高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章材料家族中的元素跟蹤檢測（十五）硅無機(jī)非金屬材料魯科版

1、跟蹤檢測（十五） 硅 無機(jī)非金屬材料1下列關(guān)于SiO2和CO2的說法中正確的是()ACO2、SiO2都能與堿及堿性氧化物反應(yīng)BCO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸CSiO2可用來制作干燥劑，因SiO2可與水反應(yīng)DCO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子構(gòu)成的解析：選ACO2、SiO2都是酸性氧化物，都能與堿及堿性氧化物反應(yīng)，故A正確；SiO2不溶于水，也不能和水反應(yīng)生成硅酸，B不正確；硅膠可用作干燥劑，但SiO2不與水反應(yīng)，C不正確；CO2是由分子構(gòu)成的，SiO2是由Si、O原子直接構(gòu)成的，D不正確。2二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用途。ae是對反應(yīng)中

2、SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進(jìn)行的判斷，其中正確的是()SiO22NaOH=Na2SiO3H2OSiO22CSi2COSiO24HF=SiF42H2ONa2CO3SiO2Na2SiO3CO2SiO23CSiC2COa反應(yīng)中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃b反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)出氧化性c反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d反應(yīng)符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的道理e反應(yīng)中SiO2未參加氧化還原反應(yīng)AaceBbdeCcde Dab解析：選B通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應(yīng)的反應(yīng)是，因此a、c判斷錯(cuò)誤；反應(yīng)是一個(gè)置換反應(yīng)，其中SiO2被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應(yīng)是一個(gè)復(fù)分

3、解反應(yīng)，用難揮發(fā)的SiO2制取易揮發(fā)的CO2，d判斷正確；反應(yīng)中碳的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?和2價(jià)，硅的化合價(jià)和氧的化合價(jià)都沒有改變，因此SiO2沒有參加氧化還原反應(yīng)，e判斷正確。3由下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出的結(jié)論正確的是()A由SiO2不能與水反應(yīng)生成H2SiO3，可知SiO2不是酸性氧化物B由SiO22CSi2CO，可知碳的非金屬性大于硅CCO2通入Na2SiO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，可知酸性H2CO3H2SiO3DSiO2可與NaOH溶液反應(yīng)，也可與氫氟酸反應(yīng)，可知SiO2為兩性氧化物解析：選C由Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，可知酸性：H2CO3H2SiO3(強(qiáng)酸制弱酸)。4(20

4、18邢臺質(zhì)檢)將足量CO2氣體通入水玻璃中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是()ANa2SiO3BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2 DSiO2解析：選A將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3，然后加熱蒸干，高溫灼燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)：H2SiO3H2OSiO2、2NaHCO3,Na2CO3CO2H2O和Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3。5(2018漳州模擬)C、Si、S都是自然界中含量豐富的非金屬元素，下列有關(guān)說法中正確的是()A三種元素在自然界中既有游離

5、態(tài)又有化合態(tài)B元素的4價(jià)氧化物都屬于酸性氧化物，都能與堿反應(yīng)而不能與任何酸反應(yīng)C最低價(jià)的氣態(tài)氫化物都具有還原性，易與O2發(fā)生反應(yīng)D其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱：H2SO4H2SiO3H2CO3解析：選CA項(xiàng)，硅元素在自然界中無游離態(tài)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，C、Si、S三種元素低價(jià)態(tài)氣態(tài)氫化物分別為CH4、SiH4、H2S，都具有還原性，易與O2發(fā)生反應(yīng)，正確；D項(xiàng)，酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐2SO4H2CO3H2SiO3，錯(cuò)誤。6月球的礦產(chǎn)資源極為豐富，僅月球表層5 cm厚的沙土就含鐵單質(zhì)有上億噸，月球上的主要礦物有輝石CaMgSi2O6、斜長石KAlSi3O8和橄欖

