2022年高考化學基礎知識綜合復習優(yōu)化集訓11硅與無機非金屬材料

1、PAGE 10PAGE 優(yōu)化集訓11硅與無機非金屬材料一、選擇題1.太陽能電池已為人們所熟悉,制造太陽能電池板的核心材料是()A.二氧化硅B.硅C.鈦合金D.鋁合金2.生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥、普通玻璃共同的主要原料是()A.黏土B.純堿C.石灰石D.石英3.水晶的主要成分是SiO2,SiO2屬于()A.混合物B.非金屬單質(zhì)C.氧化物D.有機化合物4.高嶺土是制造瓷器的主要原料,組成為Al2Si2Ox(OH)y,x、y的值可能為()A.76B.65C.54D.435.下列有關(guān)硅及硅酸鹽材料的說法正確的是()A.硅酸鈉溶液可以保存在帶磨口玻璃塞的試劑瓶中B.高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導纖維C.普通玻

2、璃、石英玻璃、水泥等均屬于硅酸鹽材料D.反應Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2中的還原劑是Si6.下列物質(zhì)不能通過化合反應制得的是()A.SiO2B.NaHCO3C.H2SiO3D.SiCl47.下列有關(guān)普通玻璃的說法不正確的是()A.制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石和石英B.玻璃在加熱熔化時有固定的熔點C.普通玻璃的主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅D.盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,是為了防止燒堿跟二氧化硅反應生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起8.青花瓷中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你初妝”“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目,但古瓷中所用顏料成分一直是個謎,近年來

3、科學家才得知大多為硅酸鹽,如藍紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2O6)。下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法不正確的是()A.是一種硅酸鹽B.性質(zhì)穩(wěn)定,不易脫色C.易溶于強酸和強堿D.可用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO29.陶瓷是傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品,根據(jù)陶瓷的生產(chǎn)原理,可以得出硅酸鹽工業(yè)的一般特點是()以含硅物質(zhì)作為原料主要產(chǎn)物是硅酸鹽反應條件是高溫反應原理是復雜的物理變化和化學變化A.只有B.只有C.D.只有10.在野外,用硅、熟石灰、燒堿的混合物制取氫氣:Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2。該反應利用了硅的()A.氧化性B.還原性C.兩性D.酸性11.下列說法不正確的是()A.

4、水泥是建筑工業(yè)的基礎材料,可用黏土、石灰石等原料來制得B.二氧化硅常溫下可與NaOH溶液反應C.向硅酸鈉溶液中通入足量的CO2氣體后,溶液中不會出現(xiàn)沉淀D.利用晶體硅制作的太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能12.蛇紋石可以看作由氧化鎂、氧化鋁、二氧化硅和氧化鐵組成?，F(xiàn)取一份蛇紋石試樣進行實驗,首先將其溶于過量的鹽酸,過濾后,向所得沉淀X和溶液Y中分別加入氫氧化鈉溶液至過量。下列敘述不正確的是()A.沉淀X的成分是二氧化硅B.將蛇紋石試樣直接溶于過量的氫氧化鈉溶液后,過濾可得純凈的紅色顏料氧化鐵C.向溶液Y中加入過量的氫氧化鈉溶液,過濾得沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2D.溶液Y中

5、的陽離子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+和H+13.向下列各溶液中通入足量CO2氣體,最終有渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生的是()飽和Na2CO3溶液澄清石灰水NaAlO2溶液CaCl2溶液Na2SiO3溶液A.B.C.D.14.下列離子方程式不正確的是()A.石英砂與燒堿溶液反應:SiO2+2OH-SiO32-+HB.金屬鐵與稀鹽酸反應:Fe+2H+Fe2+H2C.在水玻璃中通入少量二氧化碳氣體:SiO32-+2H+H2SiOD.向小蘇打溶液滴加少量澄清石灰水:2HCO3-+Ca2+2OH-CaCO3+CO3215.下列關(guān)于二氧化硅的敘述中,正確的是()A.二氧化硅不溶于水,不能與水反應生成硅酸B.二氧化硅

