高考化學總復習 課時作業(yè)十 無機非金屬材料的主角 硅 新人教版必修1

課時作業(yè)(十)無機非金屬材料的主角硅一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分)1(2013福建莆田質(zhì)檢)英國兩位科學家因在石墨烯材料領(lǐng)域有卓越研究而獲得2010年諾貝爾獎?？茖W家預測，該材料有可能代替晶體硅在電子工業(yè)的地位，從而引發(fā)電子工業(yè)的新革命。目前晶體硅在電子工業(yè)中的作用是()A制光導纖維B制耐高溫材料C作半導體 D制光學儀器2開發(fā)新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展的方向之一。下列有關(guān)材料的說法正確的是()A合成纖維和光導纖維都是有機高分子材料BSiO2是人類將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧螩水晶、瑪瑙、水泥和瓷器都是硅酸鹽制品D氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料3下列試劑可用帶玻璃塞的玻璃瓶存放的是()ANaOH溶液 BNa2SiO3溶液C鹽酸 D氫氟酸4常溫下，下列不發(fā)生反應(yīng)的一組物質(zhì)是()硅與NaOH溶液硅與鹽酸硅與氫氟酸二氧化硅與碳酸鈉二氧化硅與NaOH溶液二氧化硅與濃硝酸A BC D5下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能通過一步反應(yīng)完成的是()ASiO2Si BCO2CCSiO2H2SiO3 DSiNa2SiO36下列離子方程式不正確的是()A石英與燒堿反應(yīng)：SiO22OH=SiOH2OB硅與燒堿反應(yīng)：Si2OHH2O=SiO2H2C向小蘇打溶液中加入過量的石灰水：2HCOCa22OH=CaCO32H2OCOD往水玻璃中加入鹽酸：2HSiO=H2SiO37漢代器物上的顏料“漢紫”至今尚沒有發(fā)現(xiàn)其自然存在的記載。20世紀80年代科學家進行超導材料研究時，偶然發(fā)現(xiàn)其成分為紫色的硅酸銅鋇(化學式：BaCuSi2Ox，Cu為2價)，下列有關(guān)“漢紫”的說法中不正確的是()A用鹽的形式表示：BaSiO3CuSiO3B用氧化物形式表示：BaOCuO2SiO2C易溶于強酸、強堿D性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色8將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)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()ANa2SiO3 BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2 DSiO29用4種溶液進行實驗，下表中“溶液”與“操作及現(xiàn)象”對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()選項溶液操作及現(xiàn)象A飽和Na2CO3通入CO2，溶液變渾濁溶液BNaCl溶液通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失CCa(ClO)2溶液通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色褪去DCa(OH)2溶液通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁10.向0.1 molL1NaOH溶液中通入過量CO2后，溶液中存在的主要離子是()ANa、COBNa、HCOCHCO、CO DNa、OH11(2013河南三門峽質(zhì)檢)將足量的CO2不斷通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量與通入CO2的體積的關(guān)系可表示為()12向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體，當通入氣體8.96 L(0 ，1.01105 Pa)時立即停止，則這一過程中，溶液中離子的總物質(zhì)的量與通入CO2氣體的體積關(guān)系圖象正確的是(氣體的溶解和離子的水解忽略不計)()二、非選擇題(本題包括5小題，共52分)13(8分)世博會中國館“東方之冠”由鋼筋混凝土、7 000多塊紅色鋁板和1 200多塊玻璃等建成。(1)鋁_(填“是”或“不是”)紅色的，鋁板和玻璃均易被燒堿腐蝕，原因是_、_。(用化學方程式表示)(2)生產(chǎn)硅酸鹽水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是_。