6、石(Mg或Fe)2SiO4等，下列說法或分析不正確的是()A輝石、斜長石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦B斜長石的氧化物形式可表示為K2OAl2O33SiO2C月球表層沙土中有游離態(tài)鐵是因?yàn)樵虑虻谋砻鎺缀鯖]有氧氣D橄欖石中鐵為2價(jià)解析：選B斜長石的氧化物形式應(yīng)為K2OAl2O36SiO2。7(2018宿州模擬)下列敘述中正確的是()A因?yàn)镹a2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)B碳和硅都是第A族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性質(zhì)相似C高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維DSiO2和CO2都是酸性氧化物，但SiO2不能與水反應(yīng)生成硅酸解析：選DA項(xiàng)，該反應(yīng)在高溫下進(jìn)行，且反應(yīng)生

7、成的產(chǎn)物中有氣體，反應(yīng)正向移動(dòng)，促使反應(yīng)能夠順利進(jìn)行，故不能通過此反應(yīng)判斷H2CO3與H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，錯(cuò)誤；CO2和SiO2的物理性質(zhì)差異較大，B錯(cuò)誤；光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，C錯(cuò)誤；SiO2和CO2都是酸性氧化物，SiO2不溶于水，所以不能與水反應(yīng)生成硅酸，D正確。8已知：碳、硅、鍺、錫、鉛為第A族元素，其原子序數(shù)依次增大，碳、硅、鍺、錫的4價(jià)化合物是穩(wěn)定的，而鉛的2價(jià)化合物是穩(wěn)定的。根據(jù)元素周期律的知識分析下列關(guān)于鍺、錫、鉛的推斷不正確的是()ASnCl2具有較強(qiáng)的還原性，PbO2具有較強(qiáng)的氧化性B若鍺、錫在空氣中不反應(yīng)，鉛有可能與氧氣反應(yīng)C若鍺與鹽酸不反應(yīng)，錫、鉛也不能與鹽

8、酸反應(yīng)D三種元素的4價(jià)氫氧化物的堿性由弱到強(qiáng)的順序：Ge(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4解析：選C根據(jù)題給信息，錫的4價(jià)化合物是穩(wěn)定的，鉛的2價(jià)化合物是穩(wěn)定的，可知A項(xiàng)正確；根據(jù)元素周期律可知鉛的金屬性最強(qiáng)，它有可能與氧氣反應(yīng)，B項(xiàng)正確；錫、鉛在金屬活動(dòng)性順序表中排在氫前，能與鹽酸反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)金屬性的強(qiáng)弱關(guān)系，三種元素的4價(jià)氫氧化物的堿性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)镚e(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4，D項(xiàng)正確。9(2018綿陽質(zhì)檢)下列除雜方法正確的是()ASiO2中含Al2O3雜質(zhì)，可以加入足量NaOH溶液，然后過濾除去BCO2中含有CO雜質(zhì)，可以通入盛有CuO的玻璃管且加熱CCO

9、2中含有HCl雜質(zhì)，可以通過盛有飽和Na2CO3溶液的洗氣瓶DNa2CO3溶液中含有Na2SiO3雜質(zhì)，可以通入足量的CO2，然后過濾解析：選BSiO2、Al2O3均能與NaOH溶液反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在加熱的條件下，CO與CuO反應(yīng)產(chǎn)生CO2，B項(xiàng)正確；Na2CO3溶液也能吸收CO2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；引入NaHCO3雜質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10(2018銀川模擬)科學(xué)家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示：容器中進(jìn)行的反應(yīng)為Si(粗)3HCl(g)=SiHCl3(l)H2(g)；容器中進(jìn)行的反應(yīng)為SiHCl3H2=Si(純)3HCl。下列說法正確的是()A該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是部分反應(yīng)物可循環(huán)使