6、是一種酸性氧化物,它不與任何酸發(fā)生反應C.陶瓷餐具、普通玻璃、石英砂的主要成分中都含有二氧化硅D.二氧化硅和二氧化碳的物理性質(zhì)相似16.關(guān)于工業(yè)制金剛砂的反應:SiO2+3CSiC+2CO,下列說法正確的是()A.SiO2是氧化劑B.碳的非金屬性比硅的弱C.氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為12D.金剛砂具有類似石墨的結(jié)構(gòu),能導電17.下列生活、生產(chǎn)中用到的材料屬于新型無機非金屬材料的是()A.碳素鋼B.滌綸C.壓電陶瓷D.鋼化玻璃18.熔融燒堿應選用的器皿是()A.石英坩堝B.普通玻璃坩堝C.生鐵坩堝D.陶瓷蒸發(fā)皿19.高純硅是現(xiàn)代信息、半導體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎材料。工業(yè)上提純硅有多種

7、路線,其中一種工藝流程示意圖如下:下列說法正確的是()A.自然界中存在大量的單質(zhì)硅B.電弧爐中的化學方程式為SiO2+CSi+CO2C.SiHCl3高純硅步驟中,每生成1 mol Si,轉(zhuǎn)移2 mol 電子D.該工藝流程的優(yōu)點是部分反應物可循環(huán)使用20.碳納米管是由碳原子組成的六角形蜂巢狀平面薄膜卷曲而成,具有特殊的力學、電學和化學性能。下列關(guān)于碳納米管的說法不正確的是()A.碳納米管屬于一種有機合成纖維B.碳納米管與金剛石互為同素異形體C.常溫下,碳納米管具有較好的穩(wěn)定性D.碳納米管比表面積大,可用作新型儲氫材料二、填空題21.物質(zhì)的保存方法與其性質(zhì)密切相關(guān)。硅酸鈉溶液應保存在,若長期暴露在

8、空氣中,發(fā)生反應的化學方程式為。22.為比較鹽酸、碳酸和硅酸的酸性強弱,某學生設計了如圖所示的實驗裝置,通過一次實驗即可達到上述目的。請回答:(1)裝置A中錐形瓶盛放碳酸鈣固體粉末,則分液漏斗所盛的試劑是。(2)裝置B所盛的試劑是,其作用是。(3)裝置C所盛的試劑是,寫出C中反應的離子方程式:。(4)得到的酸性強弱的結(jié)論是:(填化學式)。23.在物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中,A是一種固體單質(zhì)且常作半導體材料,E是一種白色沉淀,F是密度最小的氣體單質(zhì)。請完成下列問題:(1)B的化學式是,目前在現(xiàn)代通信方面B已被用于的主要原料。(2)B和a溶液反應的離子方程式是。(3)A和a溶液反應的離子方程式是。(4)C

9、和過量鹽酸反應的離子方程式是。24.工業(yè)上可用焦炭與二氧化硅的混合物在高溫下與氯氣反應生成SiCl4,SiCl4經(jīng)提純后用氫氣還原得高純硅。以下是實驗室制備SiCl4的裝置示意圖(注:SiCl4遇水易水解)。請回答下列問題:(1)D裝置的作用是。(2)裝置A的硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式是。(3)C中吸收尾氣一段時間后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-【提出假設】假設1:只有SO32-【設計方案】取少量吸收液置于試管中,滴加3 molL-1 H2SO4溶液至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于a、b兩支試管中,分別進行下列實驗。向a試管中滴加幾滴(A.品紅B.高錳酸鉀C.溴水)溶液,