(3)石英玻璃化學穩(wěn)定性強、膨脹系數(shù)小，是一種特種玻璃，石英玻璃的主要成分是_；有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)實際上不是硅酸鹽材料，而是一種_(選填“橡膠”“纖維”或“塑料”)。14(8分)已知AI有如下所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系：已知：單質(zhì)E可作為半導體材料；化合物F是不能生成鹽的氧化物；化合物I能溶于水，呈酸性，它能夠跟氧化物A發(fā)生反應(yīng)。2F22H2O= 4HFO2據(jù)此，請?zhí)羁眨?1)化合物F是_；(2)化合物I是_；(3)反應(yīng)的化學方程式是_。(4)寫出I的水溶液與A反應(yīng)的化學方程式：_。15(12分)(2013江蘇泰州質(zhì)檢)以磷礦石、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_(選填：、)。(2)已知SiHCl3的沸點為33.0 ，提純SiHCl3適宜的方法是_。(3)高溫下進行的反應(yīng)的化學方程式為_；固體廢棄物CaSiO3可用于_。(4)反應(yīng)需在高溫、隔絕氧氣和無水條件下進行，其原因是_。16(12分)硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。(1)制備硅半導體材料必須先得到高純硅，工業(yè)上可以按如下步驟制備高純硅。.高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅；.粗硅與干燥的氯氣在450500 條件下反應(yīng)制得SiCl4；.SiCl4液體經(jīng)精餾提純后與過量H2在1 1001 200 條件下反應(yīng)制得高純硅。已知SiCl4沸點為57.6 ，能與H2O強烈反應(yīng)。1 mol H2與SiCl4氣體完全反應(yīng)吸收的熱量為120.2 kJ。請回答下列問題：第步反應(yīng)的熱化學方程式為_。整個制備純硅的過程中必須嚴格控制在無水無氧的條件下。SiCl4在潮濕的空氣中因水解而產(chǎn)生白色煙霧，其生成物是_；H2還原SiCl4過程中若混入O2，可能引起的后果是_。(2)二氧化硅被大量用于生產(chǎn)玻璃。工業(yè)上用SiO2、Na2CO3和CaCO3共283 kg在高溫下完全反應(yīng)時放出CO2 44 kg，生產(chǎn)出的玻璃可用化學式Na2SiO3CaSiO3xSiO2表示，則其中x_。17(12分)(2012濟南模擬)為了證明一氧化碳具有還原性，有人設(shè)計了下列實驗：(1)裝置B中最適宜的試劑是_。(2)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是_。(3)必須用裝置C吸收除去氣體中水蒸氣的理由是_。(4)若根據(jù)F中石灰水變渾濁的現(xiàn)象也能確定CO具有還原性，應(yīng)在上圖中裝置_與_之間連接下列裝置中的_(填序號)。課時作業(yè)(十)1C由于硅單質(zhì)是一種半導體材料，可作半導體；SiO2在自然界中存在廣泛，工業(yè)上用SiO2來制備硅單質(zhì)。2D3C由于SiO22OH=SiOH2O，因而不可用帶玻璃塞的試劑瓶保存NaOH溶液；氫氟酸可以與SiO2反應(yīng)，即SiO24HF=SiF42H2O，故不可用玻璃瓶保存。4D5CA項，SiO22CSi2CO；B項，CO22Mg2MgOC；C項，SiO2不能與水反應(yīng)生成H2SiO3，更無法與其他物質(zhì)反應(yīng)生成H2SiO3；D項，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。6CC的正確離子方程式為：HCOCa2OH=CaCO3H2O。7C“漢紫”能穩(wěn)定存在至今，說明其性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色，不易與酸、堿反應(yīng)，“漢紫”中Ba為2價，Cu為2價，Si為4價，則x6。8A將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3；加熱蒸干高溫灼燒時發(fā)生反應(yīng)：H2SiO3H2OSiO2；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，各反應(yīng)物存在如下關(guān)系，H2SiO32NaHCO3，H2SiO3SiO2,2NaHCO3Na2CO3SiO2，由上述關(guān)系可知，最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3，故選A項。