2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第5單元 第1節(jié)《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角 硅》課時(shí)檢測(cè).doc

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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第5單元 第1節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角 硅課時(shí)檢測(cè)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共24分，每小題4分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1下列表述正確的是()。人造剛玉熔點(diǎn)很高，可用作高級(jí)耐火材料，主要成分是二氧化硅；化學(xué)家采用瑪瑙研缽研磨固體反應(yīng)物進(jìn)行無(wú)熔劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽；提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料；夏天到了，游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來(lái)保護(hù)眼睛；太陽(yáng)能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能。A B C D2二氧化硅(SiO2)又稱(chēng)硅石，是制備硅及其化合物的重要原料。下列說(shuō)法正確的是()。ASiO2既能與HF反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，屬于兩性氧化物BSiO2和Si都是光導(dǎo)纖維材料C利用SiO2與NaOH溶液反應(yīng)可制取水玻璃D制取Si的過(guò)程中，轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)3下列關(guān)于碳和硅的敘述中，正確的是()。A其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng)B其單質(zhì)在加熱時(shí)都能跟O2反應(yīng)C其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸D碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì)4假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開(kāi)發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說(shuō)法中，你認(rèn)為不正確的是()。A硅便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料B自然界中存在大量單質(zhì)硅C硅燃燒放出的熱量大，且燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度低，容易有效控制D自然界中硅的貯量豐富5某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，該元素()。A在自然界中只以化合態(tài)的形式存在B單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維C最高價(jià)氧化物不與酸反應(yīng)D氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定6四氯化硅還原法是當(dāng)前制備較高純度硅的一種方法，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)。下列說(shuō)法合理的是()。A光導(dǎo)纖維的主要成分是硅單質(zhì)B減小壓強(qiáng)有利于加快化學(xué)反應(yīng)速率C高溫下，氫氣的還原性強(qiáng)于硅D混入少量空氣對(duì)上述反應(yīng)無(wú)影響二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共12分，每小題6分，每小題有二個(gè)正確選項(xiàng)。選對(duì)一個(gè)給3分，選錯(cuò)一個(gè)不給分)7下列關(guān)于硅的說(shuō)法中，不正確的是()。A二氧化硅是人類(lèi)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)8Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是()。AAl2O3、MgO和SiO2都不溶于水 BAl2O3、MgO和SiO2都是白色固體 CAl2O3、MgO和SiO2都是氧化物 DAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔點(diǎn)三、非選擇題(本大題共64分)9(16分)(xx年廣東佛山模擬)多晶硅(硅單質(zhì)的一種)被稱(chēng)為“微電子大廈的基石”制備中副產(chǎn)物以SiCl4為主，它對(duì)環(huán)境污染很大，能遇水強(qiáng)烈水解，放出大量的熱。研究人員利用SiCl4水解生成的鹽酸和鋇礦粉(主要成分為BaCO3，且含有鈣、鐵、鎂等離子)制備BaCl22H2O，工藝流程如下。已知常溫下Fe3、Mg2完全沉淀的pH分別是：3.4、12.4。(1)SiCl4水解控制在40 以下的原因是_。已知：SiCl4(s)H2(g)=SiHCl3(s)HCl(g)H147 kJmol1SiHCl3(s)H2(g)=Si(s)3HCl(g)H2189 kJmol1則由SiCl4制備硅的熱化學(xué)方程式為：_。(2)加鋇礦粉時(shí)生成BaCl2的離子反應(yīng)方程式是：_。(3)加20%NaOH調(diào)節(jié)pH12.5，得到濾渣A的主要成分是_，控制溫度70 的目的是_。(4)BaCl2濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾，再經(jīng)真空干燥后得到BaCl22H2O。實(shí)驗(yàn)室中蒸發(fā)濃縮用到的含硅酸鹽的儀器有_種。(5)為體現(xiàn)該工藝的綠色化學(xué)思想，該工藝中能循環(huán)利用的物質(zhì)是_。