10、若溶液褪色,則假設1成立。向b試管中滴加溶液,若溶液變?yōu)樗{色,則假設2成立。25.工業(yè)上利用石英砂制取粗硅,繼而制得高純硅。實驗室模擬工業(yè)制法制得高純硅56 g,若不計各步驟的損失,最初需要含量為80%的石英砂礦g,粗硅制取步驟得到標準狀況下的氣體體積為 L。參考答案優(yōu)化集訓11硅與無機非金屬材料1.B解析硅是一種良好的半導體材料,可用于制造芯片和硅太陽能電池,B正確。故選B。2.C解析制取水泥的主要原料為黏土、石灰石,生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有純堿、石灰石和石英砂,生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥、普通玻璃共同的主要原料是石灰石,故選C。3.C解析二氧化硅是由硅元素和氧元素組成的化合物,屬于氧化物,故選C。

11、4.C解析根據(jù)化合物中各元素的化合價代數(shù)和為0,只有C項符合。5.D解析若硅酸鈉溶液保存在帶磨口玻璃塞的試劑瓶中,因硅酸鈉有強黏結(jié)力,會導致玻璃塞與瓶口內(nèi)側(cè)發(fā)生粘連而無法打開,A不正確;生產(chǎn)光導纖維的原料是二氧化硅,B不正確;石英玻璃的成分是二氧化硅,不屬于硅酸鹽,C不正確;反應中硅單質(zhì)元素化合價升高,發(fā)生氧化反應,D正確。故選D。6.C解析因為SiO2與水不反應,所以H2SiO3不能通過化合反應制得。7.B解析玻璃屬于混合物,沒有固定的熔點。8.C解析硅酸銅鋇屬于硅酸鹽,不溶于強堿,故C項錯誤。9.C解析生產(chǎn)水泥以黏土和石灰石為主要原料,黏土中含硅,生產(chǎn)玻璃的主要原料是純堿、石灰石和石英砂,

12、石英砂中含有硅,故正確;玻璃主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅等,屬于硅酸鹽產(chǎn)品,普通水泥主要成分為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等也是硅酸鹽產(chǎn)品,故正確;生產(chǎn)水泥以黏土和石灰石為主要原料,經(jīng)混合、研磨后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒,生產(chǎn)玻璃的原料是純堿、石灰石和石英,生產(chǎn)過程在高溫下進行,所以反應條件都是高溫,故正確;水泥和玻璃的生產(chǎn)原理都是一系列復雜的物理變化、化學變化,故正確;故選C。10.B解析該反應屬于氧化還原反應,體現(xiàn)了硅的還原性。11.C解析向硅酸鈉溶液中通入足量CO2會生成硅酸沉淀,故C項不正確。12.B解析SiO2不溶于水,也不溶于酸,因此試樣溶于鹽酸、過濾后的沉淀為SiO2,A正確;將

13、試樣直接溶于過量的NaOH溶液,過濾得到不溶物,該不溶物含有Fe2O3和MgO,B不正確;溶液Y中含有Mg2+、Al3+、Fe3+和H+,加入過量NaOH溶液,過濾得到沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2,Al3+轉(zhuǎn)化為AlO2-,C正確;溶液Y中的陽離子主要有Mg2+、Al3+、Fe3+和H+,D正確。故選13.D解析向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2,有NaHCO3固體析出;向澄清石灰水中通入CO2,先有CaCO3沉淀生成,但當CO2過量后沉淀溶解;向NaAlO2溶液中通入足量CO2,產(chǎn)生Al(OH)3沉淀;向CaCl2溶液中通入足量CO2,不反應,沒有現(xiàn)象;向Na2SiO3

14、溶液中通入足量CO2,產(chǎn)生H2SiO3沉淀。因此,最終出現(xiàn)渾濁的是。故選D。14.C解析在水玻璃中通入少量二氧化碳氣體,反應的化學方程式為Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3,相應的離子方程式為SiO32-+CO2+H2OCO32-+H2SiO315.A解析二氧化硅不溶于水,因此不能與水反應生成硅酸,A正確;二氧化硅屬于酸性氧化物,但它能與HF反應,B不正確;陶瓷餐具是以黏土為主要原料生產(chǎn)的,不含二氧化硅,C不正確;二氧化硅和二氧化碳的物理性質(zhì)相差較大,D不正確。故選A。16.C解析該反應中只有碳元素的化合價發(fā)生了變化,SiO2不是氧化劑,A不正確;根據(jù)元素周期律,碳的非金

