《2019版高中化学 第四章 非金属及其化合物 学业分层测评18 无机非金属材料的主角——硅.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高中化学 第四章 非金属及其化合物 学业分层测评18 无机非金属材料的主角——硅.doc（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1学业分层测评学业分层测评( (十八十八) ) 富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯(建议用时：45 分钟) 学业达标1下列有关硅的叙述中，正确的是( )A硅只有在高温下才能跟氢气起化合反应，单质硅有多种不同的结构B硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C硅的化学性质不活泼，在常温下只与 Cl2、F2、HF、强碱反应D硅在电子工业中，是最重要的半导体材料，也是制造光导纤维的原料【解析】 A 项正确，硅的化学性质稳定，常温下不易与氢气、氧气、氯气等反应；B项不正确，氧元素在地壳中的含量居第一位；C 项不正确，硅的化学性质不活泼，但可与F2、氢氟酸和强碱等反应，不
2、与 Cl2、O2反应；D 项不正确，通常用天然的石英作为光导纤维的原料。【答案】 A2下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )A晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料B常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在CSiO2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸D除去 SiO2中混有的 CaCO3可加入适量的稀盐酸【解析】 A 项，晶体硅虽然具有金属光泽，但它属于非金属单质；其导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。B 项，虽然常温下硅的化学性质稳定，但自然界中没有游离态的硅，它主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。C 项，SiO2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不
3、与水反应。D 项，SiO2不溶于稀盐酸，可使用稀盐酸除去其中混有的 CaCO3，化学方程式为 CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O。【答案】 D3硅被誉为无机非金属材料的主角。下列物品用到硅单质的是( )A陶瓷餐具 B石英钟表C计算机芯片 D光导纤维【解析】 晶体硅可用作计算机芯片。【答案】 C4证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是( )A加入过量盐酸，观察是否有气泡冒出B加入过量烧碱溶液，观察是否有固体溶解C加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D先加过量盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现，若有不溶物则滤出，投入2到氢氧化钠溶液中看其是否溶解【解析】 二氧化
4、硅不溶于盐酸但溶于 NaOH 溶液。碳酸钙难溶于水但溶于盐酸且放出二氧化碳气体，所以，在生石灰样品中加入足量盐酸产生气泡可证明含有石灰石，反应后有不溶物剩余，将该不溶物投入 NaOH 溶液，不溶物溶解，可证明生石灰样品中含有二氧化硅。【答案】 D5硅及其化合物是重要的无机材料，下列有关说法正确的是( ) A反应 SiO22C2COSi，每生成 1 mol Si 转移 4 mol e=高温B光纤的主要成分是硅单质，它质量轻且对光的传输能力强C光纤可以将光能转化为电能，是制造光电池的最佳材料D陶瓷、水泥、金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品【解析】 标出选项 A 反应前后元素的化合价，分析反应前后化合
5、价的变化，可知 A说法正确；光纤是光导纤维的简称，其主要成分是二氧化硅，B 说法错误；制造光电池的材料是晶体硅，C 说法错误；金刚砂的主要成分是碳化硅，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，都不是硅酸盐产品，故 D 说法错误。【答案】 A6下列离子方程式中，不正确的是( )A石英与烧碱溶液反应：SiO22OH=SiOH2O23B向烧碱溶液中通入过量的 CO2：CO22OH=COH2O23C向硅酸钠溶液中加入盐酸：2HSiO=H2SiO323D水玻璃中通入过量 CO2：SiO2CO22H2O=H2SiO32HCO23 3【解析】 B 项中通入过量 CO2，离子方程式应为：CO2(过量)OH=HCO。 3
6、【答案】 B7昆仑玉的成分可简单看成是 Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用氧化物的形式可表示为( )ACaOMgOSiO2H2OB2CaO5MgO8SiO2H2OC2CaOMgOSiO22H2OD5CaO2MgO8SiO2H2O【解析】 按照硅酸盐改写为氧化物的原则，依次写出“活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2H2O”即得：2CaO5MgO8SiO2H2O。【答案】 B8歌曲青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆” 、 “色白花青的锦鲤跃然於碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为2
7、价)，下列关于硅酸铜钡的说法3不正确的是( )A可用氧化物形式表示为 BaOCuO2SiO2B性质稳定，不易脱色C易溶解于强酸和强碱Dx等于 6【解析】 据化合价之和等于零可知x6，硅酸铜钡可表示为 BaOCuO2SiO2，它性质稳定，不易脱色，不易溶于强酸、强碱。【答案】 C9世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3000 年以前，就已经使用玻璃了。 ”下列有关普通玻璃的说法不正确的是( )A制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英砂B玻璃在加热熔化时有固定的熔点C普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟
8、二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起【解析】 普通玻璃以纯碱、石灰石和石英砂为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得，A 正确；玻璃是混合物，没有固定的熔点，B 错误；普通玻璃的大致组成为：Na2OCaO6SiO2，C 正确；二氧化硅易与碱液反应生成 Na2SiO3，Na2SiO3具有很强的黏合性，因此盛 NaOH 等强碱性溶液的试剂瓶不得用玻璃塞，D 正确。【答案】 B10下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内： 混合物SiO2(CaCO3)CO2(SO2)NaHCO3(Na2SiO3)SiO2(NaCl)除杂试剂除杂方法【解析】 SiO2(CaCO3)：可利用 Si
9、O2不溶于盐酸而 CaCO3溶于盐酸除去CaCO3；CO2(SO2)：可通入饱和 NaHCO3溶液；NaHCO3(Na2SiO3)：通入足量 CO2气体；SiO2(NaCl)：溶于水过滤。【答案】 混合物SiO2(CaCO3)CO2(SO2)NaHCO3(Na2SiO3)SiO2(NaCl)4除杂试剂盐酸饱和NaHCO3溶液通入足量CO2气体水除杂方法过滤洗气过滤过滤11.A、B、C、D、E 代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请填空：(1)形成单质 A 的原子的结构示意图为_，它的最高化合价为_。(2)B 的化
10、学式为_，B 和碳反应生成 A 和 E 的化学方程式为_。(3)C 的化学式为_，D 的化学式为_。【解析】 “A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似”是做此题的关键。由此可以得出 A 为 Si，B 为 SiO2。SiO2在高温的条件下与氧化钙反应得到的是 C，即硅酸钙；SiO2与氢氧化钠溶液反应得到 D，是硅酸钠溶液。从框图中可以得出 E 应是 CO。【答案】 (1) 4(2)SiO2 SiO22CSi2CO=高温(3)CaSiO3 Na2SiO312在下列物质的转化关系中，A 是一种固体单质，E 是一种白色沉淀。据此填写：(1)B 的化学式是_，目前 B 已被用
11、作_的主要原料。(2)B 和 a 溶液反应的离子方程式是_5_。(3)C 和过量盐酸反应的离子方程式是_。【解析】 A 是固体单质，则 B 是 A 的氧化物，E 是一种白色沉淀，根据框图中的转化关系，在过量盐酸中生成的白色沉淀除 AgCl 外即是 H2SiO3，但 AgCl 加热分解时并不会产生氧化物，E 为 H2SiO3，符合题意。则 B 为 SiO2，A 为 Si，C 为 Na2SiO3，D 为 H2O，F 为H2。【答案】 (1)SiO2 制光导纤维(2)SiO22OH=SiOH2O23(3)SiO2H=H2SiO323能力提升13某溶液中可能含有OH、CO、AlO、SiO、SO、Na、
12、Fe3、Mg2、Al3等离子。向该溶液中加入23 22324一定物质的量浓度的盐酸时，生成沉淀的物质的量随盐酸体积的变化关系如图所示，下列说法正确的是( )A原溶液中一定含有 Na2SO4B反应最终形成的溶液中的溶质为 NaClC原溶液中一定含有的阴离子有 OH、CO、AlO、SiO23 223D原溶液中含有 CO与 AlO的物质的量之比为 1123 2【解析】 根据题图分析可知，开始没有沉淀生成，说明加入的盐酸和溶液中的碱反应，则溶液中一定含有 OH，则与 OH不能共存的离子为 Fe3、Mg2、Al3，即该溶液中一定不含 Fe3、Mg2、Al3；根据溶液呈电中性可知，溶液中一定含有 Na。随
13、后反应生成沉淀逐渐增多，说明 AlO、SiO和 H反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，继续加入 223盐酸沉淀量不变，消耗盐酸的离子只能是 CO，反应完后继续加入盐酸，沉淀逐渐减少23至不再改变，进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸，氢氧化铝沉淀溶于盐酸，最后剩余的沉淀是硅酸；不能确定 SO是否存在，则原溶液中不一定含有 Na2SO4，故 A 错误；反应最24终形成的溶液中的溶质为 NaCl 和 AlCl3，故 B 错误；由前面分析可判断原溶液中一定含有的阴离子：OH、SiO、AlO、CO，故 C 正确；依据题图可知与 CO反应的盐酸23 22323为 2 体积，CO2H=CO2H2O，氢氧化铝溶解消耗
14、的盐酸为 4 体积，Al(OH)2333H=Al33H2O，则原溶液中含有 CO与 AlO的物质的量之比为 34，故 D 错误。23 26【答案】 C14晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下： 高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；粗硅与干燥 HCl 气体反应制得 SiHCl3：Si3HClSiHCl3H2；=300 SiHCl3与过量 H2在 1 0001 100 反应制得纯硅。已知 SiHCl3能与 H2O 剧烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：(1)第步制备粗硅的化学反应方程式为_。(2)用 SiHCl3与过量 H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)：装置
15、 B 中的试剂是_。装置 C 中的烧瓶需要加热，其目的是_。反应一段时间后，装置 D 中观察到的现象是_，装置 D 不能采用普通玻璃管的原因是_，装置 D 中发生反应的化学方程式为_。为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性、控制好反应温度以及_。【解析】 (1)根据题给信息，粗硅可以用碳还原二氧化硅的方法制得，反应方程式为SiO22CSi2CO。=高温(2)因 SiHCl3与水剧烈反应，故 A 中产生的 H2必须干燥，B 中液体为浓硫酸，且 C中烧瓶需加热，其目的是使 SiHCl3汽化，加快与 H2的反应。制取纯硅的反应条件为 1 0001 100 ，此温度下普通玻璃易软化。因高温下 H2与 O2易反应而爆炸，故还应排尽装置中的空气。【答案】 (1)SiO22CSi2CO=高温(2)浓硫酸 使滴入烧瓶中的 SiHCl3汽化有固体物质生成 在反应温度下，普通玻璃会软化7SiHCl3H2Si3HCl=1 0001 100 排尽装置中的空气