]下列各項(xiàng)操作中不發(fā)生先沉淀后溶解現(xiàn)象的是()①向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2②向Fe(OH)3膠體中逐滴滴加入過量H2SO4③向Ba(NO3)2溶液中通入過量SO2④向石灰水中通入過量CO2⑤向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過量A．①②③B．①②⑤C．①②③⑤D．①③eq\a\vs4\al\co1(能力提升)6．宣傳科學(xué)知識，介紹高新科技，揭露偽科學(xué)，是科學(xué)工作者的義務(wù)，下列說法正確的是()A．以石英砂為主要原料生產(chǎn)光導(dǎo)纖維B．“水玻璃”超薄透明，是一種新型裝飾材料C．納米材料是一種稱為“納米”的新物質(zhì)制成的材料D．炭爐邊放盆水，可防止煤氣中毒7．現(xiàn)有下列五個(gè)轉(zhuǎn)化，其中不可能通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是()①SiO2→Na2SiO3②CuSO4→CuCl2③SiO2→H2SiO3④CuO→Cu(OH)2⑤Na2O2→NaOHA．①②B．③④C．②③④D．②③④⑤8．用4種溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)操作及現(xiàn)象溶液A通入CO2，溶液變渾濁。再升溫至65℃以上，C6H5ONa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9.下列試劑可用帶玻璃塞的玻璃瓶存放的是()A．NaOH溶液B．Na2SiO3溶液C．鹽酸D．氫氟酸10．在水玻璃中通入少量的CO2氣體，充分反應(yīng)后加熱蒸干，再高溫充分灼燒，冷卻后所得的固體物質(zhì)為()A．Na2SiO3B．Na2SiO3與Na2CO3C．SiO2與Na2CO3D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO311．在全球號召節(jié)能減排的大背景下，2010年兩會期間，政協(xié)委員們領(lǐng)到的會議通知、日程表、便簽紙等都是以碳酸鈣為主要原料的低碳“石頭紙”。某化學(xué)探究小組的同學(xué)為了測定“石頭紙”中碳酸鈣的含量，稱取了5.0g碎紙樣品。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見下表(假設(shè)石頭紙中其他成分既不溶于水，也不與水反應(yīng))：實(shí)驗(yàn)組別①②③④⑤加入樣品的質(zhì)量/g1.01.01.01.01.0加入0.2mol/L稀鹽酸的體積/mL20.040.060.080.0100.0充分反應(yīng)后生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積/mL44.889.6134.4179.2179.2則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A．20%B．40%C．60%D．80%12．[2012·杭州質(zhì)檢]二氧化硅(SiO2)又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料。下列說法正確的是()A．SiO2既能與HF反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，屬于兩性氧化物圖K10－1B．SiO2和Si都是光導(dǎo)纖維材料C．利用SiO2與NaOH溶液反應(yīng)可制取“水玻璃”D．圖K10－1中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)13．已知物質(zhì)M由同一短周期的X、Y兩種元素組成，X原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半，Y元素的最高正價(jià)和其負(fù)價(jià)的代數(shù)和為6。M與其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下(部分產(chǎn)物已略去)：圖K10－2(1)若A是某元素的一種常見酸性氧化物，可用于制造光導(dǎo)纖維，則該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，寫出A與B反應(yīng)的離子方程式__________________________________________________________________________________________________________________________________；E與F反應(yīng)的離子方程式____________________________________________________________。(2)工業(yè)上用電解M的產(chǎn)物之一氧化有毒含氰(CN－)堿性廢水，得到無毒的N2、CO2等。寫出此反應(yīng)的離子方程式___________________________________________。圖K10－314．[2012·泉州四校聯(lián)考]甲、乙、丙三種物質(zhì)都含有A元素，只有甲是單質(zhì)，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖K10－3所示：(1)若乙是目前世界倡導(dǎo)需減少排放的溫室氣體，丁也含有A元素。則含有7個(gè)中子的核素A可用符號表示為__________，丁溶液呈堿性的原因用離子方程式表示為_____________________________；已知：在常溫常壓下，1mol甲和一氧化碳分別與充足的氧氣反應(yīng)放出的熱量分別是393.5kJ、283.0kJ。