10(16分)碳酸鈉與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活緊密相關(guān)。工業(yè)碳酸鈉大多采用侯氏制堿法制取，所得碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl，現(xiàn)欲測(cè)定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某探究性學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：方案一：沉淀分析法。(1)把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過(guò)量的CaCl2溶液，將所得沉淀_(填操作)、洗滌、烘干、稱(chēng)量，洗滌沉淀的操作是_ _。方案二：氣體分析法。(2)把一定量的樣品與足量鹽酸反應(yīng)后，用下圖所示裝置測(cè)定產(chǎn)生CO2的體積，為了確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，B中的溶液最好采用_，但選用該溶液后實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然不夠準(zhǔn)確，其原因是_。方案三：質(zhì)量差分析法。把一定質(zhì)量的樣品和足量的稀硫酸反應(yīng)，采用如下圖所示裝置，通過(guò)稱(chēng)量反應(yīng)前后盛有堿石灰的干燥管的質(zhì)量，利用其質(zhì)量差求算樣品的純度。該實(shí)驗(yàn)的操作步驟有：在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，質(zhì)量為m g；取n g樣品裝入廣口瓶中；檢驗(yàn)裝置的氣密性；緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱(chēng)量干燥管質(zhì)量為w g；關(guān)閉止水夾；打開(kāi)止水夾；緩慢加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止；緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘。(3)正確的操作順序是(填序號(hào))：_。(4)若去掉裝置A，測(cè)定結(jié)果_；若去掉裝置B，測(cè)定結(jié)果_(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。11(16分)(xx年海南高考)硅在地殼中的含量較高。硅及其化合物的開(kāi)發(fā)由來(lái)已久，在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。回答下列問(wèn)題：(1)1810年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時(shí)，得到一種“金屬”。這種“金屬”可能是_。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料。其中，生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有_。(3)高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下：反應(yīng)儀器發(fā)生的主要反應(yīng)電弧爐SiO22CSi2CO流化床反應(yīng)器Si3HClSiHCl3H2還原爐SiHCl3H2Si3HCl用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產(chǎn)碳化硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_；碳化硅又稱(chēng)_，其晶體結(jié)構(gòu)與_相似。在流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中，SiHCl3大約占85%，還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表，提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和_。物質(zhì)SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸點(diǎn)/235557.631.88.230.484.9111.9SiHCl3極易水解，其完全水解的產(chǎn)物為_(kāi)。(4)氯堿工業(yè)可為上述工藝生產(chǎn)提供部分原料，這些原料是_。12(16分)某化學(xué)興趣小組的成員撿到一塊礦石，觀察外觀發(fā)現(xiàn)該礦石堅(jiān)硬且呈紅褐色，投入水中沒(méi)有任何變化，再向水中加濃鹽酸至過(guò)量，礦石部分溶解，并有大量無(wú)色氣體生成。學(xué)生猜測(cè)該礦石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三種成分組成，試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CaCO3以外的兩種成分。僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、滴管、藥匙、漏斗、漏斗架；2 molL1鹽酸、2 molL1NaOH溶液、2%KSCN溶液。(1)將實(shí)驗(yàn)方案用以下流程示意圖表示，試寫(xiě)出每步所用試劑名稱(chēng)或化學(xué)式。試劑_；試劑_；試劑_。(2)如果猜測(cè)是成立的，試根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案，敘述實(shí)驗(yàn)操作，預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論取適量礦石研細(xì)，加足量2 molL1鹽酸有大量無(wú)色氣體生成，得棕黃色溶液，且仍有少量固體殘留第五單元非金屬及其化合物第1節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅1D解析：人造剛玉的成分為氧化鋁，錯(cuò)；瑪瑙的主要成分是二氧化硅，錯(cuò)；水泥的主要成分是硅酸鈣，正確；變色眼鏡是在玻璃中添加了溴化銀，而不是氧化亞銅，錯(cuò)；因?yàn)楣枋前雽?dǎo)體，常用于電池中，既環(huán)保又節(jié)能，正確。