浙江省總復習化學專題三第三單元知能演練

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1．有些科學家提出硅是“21世紀的能源”，這主要是由于作為半導體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下列有關硅的說法中,不正確的是(）A．高純度的硅廣泛用于制作計算機B．硅可由二氧化硅還原制得C．低溫時,硅與水、空氣和酸不反應,但能與氫氟酸反應D．自然界中硅的儲量豐富，自然界中存在大量的單質硅解析:選D。自然界中無單質硅，D項錯誤。2．（2012·杭州高三調研）下列有關說法正確的是（）A．氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料B．工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術品C．水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品D．粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應解析：選A。B項,工藝師利用HF刻蝕石英制作藝術品；C項，水晶項鏈的成分是SiO2，餐桌上的瓷盤是硅酸鹽制品；D項，粗硅制備單晶硅先用Cl2氧化粗硅，再用H2還原SiCl4，這兩個反應都是氧化還原反應.3．下列物質：①氫氟酸；②濃H2SO4;③燒堿溶液；④Na2CO3固體；⑤氧化鈣;⑥濃HNO3,其中在一定條件下能與SiO2反應的有()A．①②⑥ B．②③⑥C．①③④⑤ D．全部解析:選C。SiO2可與燒堿溶液、氧化鈣反應，表現出酸性氧化物的性質；SiO2可以與氫氟酸反應;在制玻璃過程中SiO2與Na2CO3固體反應；SiO2不能與濃硫酸和濃硝酸反應。4．下列說法中，不正確的是()A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可與NaOH溶液反應B．SiO2在適當條件下可與濃H2SO4、濃HNO3發(fā)生反應C．SiO2和CO2在一定條件下，均可與CaO發(fā)生反應D．SiO2不溶于水,而CO2可與水反應，生成H2CO3解析:選B。SiO2是一種酸性氧化物，但是可與HF溶液發(fā)生反應，與濃H2SO4、濃HNO3不反應。5．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的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（4）100gC與石灰石的混合物充分反應后，生成的氣體在標準狀況下的體積為11.2L,100g混合物中石灰石的質量分數是______________。解析:(1)A元素單質可作半導體材料,含A元素的某化合物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。(4)若SiO2恰好或過量，與CaCO3反應方程式只有一個,即CaCO3＋SiO2eq\o（=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑.若CaCO3過量,除發(fā)生上述反應外，還會發(fā)生反應CaCO3eq\o(=，\s\up7（高溫））CaO＋CO2↑?？傊珻aCO3的多少決定了CO2的產量，可通過以下關系式列式求解：CaCO3～CO2100g22。4Lm（CaCO3)11。2Lm(CaCO3)＝50g?；旌衔镏蠧aCO3的質量分數:eq\f(50g，100g）×100%＝50％。答案:（1)ⅣA最外層均有4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（膠體)②D（4）50%1．(2009·高考重慶卷）材料與化學密切相關，表中對應關系錯誤的是（)材料主要化學成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅解析：選A.A項，剛玉的主要化學成分為三氧化二鋁，而金剛石的主要化學成分為碳。2．(2011·高考江蘇卷）下列有關物質的性質和該性質的應用均正確的是（）A．常溫下濃硫酸能使鋁發(fā)生鈍化，可在常溫下用鋁制貯罐貯運濃硫酸B．