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1、1 / 11【2019【2019 最新最新】精选高考化学一轮复习精选高考化学一轮复习 第第 4 4 章章 材料家材料家族中的元素族中的元素 第第 1 1 节节 硅硅 无机非金属材料课后达标检测无机非金属材料课后达标检测 鲁鲁科版科版课后达标检测一、选择题1下列物质性质与用途对应关系正确的是( )选项性质用途A硅酸钠化学性质稳定用作木材防火剂B硅胶具有吸附水分的能力用作半导体材料C二氧化硅硬度大、熔点高用氢氟酸在玻璃上刻花纹D焦炭具有可燃性焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅解析：选 A。硅胶吸附水，可作干燥剂，B 错误；二氧化硅硬度大，与氢氟酸和玻璃反应无关，C 错误；焦炭具有可燃性，与焦炭还原二氧化硅无
2、关，D 错误。2常温下，下列不发生反应的一组物质是( )硅与 NaOH 溶液 硅与盐酸 硅与氢氟酸二氧化硅与碳酸钠 二氧化硅与 NaOH 溶液二氧化硅与浓硝酸A BC D解析：选 D。常温下，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，Si4HF=SiF42H2，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。3下列变化中，不能一步实现的是( )2 / 11ANa2SiO3H2SiO3 BH2SiO3SiO2CSiO2H2SiO3 DSiO2Na2SiO3解析：选C。Na2SiO3H2SiO3；H2SiO3SiO2，SiO2Na2SiO3，SiO2 不与 H2O 反应，故不能一步转化为 H2SiO3
3、。4(2018天津河区质检)下列说法正确的是( )ASiO2 和 CO2 都是酸性氧化物，都是共价化合物B为防止月饼等富脂食品氧化变质，可在包装袋中放入硅胶CNaHCO3 溶液中含有 Na2SiO3 杂质，可通入少量 CO2 后过滤DSiO2 中含 Al2O3 杂质，可加入足量 NaOH 溶液然后过滤除去解析：选 A。SiO2、CO2 分别为 H2SiO3、H2CO3 对应的酸性氧化物，都是共价化合物，A 项正确；硅胶具有吸水性，可以防止食品受潮，不能防止食品氧化变质，B 项错误；除去 NaHCO3 溶液中的Na2SiO3 杂质，应通入足量 CO2，发生反应：Na2SiO32CO22H2O=2
4、NaHCO3H2SiO3，C 项错误；SiO2、Al2O3 均能与 NaOH 溶液反应，应加入稀盐酸后过滤，D 项错误。5(2018九江七校联考)下列叙述正确的是( )A利用高纯度二氧化硅可以制成光电池，将光能转化为电能B陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸C石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同D玻璃熔炉中出来的气体的主要成分是二氧化碳解析：选 D。光电池是利用高纯度硅制成；玻璃、陶瓷、水泥中均含有 SiO2，会与氢氟酸反应；石灰抹墙发生反应 CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，而水泥砌墙是水泥与水作用发生一系列变化而凝3 / 11固变硬。6下列离子方程式不正确的是( )A石英与烧碱反应：S
5、iO22OH=SiOH2OB硅与烧碱反应：Si2OH=SiOH2C硅酸钠溶液中通入少量CO2：SiOCO2H2O=COH2SiO3D往水玻璃中加入盐酸：2HSiO=H2SiO3解析：选 B。硅与烧碱溶液反应时，H2O 参与反应：Si2OHH2O=SiO2H2。7(2018临沂模拟)据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是( )A二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物B将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸C因为高温时二氧化硅与碳酸钠反
6、应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸的强D水晶是比较纯净的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸盐解析：选 B。二氧化硅为酸性氧化物，但其不溶于水；硅酸的酸性比碳酸的弱；沙子的主要成分是二氧化硅。8在水玻璃中通入少量的 CO2 气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为( )ANa2SiO3BNa2SiO3 与 Na2CO3CSiO2 与 Na2CO34 / 11DSiO2、Na2SiO3 及 Na2CO3解析：选 A。通入少量 CO2 生成少量 Na2CO3 和 H2SiO3，高温充分灼烧又发生反应：H2SiO3SiO2H2O，SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2。9(20
7、18郑州模拟)下列不能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是( )A甲烷比甲硅烷稳定B硅酸钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性强C碳酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸D高温下 SiO2 和 Na2CO3 反应解析：选 D。SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2是在高温下的反应，生成气体 CO2 不断逸出促进反应正向进行，不能说明 C、Si 非金属性的相对强弱。二、非选择题10如图所示物质的转化关系中，A 是一种固体单质，E 是一种白色沉淀。请回答下列问题：(1)B 的化学式是_，目前 B 已被用作_的主要原料。(2)B 和 a 溶液反应的离子方程式是_。(3)A 和 a 溶液反应的离子方程式是_5 / 11_
8、。(4)C 和过量的盐酸反应的离子方程式是_。解析：C 与过量的盐酸反应生成白色沉淀 E，则 E 可能是硅酸或氯化银，若 E 是氯化银，则 C 是硝酸银，A 为银，则根据已有知识，银可以与硝酸反应生成硝酸银，B 为氧化银，D 为水，不符合框图中ED 的转化关系。则 E 只能为硅酸，则 C 为硅酸盐，A 为硅，a 溶液为强碱的水溶液，进一步推出 B 为二氧化硅。答案：(1)SiO2 光导纤维(2)SiO22OH=SiOH2O(3)Si2OHH2O=SiO2H2(4)SiO2H=H2SiO311晶体硅(熔点 1 410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅的过程如下：Si(粗)SiCl4SiCl4(
