高中化學人教版第四章非金屬及其化合物 一等獎

(本欄目內(nèi)容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)一、選擇題1．唐三彩、秦始皇兵馬俑制品的主要材料在成分上屬于()A．氧化鋁 B．二氧化硅C．硅酸鹽 D．合金解析：唐三彩、秦兵馬俑均是陶瓷制品，主要材料黏土屬于硅酸鹽。答案：C2．下列說法正確的是()A．硅是良好的半導體材料，能與鹽酸或氫氧化鈉溶液反應B．二氧化硅不導電，能與鹽酸或氫氧化鈉溶液反應C．硅酸具有多孔性結(jié)構(gòu)，可用作吸附劑或催化劑的載體D．二氧化硅是酸性氧化物，能與氫氟酸反應，也能與氫氧化鈉溶液反應解析：逐項分析。硅與鹽酸不反應，選項A不正確；二氧化硅與鹽酸也不反應，選項B不正確；具有多孔結(jié)構(gòu)，用作吸附劑或催化劑載體的是硅膠，而非硅酸，選項C不正確；選項D是正確的，SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O,2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O。答案：D3．(2023·浙江諸暨草塔中學月考)科學家提出硅是“21世紀的能源”，這主要是由于作為半導體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下列關(guān)于硅的說法中正確的是()A．地殼中硅的含量稀少B．自然界中存在大量單質(zhì)硅C．高純度的硅可用于制造計算機芯片D．光導纖維的主要成分是Si解析：地殼中各元素及含量由多到少的順序是氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫，A錯誤；硅元素在自然界主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在，B錯誤；硅晶體用于制造計算機芯片，C正確；光導纖維的主要成分是二氧化硅，故D錯誤。答案：C4.如圖為刻蝕在玻璃上的精美的花紋圖案，則該刻蝕過程中發(fā)生的主要化學反應為()A．CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑B．NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑C．Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑D．SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O解析：玻璃中含有SiO2，與氫氟酸非常容易反應，故D正確。答案：D5.和田玉是一種具有鏈狀結(jié)構(gòu)的含水鈣鎂硅酸鹽，某種和田玉的化學成分為Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2，有關(guān)敘述不正確的是()A．和田玉可與某些酸反應B．和田玉是一種無機非金屬材料C．Mg元素的質(zhì)量分數(shù)是Ca元素質(zhì)量分數(shù)的倍D．其中鐵的化合價為＋3解析：根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和等于零可判斷出鐵元素為＋2價，D錯。答案：D6．下列物品或設備：①水泥路橋②門窗玻璃③水晶鏡片④石英鐘表⑤瑪瑙手鐲⑥硅太陽能電池⑦光導纖維⑧計算機芯片。所用材料為SiO2或要用到SiO2的是()A．①②③④⑤⑦ B．全部C．⑥⑧ D．①②⑦⑧解析：⑥、⑧用到的材料是Si而不是SiO2，其余都用到SiO2。答案：A7．三千多年前，歐洲腓尼基船員因在美麗的地中海沿岸的貝魯斯河口旁生火野炊，無意中發(fā)現(xiàn)了生產(chǎn)玻璃的工藝。后來，生產(chǎn)玻璃的秘密被泄露出去，世界各地才相繼進行生產(chǎn)。下列有關(guān)玻璃的說法不正確的是()A．玻璃在加熱時能夠熔化，說明玻璃有固定的熔點B．普通玻璃的主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅C．生產(chǎn)鉀玻璃的主要原料是碳酸鉀、石灰石和石英砂D．盛放燒堿溶液的試劑瓶不用玻璃塞，是為了防止黏性物質(zhì)硅酸鈉的生成解析：玻璃的主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅，屬于玻璃態(tài)物質(zhì)，是混合物，沒有固定的熔點，A不正確，B正確。生產(chǎn)鈉玻璃的主要原料是純堿、石灰石和石英砂，生產(chǎn)鉀玻璃的主要原料則是碳酸鉀、石灰石和石英砂，C正確。玻璃中的SiO2與燒堿反應生成易溶于水的硅酸鈉，硅酸鈉是無機黏合劑，能將玻璃塞與瓶口黏合，故D正確。答案：A8．日本福島地震和核泄漏事故發(fā)生后，東京電力公司向福島第一核電站2號機組下方碎石注入俗稱水玻璃的Na2SiO3溶液，放射性污水的泄漏有所減少。下列關(guān)于水玻璃的性質(zhì)和用途的敘述中不正確的是()A．水玻璃是一種礦物膠，既不燃燒也不易被腐蝕B．在建筑工業(yè)上可以作黏合劑C．木材、織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒D．水玻璃的化學性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不易變質(zhì)解析：Na2SiO3的水溶液叫水玻璃，是一種礦物膠，通常用作耐火材料。在空氣中發(fā)生反應：Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3(膠體)＋Na2CO3，故D項不正確。答案：D9．下列離子方程式不正確的是()A．石英與燒堿反應：SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2OB．硅與燒堿反應：Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2↑C．向小蘇打溶液中加入過量的石灰水：2HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋2OH－=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)D．往水玻璃中加入鹽酸：2H＋＋SiOeq\o\al(2－,3)=H2SiO3↓解析：C的正確離子方程式為：HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O。答案：C10．證明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法是()A．加入過量的鹽酸，觀察是否有氣泡冒出B．加入過量的燒堿溶液，觀察是否有固體溶解C．加熱至高溫，觀察是否有氣泡冒出，是否有硅酸鈣生成D．