二氧化硅不與任何酸反應,可用石英制造耐酸容器C．二氧化氯具有還原性，可用于自來水的殺菌消毒D．銅的金屬活潑性比鐵的弱，可在海輪外殼上裝若干銅塊以減緩其腐蝕解析：選A.A項正確，因為Fe、Al遇冷的濃硫酸或濃硝酸鈍化，故可用Fe、Al制容器貯運濃硫酸或濃硝酸;B項錯誤，SiO2與氫氟酸反應：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O；C項錯誤，ClO2能殺菌消毒,是因為其具有強氧化性；D項錯誤,犧牲陽極的陰極保護法就是在被保護金屬上連接一個更活潑的金屬.3．（2010·高考江蘇卷)下列有關物質的性質或應用的說法不正確的是(）A．二氧化硅是生產光纖制品的基本原料B．水玻璃可用于生產黏合劑和防火劑C．鹽析可提純蛋白質并保持其生理活性D．石油分餾可獲得乙烯、丙烯和丁二烯解析：選D。光纖制品的主要原料是SiO2，A正確；水玻璃硬化析出的硅酸凝膠具有很強的黏附性,且具有耐高溫的特性，可以作防火劑，B正確；鹽析是利用物理變化降低蛋白質的溶解度，C正確；乙烯、丙烯和丁二烯是通過石油裂解得到的,D錯誤.一、選擇題1．信息、材料、能源被稱為新科技革命的“三大支柱”.下列觀點或做法錯誤的是（)A．在即將到來的新能源時代，核能、太陽能、氫能將成為主要能源B．加大煤炭的開采速度，增加煤炭燃料的供應量，以緩解石油危機C．光纜在信息產業(yè)中有廣泛應用，制造光纜的主要材料是二氧化硅D．高溫結構陶瓷氮化硅(Si3N4)具有較高的硬度和耐磨性，可用于制造汽車發(fā)動機解析：選B。緩解能源危機,應致力于新能源的開發(fā),比如利用核能、太陽能、氫能等新能源來代替化石能源，B項錯誤。2．根據水泥和玻璃的生產，總結出傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)的一般特點是（）①生成物是硅酸鹽②反應條件是高溫③用含硅的物質作原料④反應原理是一系列復雜的物理化學變化A．只有①③ B．只有①②③C．①②③④ D．只有①③④答案:C3．（2012·嘉興高三調研)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溶液解析：選B。因為酸性H2CO3>H2SiO3，Na2SiO3＋H2O＋CO2=Na2CO3＋H2SiO3↓，繼續(xù)通CO2時，Na2CO3變?yōu)镹aHCO3，但H2SiO3↓不消失。4．下列離子方程式或化學方程式書寫不正確的是()A．往NaOH溶液中通入少量CO2：CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3）B．單質Si與氫氟酸反應:Si＋4HF=2H2↑＋SiF4↑C．石英砂與燒堿反應制水玻璃：SiO2＋2OH－=SiO2－3＋H2OD．往水玻璃中通入二氧化碳：SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－，3)解析：選A。往NaOH溶液中通入少量CO2，產物為Na2CO3,離子方程式為:CO2＋2OH－=COeq\o\al（2－，3)＋H2O，A項錯誤。5．下列說法正確的是(）①普通玻璃的組成為Na2O·CaO·6SiO2②硅晶體的熔、沸點都很高，常溫下性質比較穩(wěn)定③制普通玻璃的主要原料是燒堿、石灰石、石英④實驗室用帶玻璃塞的試劑瓶保存氫氧化鈉溶液A．①② B．②③C．③④ D．②④解析：選A.制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英，不正確；保存氫氧化鈉溶液不能用帶玻璃塞的試劑瓶,因為NaOH與玻璃的主要成分反應生成的硅酸鈉是一種礦物膠,時間長了會打不開瓶塞，不正確。6．面對日益惡化的地球生態(tài)環(huán)境,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署建議“低碳生活方式"降低二氧化碳等溫室氣體的排放，人人行動來保護我們生存的家園。下列說法正確的是()A．CO2的比例模型為B．用過氧化鈉吸收CO2是目前比較經濟的減碳方案C．16Oeq\o（=,\s\up7(C）)18O與16Oeq\o(=,\s\up7（C）)16O互為同位素且化學性質相似D．從我做起節(jié)電、節(jié)氣等低碳生活方式可減少溫室氣體排放量解析:選D.