試寫出甲與乙相互反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若A是非金屬元素，其次外層電子是最外層電子數(shù)的2倍，則乙在現(xiàn)代通訊中可用于制造____________，寫出一個(gè)有丙參加的、能證明碳的非金屬性強(qiáng)于A的化學(xué)方程式______________________________________________________________；(3)若甲是生活中最常用的過渡金屬單質(zhì)，其在點(diǎn)燃條件與氧氣反應(yīng)生成乙。若丁是稀鹽酸，則乙→丙的化學(xué)方程式為______________________________________________________________。eq\a\vs4\al\co1(挑戰(zhàn)自我)15．[2013·上高模擬]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：eq\b\lc\\rc\|(\a\vs4\al\co1(\x(A)——,\x(B)——))eq\o(→,\s\up7(①),\s\do5(加熱))eq\x(化合物C)eq\o(→,\s\up7(②過量),\s\do5(NH3))eq\x(\a\al(化合物D,分子式：,A（NH2）4))eq\o(→,\s\up7(③隔絕空氣),\s\do5(高溫))eq\x(X)為了確定C的組成，某同學(xué)進(jìn)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可做光導(dǎo)纖維。eq\x(化合物C)eq\f(④,水)eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(→\x(E)\o(→,\s\up7(⑤硝酸銀溶液),\s\do5(稀硝酸))\x(G),→\x(F)\o(→,\s\up7(⑥NaOH),\s\do5(溶液))\x(H)\o(→,\s\up7(⑦),\s\do5(過量CO2))\x(F)\o(→,\s\up7(加熱))\x(I)))按要求回答下列問題：(1)C的化學(xué)式為______；X的化學(xué)式為_____________________________________________________________。(2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________。(3)反應(yīng)⑦的離子方程式________________________________________________________________________。16．已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性；Mg和Na的化學(xué)性質(zhì)也具有一定的相似性。Ⅰ.用如圖K10－4所示裝置進(jìn)行Mg和SO2的實(shí)驗(yàn)，其中A是制備SO2的發(fā)生裝置。圖K10－4(1)選擇制取SO2的合適試劑________(填序號)。①10%的H2SO4溶液②80%的H2SO4溶液③Na2SO3固體④CaSO3固體(2)寫出裝置B中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________。裝置C中NaOH溶液的作用是________________________________________________________________________。(3)請?jiān)趫D中畫出制備SO2的發(fā)生裝置并注明主要儀器的名稱，固定儀器省略不畫。(4)你認(rèn)為該裝置的不足之處是________________________________________________________________________。Ⅱ.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了“實(shí)驗(yàn)室制Si”的研究，他們以課本為基礎(chǔ)，查閱資料得到以下可供參考的信息：①工業(yè)上在高溫時(shí)用C還原SiO2可制得Si②Mg在點(diǎn)燃的條件下即可與SiO2反應(yīng)③金屬硅化物與稀H2SO4反應(yīng)生成硫酸鹽與SiH4④Si和SiO2均不與稀H2SO4反應(yīng)⑤SiH4在空氣中自燃他們在研究報(bào)告中記載著：“……選用合適的物質(zhì)在適宜的條件下充分反應(yīng)，再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物；然后過濾、洗滌、干燥，最后稱量……在用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，其產(chǎn)率也只有預(yù)期值的63%左右。”(5)該小組“實(shí)驗(yàn)室制Si”的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)你估計(jì)“用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花”的原因是________________________________________________________________________。課時(shí)作業(yè)(十)1．A[解析]拉動內(nèi)需，刺激消費(fèi)，導(dǎo)致物品損耗大，不符合“低碳減排”目的。2．A[解析]C項(xiàng)MgO不能溶于燒堿，不正確；少量Y滴入鹽酸能夠形成沉淀，SiO2符合題意，A項(xiàng)正確；因Al(OH)3是兩性氫氧化物，故NaAlO2在過量鹽酸中不能生成沉淀，B項(xiàng)不正確；D項(xiàng)生成的磷酸鈉與鹽酸不能發(fā)生產(chǎn)生白色沉淀的反應(yīng)。3．B[解析]生產(chǎn)普通水泥的原料是石灰石和黏土，B項(xiàng)不正確。4．B[解析]由于Si的親氧性，自然界的硅大都以SiO2或硅酸鹽的形式存在，無單質(zhì)硅存在。