2020届高考化学一轮总复习第四章第14讲碳、硅及无机非金属材料练习（含解析）.docx

碳、硅及无机非金属材料1下列哪些材料是新型无机非金属材料()氧化铝陶瓷；氮化硅陶瓷；碳化硅陶瓷；氮化铝陶瓷；氮化钛陶瓷；硅化硼陶瓷；二硅化铜陶瓷A仅B仅C仅D全部都是答案：D2(2018河南南阳期末)天工开物记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘(黏)土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法中错误的是()A沙子和黏土主要成分为硅酸盐B“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化C烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦D黏土是制作砖瓦和陶瓷等的主要原料解析：沙子的主要成分为SiO2，不属于硅酸盐，A错误；“燃薪举火”是使成型的黏土器皿发生复杂的物理化学变化而制成陶器，B正确；烧制过程中铁的化合物被氧化为氧化铁，得到红瓦，若浇水则发生还原反应得到氧化亚铁而成为青瓦，C正确；砖瓦、陶瓷的主要原料是黏土，D正确。答案：A3下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为Na2O2FeO3SiO2水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料ABCD解析：硅酸盐Na2Fe2Si3O10中Fe的化合价是3价，所以用氧化物的形式表示为Na2OFe2O33SiO2，错误；水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐制品，错误；用于制作光导纤维的材料是二氧化硅，不是硅单质，错误；单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料，正确，所以答案为D。答案：D4(2018福建龙岩教学质量检查)“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑各色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是()A玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品B制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英C硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐解析：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A项错误；纯碱、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项错误；硅酸盐制品性质稳定、熔点高，C项正确；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸盐，D项错误。答案：C5(2018晋豫省际大联考)山西博物院是太原地标性建筑之一，下列相关说法正确的是()A展柜使用的钢化玻璃，其主要成分只有SiO2B墙体使用的砖瓦、水泥是硅酸盐制品C陈列的元青花瓷的原料有高岭土Al2Si2O5(OH)4，也可以表示为Al2O3SiO2H2OD展示的青铜器上有一层绿色物质可能是碱式碳酸铜，此绿色物质不溶于盐酸解析：钢化玻璃与普通玻璃的成分相同(只是制造的工艺不同)，主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，A项错误；砖瓦和水泥都是硅酸盐制品，B项正确；高岭土Al2Si2O5(OH)4应该表示为Al2O32SiO22H2O，C项错误；铜绿是碱式碳酸铜，该物质可以与盐酸反应生成氯化铜而溶解，D项错误。答案：B6(2018山西45校第一次联考)碳是构成地球生命的一种重要非金属元素，碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物有机物，更是生命的根本。下列有关说法中正确的是()A含碳的化合物数量众多，分布极广B向空气中大量排放二氧化碳气体会形成酸雨，破坏建筑物C碳单质有多种不同的存在形式，如金刚石、12C、14C、C60等D煤、石油属于不可再生资源，天然气、乙醇属于可再生资源解析：碳是构成有机物的基础元素，有机物的种类繁多，即含碳的化合物数量众多，分布极广，A项正确；酸雨是SO2、NO、NO2等大量排放形成的，B项错误；12C、14C是碳的两种核素，不是单质，C项错误；煤、石油、天然气属于不可再生资源，D项错误。答案：A7下列关于SiO2和CO2的叙述不正确的是()A都是共价化合物BSiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨C都能溶于水且与水反应生成相应的酸D都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应解析：SiO2不溶于水且与水不反应，C项错误。答案：C8下列叙述正确的是()A因为Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强B碳和硅都是第A族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似C二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物D二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸解析：A项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体生成，平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于两性氧化物，因为SiO2与一般酸不反应，C错误。答案：D9下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是()ASiO2SiBH2SiO3SiO2CSiO2H2SiO3DSiNa2SiO3解析：A项，SiO22C高温,Si2CO；B项，H2SiO3SiO2H2O；C项，SiO2不能与水反应生成H2SiO3，也无法与其他物质通过一步反应生成H2SiO3；D项，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。