版新高考化學(xué)總復(fù)習(xí)京津魯瓊版檢測：第15講　碳、硅及無機(jī)非金屬材料 Word版含解析

一、選擇題1(2019·佛山教學(xué)質(zhì)量檢測)2017年國產(chǎn)大飛機(jī)C919試飛成功，化學(xué)工作者研發(fā)的新材料發(fā)揮了重要作用。下列關(guān)于C919的說法中錯誤的是()A機(jī)身涂料中的氫氧化鋁有阻燃作用B發(fā)動機(jī)使用的高溫陶瓷材料氮化硅屬于硅酸鹽產(chǎn)品C使用的碳纖維復(fù)合材料能經(jīng)受許多由溫差帶來的“冷凍熱蒸”的考驗D使用的第三代鋁鋰合金具有低密度、高比強(qiáng)度、優(yōu)良的耐低溫等性能解析：選B。氮化硅不屬于硅酸鹽，B項錯誤。2(2019·濟(jì)南教學(xué)質(zhì)量檢查)“九秋風(fēng)露越窯開，奪得千峰翠色來”是贊譽(yù)越窯秘色青瓷的詩句，描繪我國古代精美的青瓷工藝品。玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制品，下列有關(guān)說法中正確的是()A玻璃是人類最早使用的硅酸鹽制品B制水泥的原料為純堿、石灰石和石英C硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高D高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的主要成分也為硅酸鹽解析：選C。陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽制品，A項錯誤；純堿、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B項錯誤；硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高，C項正確；高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，其主要成分不是硅酸鹽，D項錯誤。3(2019·晉豫省際大聯(lián)考)山西博物院是太原地標(biāo)性建筑之一。下列相關(guān)說法正確的是()A展柜使用的鋼化玻璃，其主要成分只有SiO2B墻體使用的磚瓦、水泥是硅酸鹽制品C陳列的元青花瓷的原料有高嶺土Al2Si2O5(OH)4，也可以表示為Al2O3·SiO2·H2OD展示的青銅器上有一層綠色物質(zhì)，此綠色物質(zhì)可能是堿式碳酸銅，它不溶于鹽酸解析：選B。鋼化玻璃與普通玻璃的成分相同(只是制造的工藝不同)，主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅，A項錯誤；磚瓦和水泥都是硅酸鹽制品，B項正確；高嶺土Al2Si2O5(OH)4應(yīng)該表示為Al2O3·2SiO2·2H2O，C項錯誤；銅綠是堿式碳酸銅，該物質(zhì)可以與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅、二氧化碳和水而溶解，D項錯誤。4(2019·德州高三模擬)硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說法正確的是()A硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C反應(yīng)Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2中，Si為氧化劑D硅能與氫氟酸反應(yīng)，則硅也可以與鹽酸反應(yīng)解析：選A。由粗硅制備單晶硅的過程一般為SiSiCl4SiHCl，都是氧化還原反應(yīng)，B項錯誤；C項中Si為還原劑，C項錯誤；硅不能與鹽酸反應(yīng)，D項錯誤。5(2019·孝感高中月考)鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)與碳、硅兩元素同位于第A族，其原子序數(shù)按鍺、錫、鉛的順序依次增大，則下列推斷一定不正確的是()A鉛可形成PbO、PbO2兩種氧化物B鍺與鹽酸不反應(yīng)，錫、鉛能與鹽酸反應(yīng)C鍺、錫、鉛的4價氫氧化物的堿性：Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4D鍺、錫、鉛的金屬性依次減弱解析：選D。Pb在第A族，有2、4兩種化合價，因而可形成PbO、PbO2兩種氧化物，A正確；錫、鉛在金屬活動性順序中均排在氫的前面，因而可與鹽酸反應(yīng)，鍺金屬活動性比錫和鉛弱，與鹽酸可能不反應(yīng)，B正確；同一主族元素從上到下金屬性依次增強(qiáng)，因而Ge(OH)4、Sn(OH)4、Pb(OH)4的堿性依次增強(qiáng)，鍺、錫、鉛的金屬性依次增強(qiáng)，C正確、D錯誤。6(2019·臨沂高三模擬)據(jù)報道，科學(xué)家通過對稻殼進(jìn)行控制性焚燒熱解，從中提取一種叫作生物質(zhì)納米結(jié)構(gòu)二氧化硅的超高活性材料，將少量這種材料摻入混凝土中，即可制備出超高強(qiáng)度的高性能混凝土。下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是()A二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅屬于酸性氧化物B將二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以得到硅酸C因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸的強(qiáng)D水晶是比較純凈的二氧化硅，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽解析：選B。