高考全國(guó)化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范練13硅無(wú)機(jī)非金屬材料

課時(shí)規(guī)范練13硅無(wú)機(jī)非金屬材料

—課時(shí)規(guī)范練第23頁(yè)

基礎(chǔ)鞏固

1.12019全國(guó)3,7）化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.高純硅可用于制作光感電池

B.鋁合金大量用于高鐵建設(shè)

C.活性炭具有除異味和殺菌作用

D.碘酒可用于皮膚外用消毒

fgc

畫(huà)本題考查了化學(xué)與STSE的關(guān)系，特別注重了化學(xué)物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。晶體硅中的電

子吸收光能,電子發(fā)生躍遷，可將光能轉(zhuǎn)換為電能,A項(xiàng)正確;鋁合金具有密度小、硬度大等優(yōu)點(diǎn)，可大

量用于高鐵的建設(shè),B項(xiàng)正確;活性炭具有硫松多孔結(jié)構(gòu)，有較強(qiáng)的吸附性,可用于除異味，但不具有殺

菌作用,C項(xiàng)錯(cuò)誤;碘酒中的碘單質(zhì)具有強(qiáng)氧化性，可殺菌消毒，故可用于皮膚外用消毒,D項(xiàng)正確。

2.（2020甘肅蘭州模擬）下列關(guān)于硅材料的說(shuō)法不正確的是（）

A.鋼化玻璃與普通玻璃的主要成分基本相同

B.制普通玻璃的原料是石灰石、純堿和石英砂

C.陶瓷是人類(lèi)應(yīng)用很早的硅酸鹽材料

D.水玻璃是純凈物,可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑

量D

畫(huà)鋼化被璃就是將普通玻璃先切割成要求的尺寸，然后加熱到接近軟化點(diǎn)的溫度，再進(jìn)行快速均勻

的冷卻而得到的玻璃，故鋼化玻璃與普通玻璃的主要成分基本相同,A正確;玻璃是傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品，制

普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英，故B正確;陶瓷是傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料，是人類(lèi)應(yīng)用很早

的硅酸鹽材料，故C正確;水玻璃為硅酸鈉的水溶液，屬于混合物，故D錯(cuò)誤。

3.（2020河南信陽(yáng)模擬）下列敘述正確的是（）

A.硅在自然界中能夠以單質(zhì)形式存在

B.SiO2是酸性氧化物，所以不與仕何酸反應(yīng)

C.可用Na2SiO3溶液和C02反應(yīng)來(lái)制備H2SiO3

D.NaOH溶液可以盛裝在帶玻璃塞的磨口試劑瓶中

嬴C

畫(huà)硅在自然界中都是以二氧化硅和珪酸鹽的形式存在，故A錯(cuò)誤;SiCh能與氫氤酸反應(yīng)，不與其他

酸反應(yīng)，故B錯(cuò)誤;強(qiáng)酸與弱酸的鹽反應(yīng)可制備弱酸，可用NazSiCh溶液和C02反應(yīng)來(lái)制備H2SQ3,故

C正確;NaOH溶液要密封保存，試劑瓶應(yīng)用橡膠塞或軟木塞,不能用玻璃寒，因?yàn)镹aOH能與玻璃中的

SiCh反應(yīng)生成具有黏性的硅酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+SiO2-NazSiCh+HzO,故D錯(cuò)誤。

4.（2020廣西欽州調(diào)研）下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）

A.光導(dǎo)纖維是以二氧化硅為主要原料制成的

B.二氧化硅溶于水生成硅酸

C.NaOH溶液應(yīng)存放在帶橡膠塞的試劑瓶中

D.二氧化硅是一種熔點(diǎn)很高、硬度很大的氧化物

量B

的光導(dǎo)纖維是以二氧化硅為主要原料制成的,A正確;二氧化硅不溶于水,B錯(cuò)誤;氫氧化鈉溶液能與

二氧化硅反應(yīng)生成黏性較強(qiáng)的硅酸鈉，使玻璃塞與瓶口黏合在一起而不易打開(kāi)，因此NaOH溶液應(yīng)存

放在帶橡膠塞的試劑瓶中,C正確;二氧化硅是原子晶體，因此是一種熔點(diǎn)很高、硬度很大的氧化物,D

正確。

542020廣東韶關(guān)質(zhì)檢）二氧化硅是一種酸性氧化物，下列物質(zhì)中不能和二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是