碳的原子半徑比氧大，A錯；用Na2O2吸收CO2成本太高，B錯；C中的兩個結構不是核素，不可能是同位素的關系。7．硅在無機非金屬材料中一直扮演著重要角色，被譽為無機非金屬材料的主角。下列物品用到硅單質的是(）A．玻璃制品 B．石英鐘表C．計算機芯片 D．光導纖維解析：選C.玻璃制品、石英鐘表、光導纖維用到的都是SiO2，只有計算機芯片用到的是硅單質。8．對于ⅣA族元素,下列敘述中不正確的是()A．SiO2和CO2中Si和O，C和O之間都是共價鍵B．C、Si和Ge的最外層電子數都是4，次外層電子數都是8C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定條件下可與堿性氧化物反應D．該族元素的主要化合價是＋4和＋2解析:選B。一般非金屬與非金屬原子之間以共價鍵結合，A正確。C、Si、Ge為同主族元素，最外層電子數相等均為4，但核電荷數依次增多，次外層電子數依次為2、8、18，B錯誤。大多數非金屬氧化物是酸性氧化物，如CO2、SiO2，酸性氧化物在一定條件下能夠與堿性氧化物（如CaO)反應,C正確.最高正化合價數等于最外層電子數，ⅣA族元素的主要化合價是＋4和＋2,D正確。9．（2012·北京海淀區(qū)高三期末)氮化硅(Si3N4）是一種具有耐高溫、硬度大等優(yōu)異性能的新型陶瓷。工業(yè)上可用下列方法制?。?SiO2＋6C＋2N2eq\o（=,\s\up7(高溫))Si3N4＋6CO。下列說法正確的是(）A．氮化硅晶體屬于分子晶體B．氮化硅中氮元素的化合價為－3C．上述反應中，N2是還原劑，SiO2是氧化劑D．上述反應中，每生成1molSi3N4,N2得到6mol電子解析：選B.A項,Si3N4具有耐高溫、硬度大的特點,應為原子晶體。C項，C是還原劑,N2是氧化劑.D項，每生成1molSi3N4，有2molN2被還原，得到12mol電子.10．往含0.2molKOH和0.1molCa(OH）2的溶液中持續(xù)地通入CO2氣體，當通入氣體的體積為6.72L（標準狀況）時立即停止，則在這一過程中,溶液中離子的物質的量n和通入CO2的體積V的關系示意圖正確的是(氣體的溶解忽略不計）()解析：選D。將CO2通入混合液中發(fā)生反應的離子方程式為：2OH－＋CO2＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2O①2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－，3）＋H2O②COeq\o\al(2－，3）＋H2O＋CO2=2HCOeq\o\al(－,3）③CaCO3＋H2O＋CO2=Ca2＋＋2HCOeq\o\al（－，3)④溶液中Ca2＋的物質的量為0.1mol，Ca2＋完全沉淀發(fā)生反應①需消耗0。2molOH－，共消耗離子的物質的量為0。3mol，此時消耗CO2的體積為2。24L,溶液中剩余的0.2molOH－繼續(xù)發(fā)生反應②,當通入4。48LCO2時,消耗0.2molOH－，生成0.1molCOeq\o\al(2－,3)，溶液中離子的物質的量減少0。1mol，再繼續(xù)通入CO2，發(fā)生反應③，溶液中離子的物質的量增加,當通入6。72LCO2時溶液中離子的物質的量增加0。1mol。二、非選擇題11．（1）光導纖維的使用，讓人們的生活更加豐富多彩，________(填化學式)是制備光導纖維的基本原料.(2）硅燃燒放出大量熱量，“硅能源”有望成為二十一世紀的新能源。與“氫能源”比較，“硅能源”具有________________________________________等更加優(yōu)越的特點,從而得到全球的關注和期待。（3）三硅酸鎂（2MgO·3SiO2·nH2O）被用來治療胃潰瘍，是因為該物質不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。寫出三硅酸鎂與胃酸（鹽酸）反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：（1)制備光導纖維的基本原料是SiO2。(2）硅能源具有來源豐富，易開采、便于貯存、運輸,產物污染小,反應易控制且放出大量的熱等優(yōu)點。