2018版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)(限時(shí)訓(xùn)練)第四章第12講限時(shí)訓(xùn)練(有解析)

1、限時(shí)訓(xùn)練選題細(xì)目表考查知識(shí)點(diǎn)1.碳、硅及其化合物的主要應(yīng)用基礎(chǔ)題中檔題1較難題2.硅的制備3.硅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系4.硅酸鹽材料5.硅及其化合物知識(shí)的綜合應(yīng)用2374、6、9581011一、選擇題(本題包括7個(gè)小題，每小題6分，共42分，每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1大多數(shù)物質(zhì)的俗名是根據(jù)其特殊的物理性質(zhì)或用途得來(lái)的。下列物質(zhì)的俗名與化學(xué)式或用途不相符的一組是()選項(xiàng)ABCD俗名石英純堿水玻璃鐵紅主要成分(化學(xué)式)SiO2Na2CO3Na2SiO3Fe2O3用途集成電路板制備玻璃制備硅膠用做油漆和涂料解析：石英主要用于生產(chǎn)玻璃(光導(dǎo)纖維)，晶體硅才用于制作集成電路。答案：A2單晶硅是制作電子

2、集成電路的基礎(chǔ)材料，對(duì)硅的純度要求很高。用化學(xué)方高溫法可制得高純度硅，其化學(xué)方程式為SiO22C=Si2COSi高溫2Cl2=SiCl4SiCl42H2=Si4HCl。下列對(duì)上述三個(gè)反應(yīng)的敘述不正確的是()A為置換反應(yīng)B為化合反應(yīng)C均為氧化還原反應(yīng)D三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素均被還原解析：反應(yīng)為置換反應(yīng)，反應(yīng)為化合反應(yīng)，三個(gè)反應(yīng)均有元素化合價(jià)變化，均屬于氧化還原反應(yīng)，其中反應(yīng)和中硅元素被還原，反應(yīng)中硅元素被氧化。答案：D3(2016濟(jì)南模擬)下列離子方程式的書(shū)寫(xiě)正確的是()A水玻璃中通入過(guò)量二氧化碳：Na2SiO3CO2H2O=2NaCO23H2SiO3B澄清石灰水中通入過(guò)量二氧化碳：3Ca(O

3、H)22CO2=Ca22HCOC硅與氫氟酸的反應(yīng)：Si4H4F=SiF42H2D二氧化硅溶于燒堿溶液中：SiO22OH=SiO23H2O333解析：Na2SiO3是強(qiáng)電解質(zhì)，應(yīng)拆成Na、SiO2，且應(yīng)生成HCO，A錯(cuò)；B項(xiàng)正確寫(xiě)法是CO2OH=HCO；C項(xiàng)，氫氟酸是弱酸，不能拆分成H和F。答案：D4下列變化中，不能一步實(shí)現(xiàn)的是()ANa2SiO3H2SiO3BH2SiO3SiO2CSiO2H2SiO3DSiO2Na2SiO3鹽酸NaOH解析：Na2SiO3H2SiO3；H2SiO3SiO2，SiO2Na2SiO3，SiO2不與H2O反應(yīng)，故不能一步轉(zhuǎn)化為H2SiO3。答案：C5(2016宣城模

4、擬)下列敘述正確的是()A紅寶石、珍珠、水晶、鉆石等裝飾的主要成分都是硅酸鹽B硅酸鈉的水溶液俗名為水玻璃，可用于制備硅膠和木材防火劑C制造玻璃是復(fù)雜的物理過(guò)程，玻璃的組成不同，性能不同D金剛石是自然界中硬度最大的物質(zhì)，不可能與氧氣發(fā)生反應(yīng)解析：紅寶石的主要成分為Al2O3，珍珠的主要成分為CaCO3，水晶的主要成分為SiO2，鉆石為碳單質(zhì)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；制造玻璃包含復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；金剛石是碳單質(zhì)，具有碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B6如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程。下列說(shuō)法正確的是()ASiO2屬于兩性氧化物B盛放Na2CO3溶液的試劑瓶用玻璃塞C硅膠吸水后

5、可重復(fù)再生D圖中所示的轉(zhuǎn)化都是氧化還原反應(yīng)解析：SiO2是酸性氧化物；Na2CO3溶液呈堿性，試劑瓶不能用玻璃塞；題圖中有的轉(zhuǎn)化不是氧化還原反應(yīng)，例如SiO2與NaOH溶液的反應(yīng)。答案：C7(2017晉城模擬)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(shuō)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：該工藝流程中HCl和H2可循環(huán)使用；分離Si與

6、SiHCl3可用過(guò)濾的方法；反應(yīng)中HCl是生成物，是氧化產(chǎn)物；反應(yīng)、不在同一條件下進(jìn)行，不是可逆反應(yīng)。答案：A二、非選擇題(本題包括4個(gè)小題，共58分)8(14分)硅是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是_。A陶瓷C水泥B玻璃D生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)，工藝師常用_(填物質(zhì)名稱)來(lái)雕刻玻璃。(3)用Na2SiO3水溶液浸泡過(guò)的棉花不易燃燒，說(shuō)明Na2SiO3可用作_。Na2SiO3可通過(guò)SiO2與純堿混合高溫熔融反應(yīng)制得，高溫熔融純堿時(shí)下列坩堝可選用的是_。A普通玻璃坩堝C氧