（）

A.氫氟酸

B.碳（高溫下）

C.碳酸鈉（高溫下）

D.水

答案ID

隨初二氧化硅和氫敕酸反應(yīng)生成四氟化硅和水，故A不選;高溫下，二氧化硅和碳反應(yīng)生成硅和一氧

化碳，故B不選;高溫下，二氧化硅和碳酸鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，故C不選;二氧化硅和水不反

應(yīng)，故選Do

6.據(jù)報(bào)道我國(guó)科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和

碳纖維復(fù)合而成的。下列相關(guān)敘述不正確的是()

A.它耐高溫抗氧化

B.它比鋼鐵輕、硬，但質(zhì)地較脆

C.它沒(méi)有固定的熔點(diǎn)

D.它是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料

答案|B

畫(huà)由航空材料的成分組成可知其質(zhì)輕、具有耐高溫抗氧化等性質(zhì)，由于這種材料能增加韌性，故質(zhì)

地不會(huì)較脆，故B項(xiàng)錯(cuò)誤,A項(xiàng)正確;復(fù)合材料屬于混合物，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，日碳化硅高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和

碳纖維復(fù)合而成的材料均屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料,C、D項(xiàng)正確。

7水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiOz,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的

氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過(guò)程如圖所示：

回答下列問(wèn)題：

⑴在分解水泥樣品過(guò)程中,以鹽酸為溶劑，以氯化鉉為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的

是，還可使用代替硝酸。

⑵沉淀A的主要成分是，其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式

為0

(3)加氨水過(guò)程中加熱的目的是o沉淀B的主要成分為

(寫(xiě)化學(xué)式)。

(4)草酸鈣沉淀經(jīng)稀硫酸處理后，用KMnCU標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，通過(guò)測(cè)定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴

2+

定反應(yīng)為M11O4+H++H2c2O4-^n+CO2t+H2Oo實(shí)驗(yàn)中稱(chēng)取0.400g水泥樣品,滴定時(shí)消耗了

0.05()0mol-L1的KMnO4溶液36.00mL,則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

矗(1)將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+H2O2

(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HF-SiF/i2H2。(或H2SiO3+4HF-SiF4t+3H2O)

(3)防止膠體生成，易沉淀分離A1(OH)3Fe(OH)3

(4)45.0%

函(1)在此過(guò)程中需將鐵元素轉(zhuǎn)化為Fe3+,再通過(guò)調(diào)節(jié)pH4~5使其轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去，所以加入

硝酸的目的是將Fe?+氧化為Fe3+,還可以用H2O2代替硝酸,不會(huì)產(chǎn)生其他雜質(zhì)。

(2)A為SiCh或H2SiO3,SiO2、H2SQ3均能與HF反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為

SiO2+4HF-----SiF4T+2H2O或H2SiO3+4HF----SiF/i3H2。。

(3)加熱使得Fe3+、AH-的水解平衡正向移動(dòng)，促進(jìn)Fe3+、AF-的水解，能防止膠體生成，易沉淀分

離，所以沉淀B的主要?成分為FC(OII)3、A1(OII)3O

(4)滴定反應(yīng)的離子方程式為2MnC)4+6H++5H2c2O4—2Mn2++1OCO2T+8H2O,由方程式可得關(guān)系

式

5Ca215H2c2O4?2M1!。］

52

n0.0500x36x103mol

77=4.5xio3mol,

所以w(Ca)=4.5xlO3mol><40gmol,=0.18g

所以M<Ca2*)=^^-x100%=45.0%o

70.400g

能力提升

8.Q020山西運(yùn)城調(diào)研)下列說(shuō)法正確的是()

A.在粗硅的制取中發(fā)生反應(yīng)2C+SiCh鳴COf+Si,硅被還原，所以碳的還原性強(qiáng)于硅的還原性

B.盛放NaOH溶液時(shí)，使用帶玻璃塞的磨口瓶

C.用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后再通入CO2

D而Na2cO3+SiO2—NazSQ+CO2T可知,硅酸的酸性強(qiáng)于碳酸

答案|C

畫(huà)依據(jù)元素周期律,硅的還原性強(qiáng)于碳,C和SiO2的反應(yīng)能發(fā)生是因?yàn)楫a(chǎn)物中有CO氣體生成，使平