10、用B最好用分液的方法分離Si和SiHCl3C反應(yīng)和中HCl均作氧化劑D反應(yīng)和屬于可逆反應(yīng)解析：選A該工藝流程中HCl和H2兩種氣體可循環(huán)使用；分離Si與SiHCl3可用過濾的方法；反應(yīng)中HCl是生成物，是氧化產(chǎn)物；反應(yīng)、都不在同一條件下進(jìn)行，不是可逆反應(yīng)。11“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室已于2016年9月15日22時(shí)04分在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。請回答下列問題：(1)耐輻照石英玻璃是航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)的核心元件。石英玻璃的成分是_(填化學(xué)式)，該物質(zhì)的類別屬于_(填“堿性氧化物”或“酸性氧化物”)，實(shí)驗(yàn)室中不能用玻璃塞試劑瓶盛放KOH溶液，原因是_(用離子方程式表示)。(2)太陽能電池帆板是“天

11、宮二號”空間運(yùn)行的動(dòng)力源泉，其性能直接影響到“天宮二號”的運(yùn)行壽命和可靠性?！疤鞂m二號”使用光太陽能電池，該電池的核心材料是_，其能量轉(zhuǎn)化方式為_。解析：(1)石英的主要成分為二氧化硅，其化學(xué)式為SiO2，它是玻璃工業(yè)和陶瓷工業(yè)的原料、冶金工業(yè)的助熔劑、石英玻璃的主要成分；SiO2能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成硅酸鹽和水，所以SiO2屬于酸性氧化物；常溫下，KOH與玻璃塞中的SiO2發(fā)生反應(yīng)生成K2SiO3(具有黏性)和H2O，反應(yīng)的離子方程式為SiO22OH=SiOH2O。(2)太陽能電池的核心材料是晶體硅，其能量轉(zhuǎn)化方式是太陽能轉(zhuǎn)化為電能。答案：(1)SiO2酸性氧化物SiO22OH=SiOH2O(

12、2)Si(或晶體硅)太陽能轉(zhuǎn)化為電能12二氯二氫硅(SiH2Cl2)常用于外延法工藝中重要的硅源。易燃、有毒，與水接觸易水解，沸點(diǎn)為8.2 。在銅催化作用下，HCl與硅在250260 反應(yīng)可以制得SiH2Cl2。(1)利用濃硫酸、濃鹽酸為原料，選用A裝置制取HCl，利用了濃硫酸的_性。(2)D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為_。(3)按照氣體從左到右的方向，制取SiH2Cl2的裝置(h處用止水夾夾好)連接順序?yàn)閍()()()()()()()(填儀器接口的字母，其中裝置C用到2次)。(4)按從左到右的順序，前面裝置C中裝的藥品為_，后面裝置C的作用為_。(5)反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外，還會生成

13、H2和_、_等。(6)新的制取SiH2Cl2的方法是：往硅粉中先通入Cl2，在300350 反應(yīng)生成SiCl4，然后再與HCl在250260 反應(yīng)，可以大大提高產(chǎn)率。如果通入氣體順序相反，結(jié)果會_(用化學(xué)方程式表示)。解析：(1)濃硫酸有吸水性，使?jié)恹}酸更易揮發(fā)出HCl。(2)利用原子守恒法配平。(3)A裝置制取HCl，連接C裝置干燥，從f進(jìn)入D中反應(yīng)，SiH2Cl2從g處揮發(fā)，在B裝置中收集，SiH2Cl2的密度比空氣大，導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，為防止空氣中的水進(jìn)入B中，則應(yīng)在B后接干燥管。(4)前面的裝置C是用來干燥氯化氫氣體的，應(yīng)選用P2O5或無水CaCl2，后面裝置C的作用為尾氣處理和防止空

14、氣中的水進(jìn)入B中，應(yīng)選堿石灰。(6)如果通入氣體順序相反，SiH2Cl2會與Cl2繼續(xù)反應(yīng)，生成SiCl4、SiHCl3。答案：(1)吸水(2)Si2HClSiH2Cl2(3)defgbcd(4)P2O5或無水CaCl2尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中(5)SiCl4SiHCl3(6)SiH2Cl22Cl2SiCl42HCl(或SiH2Cl2Cl2SiHCl3HCl)13錫(Sn)是一種重要的金屬，純錫可用于制作超導(dǎo)材料、半導(dǎo)體材料。錫元素位于元素周期表第5周期第A族。(1)錫在化合物中常見的化合價(jià)有兩種：2和_。(2)錫既能與鹽酸反應(yīng)也能與NaOH溶液反應(yīng)，生成的鹽中錫都顯2價(jià)，寫出錫與Na