（3）三硅酸鎂與鹽酸的反應為2MgO·3SiO2·nH2O＋4HCl=2MgCl2＋3SiO2＋(n＋2)H2O。答案：（1)SiO2（2)來源豐富，易貯存、運輸（其他合理答案亦可)（3)2MgO·3SiO2·nH2O＋4HCl=2MgCl2＋3SiO2＋(n＋2)H2O12．如圖所示物質的轉化關系中，A是一種固體單質，E是一種白色沉淀.請回答下列問題:(1）B的化學式是________，目前B已被用作________的主要原料。(2）B和a溶液反應的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）C和過量的鹽酸反應的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：C與過量的鹽酸反應生成白色沉淀E，則E可能是硅酸或氯化銀,若E是氯化銀，則C是硝酸銀，A為銀，則根據已有知識，銀可以與硝酸反應生成硝酸銀，而銀與硝酸反應能生成三種產物,不符合框圖中物質間的轉化關系。則E只能為硅酸,則C為硅酸鹽,A為硅，a溶液為強堿的水溶液，進一步推出B為二氧化硅。答案:(1）SiO2光導纖維(2）SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(3)SiOeq\o\al（2－，3)＋2H＋=H2SiO3↓13．青石棉[Na2Fe5Si8O22（OH）2]是一種礦物纖維物質。我國綜合利用海水、青石棉來生產純硅的研究獲得了成功.具體生產流程如下：(1)實驗室實現操作①需要使用的玻璃儀器有____________________。操作②的名稱為________，若在操作②結束后發(fā)現溶液B略有渾濁，應采取的措施是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2）試寫出反應①②③的化學方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________。(3)對上述流程中反應①制得的粗硅中的雜質進行分析，完成下表（可不填滿）：可能含有的雜質實驗操作現象1SiO2234(4)青石棉［Na2Fe5Si8O22（OH)2]屬于________鹽,用氧化物的形式表示為________________________________________________________________________。解析：(1）操作①為溶解，溶解在燒杯中進行,并用玻璃棒攪拌可加速粗鹽溶解.操作②為過濾，發(fā)現過濾的濾液顯渾濁,可采用重新過濾的方法除去不溶性雜質。(3)根據反應的原料及后續(xù)反應，可知雜質除SiO2外，還可能有C、SiC。答案：（1)燒杯、玻璃棒過濾換過濾器并重新進行過濾操作（2)①SiO2＋2Ceq\o(=，\s\up7（高溫))Si（粗硅）＋2CO↑②Si（粗硅)＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=，\s\up7（高溫））Si（純硅）＋4HCl(3）C取少量樣品，滴加濃硫酸并加熱產生氣體SiC取少量樣品，滴加氫氟酸產生氣體(4)硅酸Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O14．氮化硅可用作高溫陶瓷復合材料，在航天航空、汽車發(fā)動機、機械等領域有著廣泛的用途。由石英砂合成氮化硅粉末的路線圖如下所示。eq\x（石英砂）eq\o（→,\s\up7(焦炭/高溫）,\s\do5（①))eq\x(粗硅)eq\o（→,\s\up7(Cl2/723K～773K），\s\do5(②)）eq\x（SiCl4粗）eq\o(→,\s\up7(精餾），\s\do5（③))eq\x（SiCl4精）eq\o（→,\s\up7（NH3)，\s\do5(④)）eq\x（SiNH24)eq\o（→,\s\up7（高溫）,\s\do5（⑤)）eq\x（氮化硅)其中—NH2基團中各元素的化合價與NH3相同。請回答下列問題：(1）石英砂不能與堿性物質共同存放，以NaOH為例,用化學反應方程式表示其原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)圖示①～⑤的變化中，屬于氧化還原反應的是____________________________