5．D[解析]①只能生成NaHCO3沉淀；②先發(fā)生凝聚，后沉淀溶解；③只能生成BaSO4沉淀；④先生成CaCO3沉淀，后生成易溶的Ca(HCO3)2而溶解；⑤Al(OH)3為兩性氫氧化物，故先生成沉淀，后溶解。6．A[解析]石英砂的主要成分是SiO2；“水玻璃”是Na2SiO3水溶液的俗稱；納米是長度單位，1nm＝10－9m7．B[解析]①SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O；②CuSO4＋BaCl2=BaSO4↓＋CuCl2；⑤2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，SiO2和CuO均不溶于水，因此SiO2、CuO不可能通過一步反應(yīng)分別生成H2SiO3、Cu(OH)2。8．B[解析]A項(xiàng)，CO2＋C6H5ONa＋H2O→C6H5OH＋NaHCO3，升溫至65℃以上，C6H5OH完全溶解，溶液變澄清；B項(xiàng)，CO2＋Na2SiO3＋2H2O=Na2CO3＋H4SiO4↓，H4SiO4與CO2不反應(yīng)，渾濁不會消失；C項(xiàng)，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO，所以溶液變渾濁。加入品紅，被HClO氧化褪色；D項(xiàng)，首先，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，繼續(xù)通CO2，產(chǎn)生可溶于水得Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，則發(fā)生2NaOH＋Ca(HCO3)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又變渾濁。9．C[解析]NaOH溶液、Na2SiO3溶液不能用玻璃塞，氫氟酸不能用玻璃瓶盛放。10．A[解析]通入少量CO2氣體時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，加熱后H2SiO3分解為SiO2和H2O，再高溫灼燒，SiO2與Na2CO3反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2。11．D[解析]前4組實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)④與實(shí)驗(yàn)⑤氣體體積不再有差別，故實(shí)驗(yàn)④中碳酸鈣完全反應(yīng)，生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為0.008mol，即反應(yīng)的碳酸鈣為0.008mol，所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0.008mol×100g/mol,1.0g)×100%＝80%。12．C[解析]兩性氧化物的定義為與酸和堿反應(yīng)均生成鹽和水的氧化物，SiO2與HF反應(yīng)得到的SiF4不屬于鹽類，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO2是光導(dǎo)纖維材料，Si為半導(dǎo)體材料，B項(xiàng)錯(cuò)誤；“水玻璃”是NaSiO3的水溶液，C項(xiàng)正確；制取Si的過程中涉及了氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13．(1)SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O2H＋＋SiOeq\o\al(2－,3)=H2SiO3↓(2)5Cl2＋2CN－＋8OH－=10Cl－＋N2＋2CO2＋4H2O14．(1)eq\o\al(13,6)CCOeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝＋172.5kJ/mol(2)光導(dǎo)纖維Na2SiO3＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋Na2CO3(3)Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O[解析](1)目前減少排放的溫室氣體為CO2，故A元素為碳、乙是CO2。C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566.0kJ/mol②根據(jù)蓋斯定律①－②得：C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝＋172.5kJ/mol。(2)符合該結(jié)構(gòu)的是硅，乙是SiO2，依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系及題意丁、丙分別為NaOH、Na2SiO3，根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”原理，可以向硅酸鈉溶液中通入CO2制取硅酸進(jìn)行證明。(3)該金屬是鐵，乙是Fe3O4，則Fe3O4與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3和FeCl2。15．(1)SiCl4Si3N4(2)SiCl4＋4NH3=Si(NH2)4＋4HCl(3)SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2O＋2CO2=H2SiO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3)[解析](1)I可做光導(dǎo)纖維，所以I是二氧化硅，則F是硅酸，H是硅酸鈉。又因?yàn)镕、G都是難溶于水和稀硝酸的白色沉淀，所以G是氯化銀，因此C是SiCl4，則A是