二氧化硅為酸性氧化物，但其不溶于水；硅酸的酸性比碳酸的弱；瑪瑙的主要成分是二氧化硅。7(2019·宜春高三月考)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系中，不能通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是()SiO2Na2SiO3CuSO4CuCl2SiO2H2SiO3CuOCu(OH)2Na2O2Na2SO4ABC D解析：選B。中SiO2可與NaOH或Na2CO3反應(yīng)生成Na2SiO3；中CuSO4可與BaCl2反應(yīng)生成BaSO4和CuCl2；中SiO2不能與H2O反應(yīng)，所以不能由SiO2一步制得H2SiO3；中CuO不能與H2O反應(yīng)一步生成Cu(OH)2；中將Na2O2加入稀H2SO4中反應(yīng)即可得到Na2SO4。8(2019·濟(jì)南高三模擬)下列離子方程式的書寫正確的是()A水玻璃中通入過量二氧化碳：Na2SiO3CO2H2O=2NaCOH2SiO3B澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca(OH)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=SiOH2O解析：選D。Na2SiO3是強(qiáng)電解質(zhì)，應(yīng)拆分成Na、SiO，且應(yīng)生成HCO，A錯；B項正確寫法是CO2OH=HCO，B錯；氫氟酸是弱酸，不能拆分成H和F，C錯。9(2019·南陽高三期末)天工開物記載：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無沙粘(黏)土而為之”“凡坯既成，干燥之后，則堆積窖中燃薪舉火”“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色)，與造磚同法”。下列說法錯誤的是()A黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料B“燃薪舉火”使黏土發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化C沙子和黏土的主要成分為硅酸鹽D燒制后自然冷卻成紅瓦，澆水冷卻成青瓦解析：選C。沙子的主要成分是二氧化硅，黏土的主要成分是硅酸鹽，C項錯誤。10(2019·山東高三聯(lián)考)有些科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”。下列說法正確的是()A晶體硅具有半導(dǎo)體性質(zhì)，可用于制造光導(dǎo)纖維B玻璃中含有的SiO2可與NaOH溶液反應(yīng)，故常用NaOH溶液雕刻玻璃紋飾C陶瓷、水泥、石英玻璃都屬于硅酸鹽材料D硅酸鹽Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示為Na2O·2FeO·3SiO2解析：選D。 A晶體硅具有半導(dǎo)體性質(zhì)，可用于生產(chǎn)電腦芯片，二氧化硅可用于制造光導(dǎo)纖維，A不正確；B.玻璃中含有的SiO2可與NaOH溶液反應(yīng)，但不能用NaOH溶液雕刻玻璃紋飾，因為玻璃表面是光滑的，該反應(yīng)太慢，應(yīng)用氫氟酸，B不正確；C.陶瓷、水泥屬于硅酸鹽材料，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，C不正確；D.硅酸鹽Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示為Na2O·2FeO·3SiO2，D正確。11如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程。下列說法正確的是()ASiO2屬于兩性氧化物B盛放Na2CO3溶液的試劑瓶能用玻璃塞C硅膠吸水后可重復(fù)再生D圖中所示的轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)解析：選C。SiO2是酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)是其特殊性質(zhì)，A錯；在圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系中只有第一行的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，其余均為非氧化還原反應(yīng)，D錯。二、非選擇題12在下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)，且常做半導(dǎo)體材料，E是一種白色沉淀，F(xiàn)是最輕的氣體單質(zhì)。請回答下列問題：(1)B的化學(xué)式是_，目前在現(xiàn)代通訊方面B已被用作_的主要原料。(2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(4)C和過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式是_。答案：(1)SiO2光導(dǎo)纖維(2)SiO22OH=SiOH2O(3)Si2OHH2O=SiO2H2(4)SiO2H=H2SiO313從“南澳一號”沉船中發(fā)現(xiàn)了大量宋代精美瓷器，體現(xiàn)了燦爛的中華文明。