9、纯)Si(纯)(1)工业上用焦炭与石英砂在高温下反应制取粗硅，其反应的化学方程式为_。该反应中的氧化剂是_，还原剂是_。(2)用焦炭和石英砂制取粗硅为什么要隔绝空气进行？_6 / 11_。(3)粗硅与 Cl2 加热到 460 时发生反应，写出该反应的化学方程式：_。(4)在 1 100 时，SiCl4 被 H2 还原的化学方程式为_。(5)如何通过实验除去 SiO2 中混有的少量 CaCO3 杂质？_。(6)石英既能与 NaOH 溶液反应，又能与氢氟酸反应，它是两性氧化物吗？_。试分别写出它与 NaOH 溶液、氢氟酸发生反应的化学方程式：_。(7)中学化学中能与 NaOH 溶液反应生成 H2
10、的单质有哪些？_。试分别写出反应的化学方程式：_。(8)陶瓷、水泥、玻璃是常用的硅酸盐材料，生产普通玻璃的主要原料是_7 / 11_。答案：(1)SiO22CSi(粗硅)2CO SiO2 C(2)高温下，焦炭和粗硅均能与空气中的氧气发生反应(3)Si2Cl2SiCl4(4)2H2SiCl4Si4HCl(5)加入盐酸后过滤(6)不是 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O、SiO24HF=SiF42H2O(7)Al 和 Si2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2、Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2(8)石英砂、纯碱和石灰石12以磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑(Si
11、O2nH2O)、磷及甲醇，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。(1)上述反应中，属于置换反应的是_(填“” “”“” “”或“”)。(2)高温下进行反应的化学方程式为_；固体废弃物 CaSiO3 可用于_。(3)反应需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是_。解析：反应为 SiO22CSi2CO。从图中可以看出，反应的反应物为 SiO2、C 和 Ca3(PO4)2，产物为 CO、P 和 CaSiO3。反应为 Si3HClSiHCl3H2。反应的反应物有 SiHCl3 和 H2O，产物有 HCl、H2 和 SiO2nH2O。反应为 CO2H2=CH3OH。(1)置换8 / 11反应是单质
12、与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，只有反应、 符合。(3)反应产生 H2，若与 O2 混合会引起爆炸。从流程图中的反应可知，SiHCl3 可以与 H2O 反应，所以反应必须在无水条件下进行。答案：(1)、(2)Ca3(PO4)25C3SiO23CaSiO32P5CO生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等(3)SiHCl3 会水解，同时产生的 H2 与 O2 混合会发生爆炸13(2018厦门十中月考)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验操作步骤：打开弹簧夹 1，关闭弹簧夹 2，并打开活塞 a，滴加盐酸。A 中看到白色沉淀时关
13、闭活塞 a。请回答：(1)B 中反应的离子方程式是_。(2)通过步骤、得知盐酸具有的性质是_(填字母)。A挥发性 B还原性C氧化性 D酸性(3)C 装置的作用是_，X 是_(写化学式)。(4)为了验证碳的非金属性强于硅，步骤中未写的操作和现象是_，D 中反应的化学方程式是_。9 / 11(5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是_(从原子结构角度加以解释)。解析：B 中 CaCO3 与盐酸反应的离子方程式为CaCO32H=Ca2CO2H2O，此反应表明盐酸具有酸性，A中看到的白色沉淀是 AgCl 沉淀，此现象表明盐酸具有挥发性。C 装置是用饱和 NaHCO3 溶液除去 CO2 中混有的 HCl 气
14、体，以保证与Na2SiO3 溶液反应生成白色胶状沉淀的是 CO2，此反应的化学方程式为 CO2Na2SiO3H2O=H2SiO3Na2CO3，从而说明碳酸的酸性强于硅酸，进而证明碳的非金属性强于硅。答案：(1)CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)AD (3)除 HCl 气体 NaHCO3(4)打开弹簧夹 2，关闭弹簧夹 1，当 D 中出现白色胶状沉淀后 Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3(5)碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱14(2017高考全国卷)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为 CaO、SiO2，并含有一定
15、量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回答下列问题：(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_10 / 11_，还可使用_代替硝酸。(2)沉淀 A 的主要成分是_，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_。(3)加氨水过程中加热的目的是_。沉淀 B 的主要成分为_、_(写化学式)。(4)草酸钙沉淀经稀 H2SO4 处理后，用 KMnO4 标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为MnOHH2C2O4Mn2CO2H2O。实验中称取 0400 g 水泥样品，滴定时消耗了 0050
16、0 molL1 的 KMnO4 溶液 3600 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为_。解析：(1)水泥熟料中的 CaO 和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸，加入硝酸能将水泥样品中可能含有的 Fe2氧化为Fe3，为了不引入新杂质，还可用 H2O2 代替硝酸。(2)根据图示流程可知，不溶于盐酸和硝酸的沉淀 A 为 SiO2(或 H2SiO3)，SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸，生成 SiF4 和 H2O。(3)加入氨水调节溶液的 pH45 的过程中加热，能防止胶体生成，易沉淀分离，结合流程图可知，沉淀 B 的主要成分是 Al(OH)3 和 Fe(OH)3。(4)根据反应中转移电子数相等可找出关系式 2MnO5H2C2O4，结合消耗 KMnO411 / 11溶液的浓度和体积可求出 n(H2C2O4)45103mol，则该水泥样品中钙的质量分数为100%450%。答案：(1)将样品中可能存在的 Fe2氧化为 Fe3 H2O2(2)SiO2(或 H2SiO3) SiO24HF=SiF42H2O(或H2SiO34HF=SiF43H2O)(3)防止胶体生成，易沉淀分离 Al(OH)3 Fe(OH)3(4)450%