先加過量的鹽酸攪拌，觀察是否有不溶物剩余及氣泡出現(xiàn)；若有不溶物則濾出，投入到氫氧化鈉溶液中看其是否溶解解析：SiO2不溶于除氫氟酸以外的任何酸，CaO、CaCO3均可溶于鹽酸，且CaCO3溶于鹽酸有氣泡生成，SiO2可以溶于NaOH溶液。答案：D二、非選擇題11．硅是無機非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為________________________________________________________________________，工藝師常用________(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。(2)用Na2SiO3溶液浸泡過的棉花不易燃燒，體現(xiàn)Na2SiO3的用途可作________的原料。(3)工業(yè)上常用2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑制備硅單質(zhì)，該反應中元素化合價升高的物質(zhì)是________(填化學式，下同)，氧化劑是________。解析：(1)SiO2與NaOH溶液反應的化學方程式為SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。由于SiO2能溶于氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃。(2)Na2SiO3的水溶液又稱“水玻璃”，它具有阻燃的功能，因此可作防火劑。(3)反應中C被氧化，SiO2中的eq\o(Si,\s\up6(＋4))被還原，因此SiO2作氧化劑。答案：(1)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O氫氟酸(2)防火劑(3)CSiO212．已知A是一種裝飾品的主要成分，根據(jù)下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問題。(1)A用途______________(任寫一種)，B是__________，D是________。(2)寫出化學方程式：①________________________________________________________________________。④________________________________________________________________________。(3)寫出離子方程式：②________________________________________________________________________。③________________________________________________________________________。⑤________________________________________________________________________。解析：由A是一種裝飾品的主要成分，與純堿在高溫下反應，A可能是SiO2，SiO2與純堿反應生成Na2SiO3和CO2，二者在水中可反應生成H2SiO3，而H2SiO3受熱分解又可生成SiO2，所以A是SiO2，B是Na2SiO3，D是H2SiO3。答案：(1)制光導纖維Na2SiO3H2SiO3(2)①Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑④H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋SiO2(3)②CO2＋H2O＋SiOeq\o\al(2－,3)=COeq\o\al(2－,3)＋H2SiO3↓③SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O⑤SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓13．為確認HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強弱，某學生設計了如下圖所示的實驗裝置，一次實驗即可達到目的(不必選其他酸性物質(zhì))。請據(jù)此回答：(1)錐形瓶中裝某可溶性正鹽溶液，分液漏斗所盛試劑應為________。(2)裝置B所盛的試劑是__________________，其作用是______________________。(3)裝置C所盛試劑是____________，C中反應的離子方程式是________________________________________________________________________。(4)由此得到的結(jié)論是：酸性________>________>______。解析：根據(jù)強酸＋弱酸鹽→弱酸＋強酸鹽分析可知，分液漏斗中盛裝鹽酸，A中盛放Na2CO3，根據(jù)Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑可以知道酸性HCl強于H2CO3，然后將生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反應為Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判斷酸性H2CO3>H2SiO3，但需注意的是A中反應會有HCl氣體逸出，故通入Na2SiO3溶液之前需將HCl吸收，但不能吸收CO2，故選用飽和NaHCO3溶液。答案：(1)鹽酸(2)飽和NaHCO3溶液吸收HCl氣體(3)Na2SiO3溶液SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)(4)HClH2CO3H2SiO314．有三種透明、不溶于水的堅硬固體A、B、C。A固體在氧氣中完全燃燒只得到一種無色氣體，此氣體能使澄清石灰水變渾濁，標準狀況下測得此氣體的密度為氧氣密度的倍。B固體可溶于熱的苛性鈉溶液，再往該溶液中加入過量酸時，析出白色膠狀沉淀，此沉淀干燥后為不溶于水的白色粉末，它是一種比碳酸還弱的酸。將B與石灰石、純堿按比例混合加熱后得到C，C在高溫時軟化，無固定熔點。(1)A的名稱：________，有關(guān)反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(2)B的名稱：________________；(3)C的名稱：__________；有關(guān)反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：解答本題應從A的燃燒產(chǎn)物入手，該氣體的相對分子質(zhì)量為：32×＝44。該氣體無色，且能使澄清石灰水變渾濁，應為二氧化碳。因為A為透明、不溶于水、堅硬的固體，由此推斷A為金剛石。B同樣為透明、不溶于水的堅硬固