衡向右移動(dòng)，故A錯(cuò)誤;磨口玻璃塞中坂璃的成分二氧化硅能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成具有黏性的硅

酸鈉,造成玻璃塞和瓶體黏在一起，不便于打開(kāi)，所以盛放氫氧化鈉溶液時(shí)，不可以用玻璃瓶塞，故B錯(cuò)

誤;二氧化硅難溶于水，所以無(wú)法用二氧化硅與水直接反應(yīng)制得，用SiCh制取硅酸，先使二氧化硅與氫

氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)SiO2+2NaOH-NazSiCh+HzO,然后通入CO2,發(fā)生反應(yīng)

Na2SiO3+CO2+H2O-HzSiChJ+Na2c。3制得硅酸，故C正確;反應(yīng)不是在水溶液中進(jìn)行的，且產(chǎn)物中有

氣體生成，與酸性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，一般在溶液中強(qiáng)酸可制得弱酸抑向硅酸鈉溶液中通入C02制得硅酸，說(shuō)

明碳酸酸性強(qiáng)于硅酸，故D錯(cuò)誤。

9.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I中進(jìn)行的反應(yīng)為

①Si（粗）+3HCl?—SiHCh（l）+H2（g）;

容器n中進(jìn)行的反應(yīng)為

②SiHCb+H2-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SiHCh

C.反應(yīng)①和②中HC1均作氧化劑

D.反應(yīng)①和②屬于可逆反應(yīng)

答案A

庭相該工藝流程中HC1和Hz兩種氣體可循環(huán)使用,A項(xiàng)正確;Si是固體,SiHCb是液體，分離Si與

SiHCb可用過(guò)濾的方法,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)②中HC1是生成物,是氧化產(chǎn)物,C項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)①②在不同條

件下進(jìn)行，不是可逆反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。

10.二氧化硅（SiO2）又稱(chēng)硅石，是制備硅及其化合物的重要原料（制備流程如圖所示）。下列說(shuō)法正確的

是（）

A.SiO：既能與HF反應(yīng),又能與NaOH反應(yīng)，屬于兩性氧化物

B.盛放Na2c03溶液的試劑瓶不能用玻璃塞

C.硅膠吸水后不能重復(fù)使用

D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

答案B

盥面二氧化硅與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2NaOH-NazSiCh+HzO,生成了鹽和水,SiCh只能

與HF反應(yīng),即只能與特殊酸反應(yīng)，與其他酸不反應(yīng)，所以二氧化硅不是兩性氧化物，故A錯(cuò)誤;Na2cCh

溶液呈堿性，二氧化硅能與堿反應(yīng)生成具有黏合性的硅酸鈉，使玻璃塞無(wú)法打開(kāi)，故B正確;硅膠吸附

水分后，可通過(guò)熱脫附方式將水分除去重復(fù)使用，故C錯(cuò)誤;圖中二氧化硅與氫嬴酸、氫氧化鈉、碳酸

鈉的反應(yīng),硅酸鈉與鹽酸的反應(yīng)，硅酸的分解反應(yīng)，這些反應(yīng)中元素的化合價(jià)都沒(méi)有發(fā)生變化,屬于非

氧化還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。

向含有0.2molNaOH和0.1molBa（OH）2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體，當(dāng)通入氣體體積為

8.96L（0*C,1.01xl05Pa）時(shí)立即停止，則這一過(guò)程中,溶液中溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量與通入CO2氣體的體

積關(guān)系圖像正確的是（氣體的溶解和離子的水解忽略不計(jì)）（）

函C

畫(huà)通入CO2氣體依次發(fā)生的反應(yīng)為

CO2+Ba(OH)2-BaCO3l+H2O

0.1mol0.1mol0.1mol

CO2+2NaOH-Na2cO3+H2O

0.1mol0.2mol0.1mol

CO2+Na2cO3+H2O_2NaHC0j

0.1mol0.1mol0.2mol

CO2+BaCO3+H2O-Ba(HCO3)2

0.1mol0.1mol0.1mol

通入0.1molCO2時(shí)，溶液中含有0.2molNaOH,溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量為0.4mol;通入0.2molCO2