15、OH溶液反應(yīng)的離子方程式：_。(3)如圖是工業(yè)冶煉錫的基本流程：煉前處理包含錫精礦(主要含錫、鐵、銅、鉛的硫化物和砷化物)在空氣中焙燒等流程，使硫和砷元素轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的SO2和As2O3，請寫出砷磁黃鐵礦(FeAsS2)焙燒生成紅棕色固體的化學(xué)方程式：_，生成的氣體用過量的NaOH溶液吸收，則溶液中濃度最大的含氧酸根離子是_。還原熔煉的反應(yīng)原理為SnO2(s)2CO(g)Sn(s)2CO2(g)，一定溫度下，在固定容積的密閉容器中，SnO2與CO反應(yīng)，平衡后容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量為37.6 gmol1，該溫度下的平衡常數(shù)K_。粗錫中主要含有Fe、Cu、Pb、Sb金屬，常采用電解精煉方法獲得精

16、錫。其中SnSO4溶液作電解液，精錫連接電源的_極，檢測可知電解后陽極泥中含有Sb、Cu、PbSO4等，則電解過程中陽極電極反應(yīng)式為_。精煉后產(chǎn)生的渣及還原熔煉產(chǎn)生的硬頭中一定含有的元素是_。解析：(1)錫元素位于元素周期表第5周期第A族，則化合物中錫有2和4兩種常見的化合價(jià)。(2)錫有類似Al的兩性性質(zhì)，既能與鹽酸反應(yīng)也能與NaOH溶液反應(yīng)，生成的鹽中錫都顯2價(jià)，其中錫與NaOH溶液反應(yīng)生成氫氣和Na2SnO2的離子方程式為Sn2OH=SnOH2。(3)FeAsS2在空氣中焙燒生成SO2、As2O3和紅棕色固體Fe2O3，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒及原子守恒可知此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe

17、AsS27O2Fe2O3As2O34SO2；生成的SO2用過量的NaOH溶液吸收得Na2SO3溶液，SO在溶液中水解，但只是少部分水解，則溶液中的濃度最大的含氧酸根離子仍是SO。混合氣體為CO和CO2，平均摩爾質(zhì)量為37.6 gmol1，設(shè)CO的物質(zhì)的量為x mol，CO2的物質(zhì)的量為y mol，則28 gmol1x mol44 gmol1y mol37.6 gmol1(xy)mol，解得xy23，平衡后容器內(nèi)氣體在該溫度下的平衡常數(shù)K22.25。粗錫精煉時(shí)，精錫作陰極，連接電源的負(fù)極，檢測可知電解后陽極泥中含有Sb、Cu、PbSO4等，說明Fe、Sn、Pb均在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，Sb、Cu未氧

18、化，電解過程中陽極電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2、Sn2e=Sn2、PbSO2e=PbSO4。由題圖可知，精煉后產(chǎn)生的渣及還原熔煉產(chǎn)生的硬頭會重新還原熔煉，說明其中一定仍含有Sn元素。答案：(1)4(2)Sn2OH=SnOH2(3)2FeAsS27O2Fe2O3As2O34SO2SO2.25負(fù)Fe2e=Fe2、Sn2e=Sn2、PbSO2e=PbSO4Sn14某礦石含碳酸鎂和石英，制備高純硅和硅膠的工藝流程如下：(1)“硅膠”常用作_，也可以用作_的載體。A的結(jié)構(gòu)式為_。(2)制備粗硅的方程式為_。(3)操作為_，操作為_。(4)操作，需要在氯化氫氣流中加熱脫水的原因是_。(5)溶液G用E酸化的方程式為_。解析：(1)“