15、屬性比硅的強,B不正確;氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為12,C正確;金剛砂的結(jié)構(gòu)與金剛石的相似,D不正確。故選C。17.C解析碳素鋼屬于金屬材料,A不正確;滌綸屬于合成纖維,是有機高分子化合物,B不正確;壓電陶瓷主要成分有鈦酸鹽、鋯酸鹽等,能實現(xiàn)機械能和電能的相互轉(zhuǎn)換,屬于新型無機非金屬材料,C正確;鋼化玻璃屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料,D不正確。故選C。18.C解析石英坩堝、普通玻璃坩堝均含有二氧化硅,二氧化硅會與燒堿反應,A、B不能選用;熔融燒堿時加熱溫度較高,不能用蒸發(fā)皿,D不能選用。所以只能用生鐵坩堝。故選C。19.D解析硅元素在自然界中只有化合態(tài),沒有單質(zhì)硅存在,A不正確;電弧爐中的化學方

16、程式為SiO2+2CSi+2CO,B不正確;SiHCl3高純硅步驟中,每生成1molSi,轉(zhuǎn)移4mol電子,C不正確;該工藝流程中的HCl、H2可以循環(huán)使用,D正確。故選D。20.A解析碳納米管是由碳元素組成的單質(zhì),不屬于有機合成纖維,A不正確;碳納米管與金剛石是由碳元素組成的不同單質(zhì),互為同素異形體,B正確;碳單質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定,所以常溫下碳納米管具有較好的穩(wěn)定性,C正確;碳納米管是由石墨片層卷成的管狀物,比表面積大,可用作儲氫材料,D正確。故選A。21.答案帶橡皮塞的試劑瓶中Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na2CO3解析硅酸鈉溶液由于有黏性,需要保存在帶橡皮塞的試劑瓶中。由于硅酸的

17、酸性比碳酸的弱,暴露在空氣中發(fā)生反應:Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na2CO3。22.答案(1)鹽酸(2)飽和NaHCO3溶液吸收HCl氣體(3)Na2SiO3溶液SiO32-+CO2+H2OH2SiO3+CO32-(或SiO32-+2CO2+2H2OH2SiO3+2HCO3解析在復分解反應中有如下規(guī)律:強酸+弱酸鹽弱酸+強酸鹽。(1)A中錐形瓶盛放碳酸鈣固體粉末,則分液漏斗中盛裝鹽酸,根據(jù)反應Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2,可判斷酸性:HClH2CO3;(2)將生成的CO2氣體通入Na2SiO3溶液中,根據(jù)反應Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na

18、2CO3(或Na2SiO3+2CO2+2H2OH2SiO3+2NaHCO3),可以判斷酸性:H2CO3H2SiO3;但需注意的是A中反應時會有HCl氣體逸出,故通入Na2SiO3溶液前需將HCl吸收,但又不能吸收CO2,故選用飽和NaHCO3溶液。23.答案(1)SiO2制光導纖維(2)SiO2+2OH-SiO32-+H(3)Si+2OH-+H2OSiO32-+2H(4)SiO32-+2H+H2SiO解析A是固體單質(zhì)且為半導體材料,可以推測A為Si,則B為SiO2(常用于制光導纖維),根據(jù)圖中的關(guān)系知E中含有Si元素,且是加入過量鹽酸生成的白色沉淀,所以E為H2SiO3,則a為NaOH,C為Na2SiO3,D為H2O,而F是密度最小的氣體單質(zhì),所以F為H2。24.答案(1)防止C裝置中的水蒸氣進入到B的集氣瓶使SiCl4水解(2)SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO(或SiO2+2CSi+2CO,Si+2Cl2SiCl4)(3)A淀粉KI溶液解析(1)由于SiCl4易與水發(fā)生水解反應,則D裝置的作用是防止C裝置中的水蒸氣進入到B的集氣瓶使S