青花瓷胎體的原料高嶺土Al2Si2O5(OH)x可摻進(jìn)瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是鉀長石(KAlSi3O8)，在1 300 左右一次燒成的釉可形成精美的青花瓷。(1)下列說法正確的是_(填字母)。A高嶺土分子中x2B鉀長石能完全溶解在鹽酸中形成澄清的溶液C燒制青花瓷過程中發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化D青花瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)品(2)在“南澳一號”考古過程中，需用高純度SiO2制造的光纖。下圖是用海邊的石英砂(含氯化鈉、氧化鋁等雜質(zhì))制備二氧化硅粗產(chǎn)品的工藝流程。洗滌石英砂的目的是_。二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是_。在以上流程中，要將洗凈的石英砂研磨成粉末，目的是_。工業(yè)上常用純凈石英砂與C在高溫下發(fā)生反應(yīng)制備粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為11。下列說法正確的是_(填字母)。ASiC是一種傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料B制造粗硅時的反應(yīng)為2SiO25CSiSiC4COC在以上流程中，將鹽酸改為NaOH溶液，也可達(dá)到目的D純凈的SiO2只能用于制造光導(dǎo)纖維解析：(1)選項A，根據(jù)化合物中各元素的正、負(fù)化合價代數(shù)和等于零的原則，可得(3)×2(4)×2(2)×5(1)×x0，解得x4。選項B，鉀長石與鹽酸反應(yīng)后不能形成澄清的溶液。選項C，根據(jù)陶瓷的制作過程可推測出燒制青花瓷的過程中發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化。選項D，青花瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)品。(2)石英砂中含有易溶于水的NaCl雜質(zhì)，洗滌石英砂可使NaCl與SiO2分離。SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3和H2O，據(jù)此可寫出相應(yīng)的離子方程式。將洗凈的石英砂研磨成粉末后能增大反應(yīng)物的表面積，從而增大反應(yīng)物之間的接觸面積，增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。選項A，SiC是一種新型無機(jī)非金屬材料。選項B，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為11，根據(jù)元素的原子個數(shù)守恒和得失電子守恒，可將題述信息轉(zhuǎn)化為如下反應(yīng)：2SiO25CSiSiC4CO。 選項C，因SiO2、Al2O3都能溶解在NaOH溶液中，無法實(shí)現(xiàn)二者的分離。選項D，純凈的SiO2還可用于制造光學(xué)玻璃等。答案：(1)CD(2)除去石英砂中的NaCl雜質(zhì)SiO22OH=SiOH2O增大反應(yīng)物之間的接觸面積，從而增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率B14單晶硅是信息產(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、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到高純硅。以下是實(shí)驗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)的物理常數(shù)見下表：物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3沸點(diǎn)/57.712.8315熔點(diǎn)/70.0107.2升華溫度/180300請回答下列問題：(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，請你評價后填寫下表。方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)甲乙(3)在上述(2)的評價基礎(chǔ)上，請你設(shè)計一個合理方案并用文字表述：_。(4)SiCl4與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。答案：(1)平衡壓強(qiáng)，使分液漏斗中的濃鹽酸順利流下濃硫酸(2)方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)甲收集產(chǎn)品的導(dǎo)管粗，不會堵塞導(dǎo)管冷凝產(chǎn)品，減少了產(chǎn)品損失空氣中的水蒸氣進(jìn)入產(chǎn)品收集裝置，使SiCl4水解沒有尾氣處理裝置，污染環(huán)境乙有尾氣處理裝置，注重環(huán)保避免了空氣中的水蒸氣進(jìn)入收集裝置產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管沒有冷凝裝置，產(chǎn)品易損失(3)在裝置的i處接盛有堿石灰的干燥管j(4)SiCl42H2Si4HCl