7、化鋁坩B石英玻璃坩堝D鐵坩堝高溫(4)工業(yè)上常利用反應(yīng)2CSiO2=Si2CO制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是_(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是_。解析：(1)生石灰是CaO，為堿性氧化物且不含Si，不屬于硅酸鹽。(2)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于SiO2能溶于氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來(lái)雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又稱“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火劑。SiO2和Na2CO3在高溫下反應(yīng)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(yīng)，故不

8、能用以上材質(zhì)的坩堝熔融純堿。(4)題給反應(yīng)中C(碳)被氧化，SiO2中4價(jià)的硅被還原，因此SiO2作氧化劑。答案：(1)D(2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O氫氟酸(3)防火劑D(4)CSiO29(14分)A、B、C、D、E五種物質(zhì)中均含有同一種非金屬元素，它們能發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，該元素(用R表示)的單質(zhì)能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽(Na2RO3)和氫氣。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出各物質(zhì)的化學(xué)式：A_；B_；C_；D_；E_。(2)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。(3)寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：_。(4)寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：_。(5)H2CO3的

9、酸性強(qiáng)于E的，請(qǐng)用離子方程式予以證明：_。解析：解答本題的“突破口(1)”是非金屬元素R的單質(zhì)能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽(Na2RO3)和氫氣，說(shuō)明是硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化?！巴黄瓶?2)”是反應(yīng)條件“高溫”，A在高溫條件下，能與焦炭、CaCO3發(fā)生反應(yīng)，則A為SiO2。從而順藤摸瓜推知B為CaSiO3，D為Si，E為H2SiO3。答案：(1)SiO2CaSiO3Na2SiO3SiH2SiO3高溫3(2)SiO22C=Si2CO12(3)Si2OHH2O=SiO232H2(4)SiO2Ca2=CaSiO333(5)SiO2CO2H2O=H2SiO3CO210(14分)(2016濱州模擬)以磷礦

10、石、石英、氯化氫等為原料生產(chǎn)白炭黑(SiO2nH2O)、磷及甲醇，下列工藝過(guò)程原料綜合利用率高，廢棄物少。(1)上述反應(yīng)中，屬于置換反應(yīng)的是_(填“”“”“”“”或“”)。(2)已知SiHCl3的沸點(diǎn)為33.0，提純SiHCl3適宜的方法是_。(3)高溫下進(jìn)行的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)；固體廢棄物CaSiO3可用于_。(4)反應(yīng)需在高溫、隔絕氧氣和無(wú)水條件下進(jìn)行，其原因是_。高溫CP解析：反應(yīng)為SiO22C=Si2CO。從圖中可以看出，反應(yīng)的反應(yīng)物為SiO2、和Ca3(PO4)2，產(chǎn)物為CO、和CaSiO3。反應(yīng)為Si3HCl=SiHCl3H2。反應(yīng)的反應(yīng)物有SiHCl3和H2O，產(chǎn)物有HCl、H

11、2和SiO2nH2O。反應(yīng)為CO2H2=CH3OH。(1)置換反應(yīng)是單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，只有、符合。(2)SiHCl3的沸點(diǎn)低，可用蒸餾法分離出來(lái)。(4)反應(yīng)產(chǎn)生H2，若與O2混合會(huì)引起爆炸。從流程圖中的反應(yīng)可知，SiHCl3可以與H2O反應(yīng)，所以反應(yīng)必須在無(wú)水條件下反應(yīng)。答案：(1)、(2)分餾(蒸餾)高溫(3)Ca3(PO4)25C3SiO2=3CaSiO32P5CO生產(chǎn)水泥、磚瓦或作為建筑材料等(4)SiHCl3會(huì)水解，同時(shí)產(chǎn)生的H2與O2混合會(huì)發(fā)生爆炸11(16分)(2016淄博模擬)單質(zhì)硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵

12、、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度為450500)，四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置圖：相關(guān)信息如下：四氯化硅遇水極易水解；硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物；有關(guān)物質(zhì)的部分物理常數(shù)見(jiàn)下表：物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸點(diǎn)/熔點(diǎn)/57.770.012.8107.2315升華溫度/180300162請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)裝置A中g(shù)管的作用是_；裝置C中的試劑是_。(2)甲方案：f接裝置；乙方案：f接裝置。但是裝置、都有不足之處，請(qǐng)你分別評(píng)價(jià)后填寫(xiě)下表。方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)甲乙(3)在上述(2)的評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)合理方案并用文字表達(dá)：_。(4)SiCl4與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。解析：(1)g管使分液漏斗與燒瓶連通，使?jié)恹}酸順利滴下。由信息知，四氯化硅遇水極易水解，故需除去氯氣中的水。B盛放飽和食鹽水用來(lái)除去氯氣中的氯化氫氣體，C盛放濃硫酸用來(lái)干燥氯氣。(2)四氯化硅在常溫下易液化，如果收集產(chǎn)品的導(dǎo)管太細(xì)，易堵塞導(dǎo)管；制取的四氯化硅需要冷凝；由于尾氣中含有氯氣，要設(shè)置尾氣處理裝置，四氯化硅易水解，要避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入產(chǎn)品收集裝置。(3