時(shí)溶液中生成0.1molNa2co3,〃(離子尸。.3mol;通入0.3molCO2時(shí)，溶液中含0.2molNaHCCh/(離

子尸0.4mol;通入0.4molCO2時(shí)，溶液中含0.2molNaHCCh和01molBa(HCC)3)2,〃(離子)=0.7mol。

12.(2020安徽合肥重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下裝置對(duì)焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成

分進(jìn)行探究。

已知:PdCL溶液可用于檢驗(yàn)CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+PdCh+HaO-CO2+2HCl+Pd(產(chǎn)生的黑色

金屬鉗粉末使溶液變渾濁)。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2,其原因是。

(2)裝置B的作用是。

(3)裝置C、D中所盛試劑分別為、，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測(cè)

兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式

為。

(4)該裝置的缺點(diǎn)是o

(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng):。

翻(1)要用氮?dú)鈱⒀b置中的空氣排盡,避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾(2)

作安全瓶，防止倒吸(3)澄清石灰水PdCL溶液3SiO2+4C-2CO2T+2COt+3Si(4)沒(méi)有尾氣處

理裝置將CO吸收(5)向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，溶液變渾濁，證明碳酸酸性強(qiáng)于硅酸

畫(huà)(1)碳與二氧化硅反應(yīng)要在高溫下進(jìn)行，高溫下碳與空氣中氧氣也能反之，所以實(shí)臉時(shí)要將裝置中

的空氣排盡，則實(shí)臉時(shí)要通入足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2將裝置中的空氣排盡。

(2)根據(jù)裝置圖可知,B裝置可以作安全瓶，防止倒吸。

(3)根據(jù)元素守恒，碳與二氧化硅反應(yīng)可能生成一氧化碳也可能生成二或化碳，所以C裝置用來(lái)檢

臉二氧化碳,D裝置用來(lái)檢驗(yàn)一氧化碳、所以裝置C、D中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCb溶液；

若裝直C、D中溶液均變渾濁，說(shuō)明既有二氧化碳又有一氧化碳，檢測(cè)兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，根

高溫

據(jù)元素守恒可得化學(xué)方程式為3SiO2+4C-2CO2+2CO+3Sio

(4)一氧化碳有毒，不能排放到空氣中，而該裝置沒(méi)有尾氣吸收裝置將CO吸收。

(5)驗(yàn)證碳酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱，可將CO2氣體通入硅酸鈉溶液發(fā)生反應(yīng)

CO2+H2O+Na2SiO3-Na2cCh+HzSiOR,說(shuō)明酸性H2CO3>H2SiO3<>

13.某礦石含碳酸鎂和石英，制備高純桂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。

⑵制備粗硅的方程式

為O

(3)操作I為，操作II

為。

(4)操作HI,需要在氯化氫氣流中加熱脫水的原因是o

⑸溶液G用E酸化的方程式

為O

噩⑴干燥劑催化劑O-C-O

(2)SiO2+2C^si+2cOf

(3)過(guò)濾蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶［4)防止鎂離子水解

(5)Na2SiO3+2HCl-2NaCl+H2SiO31

斷(1)“硅膠”多孔，常用作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。二

氧化碳的結(jié)構(gòu)式為

(2)工業(yè)制取純硅的工藝流程為Si02±*粗硅'%/山」應(yīng)純硅，用焦炭還原SiCh,產(chǎn)物是CO而

不是C02o

(3)操作I為過(guò)濾，操作n為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。

(4)MgCb6H2O加熱脫水制得MgCk,要在氯化氮?dú)饬髦羞M(jìn)行，因?yàn)槁然瘹浞諊煞乐规V離子水解。

(5)Na2SiO3與HC1反應(yīng)生成NaCl和HzSiCh。

拓展深化

14.二氯二氫硅(SiHzCb)常用于外延法工藝中重要的硅源。該物質(zhì)易燃、有毒，與水接觸易水解，沸點(diǎn)

9

為8.2C0在銅催化作用下,HC1與硅在250?260℃反應(yīng)可以制得SiH2cM

⑴利用濃硫酸、濃鹽酸為原料，選用A裝置制取HC1,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SiH2cL的裝置(h處用止水夾夾好)連接順序?yàn)?/p>

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