9B飽和Na2CO3溶液中通入CO2會生成溶解度較小的NaHCO3晶體，A項對；NaCl溶液中通入CO2沒有明顯現(xiàn)象，B項錯；Ca(ClO)2溶液中通入CO2，生成碳酸鈣和次氯酸，次氯酸有強氧化性，能使品紅溶液褪色，C項對；Ca(OH)2溶液中通入CO2，先生成碳酸鈣沉淀，CO2過量時生成碳酸氫鈣，再加入足量NaOH溶液又生成碳酸鈣沉淀，D項對。10BNaOH溶液中通入少量CO2時生成Na2CO3，而通入過量CO2時則生成NaHCO3。2NaOHCO2(少量)=Na2CO3H2ONaOHCO2(過量)=NaHCO3。11C將CO2通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，依次發(fā)生如下反應(yīng)：Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O2KOHCO2=K2CO3H2O2KAlO23H2OCO2=2Al(OH)3K2CO3K2CO3CO2H2O=2KHCO3BaCO3H2OCO2=Ba(HCO3)2根據(jù)沉淀生成和溶解的情況對照圖象可知C正確。12C當未通入CO2氣體時，溶液中的離子為0.2 mol Na、0.1 mol Ba2、0.4 mol OH；當通入2.24 L CO2氣體時，發(fā)生反應(yīng)Ba2CO22OH=BaCO3H2O，此時溶液中的離子為0.2 mol Na、0.2 mol OH；當通入4.48 L CO2時，發(fā)生反應(yīng)2OHCO2=COH2O，此時溶液中的離子為0.2 mol Na、0.1 mol CO；當通入6.72 L CO2時，發(fā)生反應(yīng)COCO2H2O=2HCO，此時溶液中的離子為0.2 mol Na、0.2 mol HCO；當通入8.96 L CO2時，發(fā)生反應(yīng)BaCO3CO2H2O=Ba(HCO3)2，此時溶液中的離子為0.2 mol Na、0.1 mol Ba2、0.4 mol HCO。對比圖象可知選項C正確。13答案：(1)不是2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(2)CaCO3(3)SiO2塑料14解析：由已知及現(xiàn)階段所學知識知E為Si，再根據(jù)反應(yīng)知A為SiO2。B為C，F(xiàn)為CO。由已知知I為HF，結(jié)合已知和反應(yīng)知C為H2O、D為F2，H為O2。由反應(yīng)CH2O(g)COH2知G為H2，經(jīng)反應(yīng)驗證之。因此AI分別為SiO2、C、H2O、F2、Si、CO、H2、O2和HF。答案：(1)CO(2)HF(3)SiO22CSi2CO(4)4HFSiO2=SiF42H2O15解析：反應(yīng)為SiO22CSi2CO。從圖中可以看出，反應(yīng)的反應(yīng)物為SiO2、C和Ca3(PO4)2，產(chǎn)物為CO、P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、H2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的沸點低，可用蒸餾法分離出來。(4)反應(yīng)產(chǎn)生H2，若與O2混合會引起爆炸。從流程圖中的反應(yīng)可知，SiHCl3可以與H2O反應(yīng)，所以反應(yīng)必須在無水條件下反應(yīng)。答案：(1)、(2)分餾(蒸餾)(3)Ca3(PO4)25C3SiO23CaSiO32P5CO生產(chǎn)水泥、磚瓦或作為建筑材料等(4)SiHCl3會水解，同時產(chǎn)生的H2與O2混合會發(fā)生爆炸16解析：(2)n(CO2)1103 mol。由Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2由玻璃的化學式：Na2SiO3CaSiO3xSiO2知：n(Na2CO3)n(CaCO3)500 mol即m(Na2CO3)53 kg，m(CaCO3)50 kg；反應(yīng)掉n(SiO2)1103 mol，即反應(yīng)掉m(SiO2)1103 mol60 gmol16104 g60 kg。再由283 kg53 kg50 kg180 kg知，283 kg原料中含有180 kg SiO2，其中反應(yīng)SiO2 60 kg，在玻璃中含有180 kg60 kg120 kg SiO2，即玻璃中n(SiO2)2103 mol所以有n(Na2SiO3)n(CaSiO3)n(SiO2)5005002 000114。答案：(1)2H2(g)SiCl4(g)Si(s)4HCl(g)H240.4 kJmol1H2SiO3和HCl爆炸(2)417解析：解答本題注意以下兩點：(1)該實驗的原理：先制取純凈、干燥的CO2，再用C將CO2還原為CO，利用CO的還原性來檢驗CO的存在。(2)注意排除水蒸氣對實驗的干擾。答案：(1)飽和NaHCO3溶液(2)CO2C2CO(3)水蒸氣進入D中，在高溫下能跟碳反應(yīng)產(chǎn)生H2，H2也能使CuO還原，不能證明CO具有還原性(4)DE6