2C解析：兩性氧化物的定義為與酸和堿反應(yīng)均生成鹽和水的氧化物，SiO2與HF反應(yīng)得到的SiF4不屬于鹽類(lèi)，A錯(cuò)誤；SiO2是光導(dǎo)纖維材料，Si為半導(dǎo)體材料，B錯(cuò)誤；水玻璃是NaSiO3的水溶液，C正確；制取Si的過(guò)程中涉及了氧化還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤。3B解析：CO不溶于水，也不能與NaOH溶液反應(yīng)，A錯(cuò)；SiO2不能溶于水，也不生成相應(yīng)的酸，C錯(cuò)；碳有金剛石、石墨等同素異形體，硅有晶體硅和無(wú)定形硅，所以有多種單質(zhì)，D錯(cuò)。4B解析：由于Si的親氧性，自然界的硅大都以SiO2和硅酸鹽的形式存在，無(wú)單質(zhì)硅存在。5A解析：短周期非金屬元素中，原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)一半的元素只有Si。Si在自然界中只以化合態(tài)存在，A項(xiàng)正確；光導(dǎo)纖維的成分是SiO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO2可與氫氟酸反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；碳的非金屬性強(qiáng)于硅，故CH4比SiH4穩(wěn)定，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6C解析：光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，A錯(cuò)誤；減小壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率減小，B錯(cuò)誤，高溫下H2能夠還原四氯化硅制備高純硅，因此H2的還原性強(qiáng)于Si，C正確；混入少量空氣，制得的高純硅能夠被空氣中的氧氣氧化，D錯(cuò)誤。7AC解析：硅是人類(lèi)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料，A錯(cuò)誤；硅在常溫下能與F2、氫氟酸等發(fā)生反應(yīng)，C錯(cuò)誤。8AD解析：分析三種氧化物，可知三者都不溶于水且都具有很高的熔點(diǎn)。9(1)防止HCl揮發(fā)污染環(huán)境或控制SiCl4的水解速率，防止反應(yīng)過(guò)于劇烈SiCl4(s)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)H236 kJmol1(2)BaCO32H=Ba2CO2H2O(3)Fe(OH)3、Mg(OH)2、Ca(OH)2確保鈣離子完全除去或溫度越高，Ca(OH)2溶解度越小(4)3(5)BaCl2溶液解析：(1)由SiCl4制備硅的熱化學(xué)方程式可由題給兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加得到，為SiCl4(s)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)H47 kJmol1189 kJmol1236 kJmol1；(2)加鋇礦粉生成BaCl2的化學(xué)方程式為：BaCO32HCl=BaCl2CO2H2O；(3)根據(jù)濾液的成分可知，向?yàn)V液中加入20%NaOH調(diào)節(jié)pH12.5的目的是將其中的Ca2、Fe3、Mg2等雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，控制溫度70 的目的是控制Ca(OH)2的溶解度，以確保Ca2全部轉(zhuǎn)化為Ca(OH)2沉淀除去。(4)在蒸發(fā)濃縮時(shí)用到的含硅酸鹽的儀器有三種，分別是蒸發(fā)皿、玻璃棒和酒精燈。10(1)過(guò)濾沿玻璃棒緩慢地向過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀物，使水自然流下，重復(fù)23次(2)飽和NaHCO3溶液CO2中混有的HCl與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2(3)(4)偏大偏大解析：測(cè)定碳酸鈉樣品(樣品中混有氯化鈉)中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即要得到一定質(zhì)量的樣品中含有Na2CO3的質(zhì)量，方法有：設(shè)法將Na2CO3、NaCl轉(zhuǎn)化為沉淀或?qū)a2CO3轉(zhuǎn)化為氣體，然后測(cè)定沉淀的質(zhì)量或氣體的體積來(lái)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換求算。(1)中沉淀應(yīng)過(guò)濾出來(lái)，然后洗滌、干燥、稱(chēng)量。(2)中為保證CO2氣體不溶于B瓶液體，瓶中液體應(yīng)使用飽和NaHCO3溶液，以降低CO2的溶解度；但A中所用鹽酸具有揮發(fā)性，因此CO2中會(huì)混有HCl，HCl會(huì)與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2，從而導(dǎo)致測(cè)得的CO2的體積要比實(shí)際的大。11(1)含有硅、碳的鐵合金(或硅鐵)(2)石英砂、純堿和石灰石(3)SiO23CSiC2CO金剛砂金剛石(或單晶硅)精餾(或蒸餾)H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl(4)H2、HCl解析：(3)比較SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸點(diǎn)，可得常溫下SiHCl3、SiCl4為液體，SiH2Cl2、SiH3Cl為氣體，沉降除去產(chǎn)物中的固體后，冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液體，蒸餾可分離二者。12(1)2%KSCN溶液2 molL1NaOH溶液2 molL1鹽酸(2)向溶液中滴入幾滴KSCN溶液溶液變成紅色，說(shuō)明礦石中有Fe2O3向殘?jiān)屑尤? molL1NaOH溶液殘?jiān)芙猓脽o(wú)色溶液向溶液中加入少量2 molL1鹽酸產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明礦石中含有SiO2解析：由于礦石的成分為CaCO3、Fe2O3、SiO2，依據(jù)三者的化學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程為：