答案：C10下列离子方程式的书写正确的是()A水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3CO2H2O=2NaCOH2SiO3B澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)22CO2=Ca22HCOC硅与氢氟酸的反应：Si4H4F=SiF42H2D二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO22OH=SiOH2O解析：Na2SiO3是强电解质，应拆成Na、SiO，且应生成HCO，A错；B项正确写法是CO2OH=HCO；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H和F。答案：D11将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是()ANa2SiO3BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2DSiO2解析：将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3；加热蒸干，高温灼烧时发生反应：H2SiO3H2OSiO2；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A项。答案：A12二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料(如图所示)。下列说法正确的是()ASiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物B盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞C硅胶吸水后不能重复使用D图中所示转化反应都是氧化还原反应解析：二氧化硅与NaOH反应：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，生成了盐和水，SiO2只能与HF反应，即只是能和特殊酸反应，和其他酸不反应，和酸的反应没有普遍性，所以二氧化硅不是两性氧化物，故A错误；Na2CO3溶液呈碱性，二氧化硅能与碱反应生成具有黏合性的硅酸钠，使玻璃塞无法打开，故B正确；硅胶吸附水分后，可通过热脱附方式将水分除去重复使用，故C错误；图中二氧化硅与氢氟酸、氢氧化钠、碳酸钠的反应，硅酸钠与盐酸的反应，硅酸的分解，硅酸的生成，元素的化合价都没有发生变化，是非氧化还原反应，故D错误。答案：B13(1)将下列左栏中的物质与右栏中对应的性质、用途用线连起来：(2)填写下列材料主要化学成分的化学式。刚玉：_；大理石、石灰石：_；普通玻璃：_；石英、水晶：_。答案：(1)caebd(2)Al2O3CaCO3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2SiO214X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下：为了确定C的组成，某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可用于制造光导纤维。按要求回答下列问题：(1)C的化学式为_；X的化学式为_。(2)写出下列方程式反应的化学方程式：_；反应的离子方程式：_。解析：本题可从I入手推断，I可用于制造光导纤维，故其为二氧化硅，F为硅酸，H为硅酸钠。E为HCl，C为四氯化硅，X为Si3N4。反应为Si与Cl2反应生成SiCl4，反应为硅酸钠与过量的二氧化碳反应生成硅酸和碳酸氢钠。答案：(1)SiCl4Si3N4(2)Si2Cl2,SiCl4SiO2H2O2CO2=H2SiO32HCO15二氯二氢硅(SiH2Cl2)常用于外延法工艺中重要的硅源。易燃、有毒，与水接触易水解，沸点为8.2 。在铜催化作用下，HCl与硅在250260 反应可以制得SiH2Cl2。(1)以浓硫酸、浓盐酸为原料，选用A装置制取HCl，利用了浓硫酸的_性。(2)D装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为_。(3)按照气体从左到右的方向，制取SiH2Cl2的装置(h处用止水夹夹好)连接次序为a()()()()()()()(填仪器接口的字母，其中装置C用到2次)。(4)按从左到右的顺序，前面装置C中装的药品为_，后面装置C的作用为_。(5)反应除生成二氯二氢硅之外，还会生成H2和_、_等。(6)新的制取SiH2Cl2的方法是：往硅粉中先通入Cl2，在300350 反应生成SiCl4，然后再与HCl在250260 反应，可以大大提高产率。如果通入气体次序相反，结果会_(用化学方程式表示)。解析：(1)浓硫酸有吸水性，使浓盐酸更易挥发出HCl。(2)利用原子守恒法配平。(3)A装置制取HCl，连接C装置干燥，从f进入D中反应，SiH2Cl2从g处挥发出来，在B装置中收集，SiH2Cl2的密度比空气大，导气管应长进短出，为防止空气中的水进入B中，则应在B后接干燥管。(4)前面的装置C是用来干燥氯化氢气体的，应选用P2O5或CaCl2，后面的装置C的作用为尾气处理和防止空气中的水进入B中，应选碱石灰。(6)如果通入气体次序相反，SiH2Cl2会与Cl2继续反应，生成SiCl4、SiHCl3。答案：(1)吸水(2)Si2HClSiH2Cl2(3)defgbcd(4)P2O5或CaCl2尾气处理和防止空气中的水进入B中(5)SiCl4SiHCl3(6)SiH2Cl22Cl2SiCl42HCl(或SiH2Cl2Cl2SiHCl3HCl)16未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机。这类材料中研究较多的是化合物G。(1)化合物G的相对分子质量为140，G中硅元素的质量分数为60%，另有元素Y。G可以由化合物E(含两种元素)与NH3反应而生成，同时产生HCl气体。请推断：化合物G的化学式为_。1 mol NH3和0.75 mol E 恰好完全反应生成G和HCl，则化合物E的分子式为_。(2)粉末状G能够与空气中的氧气和水作用，所得产物中都有一种酸性氧化物，它是工业上生产玻璃的主要原料。与氧气反应所得的产物还有一种单质，与水反应生成的另一种产物是该种单质元素的氢化物。请写出化合物G与水反应的化学方程式_。(3)为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料，现采用常压下在G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料，它的商品名叫“赛伦”，化学通式可表达为Si6xAlxOxY8x。在接近于1 700 时x的极限值约为4.0