2015高考化学大一轮复习配套限时集训卷无机非金属材料的主角硅

1、一、选择题1如图是碳循环中的一部分。以下对该图示的理解不正确的是()A哥本哈根会议曾讨论的议题主要涉及反应B反应是在植物体内完成的C反应是造成大气中CO2浓度逐渐升高的主要原因D反应是人为缓解温室效应的措施解析：选C哥本哈根会议主要倡导“低碳生活、减少CO2的排放”，化石燃料燃烧生成的CO2是大气中CO2的主要来源，A正确；植物体内的光合作用将CO2转化为葡萄糖，B正确；导致大气中CO2浓度逐渐升高的主要原因是人为过度使用化石燃料、过度砍伐树木，C错误；D正确。2(2014河南郑州期末)下列有关硅及其化合物的说法中正确的是()A在粗硅的制取中发生反应2CSiO22COSi，硅被还原，说明碳的还

2、原性大于硅的还原性B硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中C用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2D由Na2CO3SiO2CO2Na2SiO3可知硅酸的酸性强于碳酸解析：选C依据元素周期律知硅的还原性大于碳的还原性，但上述反应能发生是因为产物中有气体CO生成，使反应平衡向右移动，A错误；硅酸钠是一种黏合剂，B错误；D项中的反应不是在水溶液中进行的，且产物中有气体生成，与酸性强弱无关，D错误。3下列说法正确的是()A高温下，可在试管内完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反应BCO2和钠在一定条件下反应可以得到金刚石和碳酸钠，反应中氧化剂和还

3、原剂的物质的量之比是34C现代海战通过喷放液体SiCl4(极易水解)和液氨可产生烟幕，其主要成分是NH4ClD从燃煤烟道灰中(含GeO2)提取半导体材料单质锗(Ge)，没有发生氧化还原反应解析：选CA项，试管自身含有二氧化硅，高温条件下可以和焦炭反应；B项，CO2和钠在一定条件下反应可以得到金刚石和碳酸钠，反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是14；C项，SiCl4(极易水解)水解后生成硅酸和氯化氢，氯化氢易和氨气反应生成氯化铵固体；D项，由GeO2提取半导体材料单质锗(Ge)是氧化还原反应。4高岭土Al2Si2O5(OH)x是优良的制瓷原料，青花瓷釉料的主要成分是钾长石(KAlSi3O8)，在

4、1 300 左右高温一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。下列有关分析中不正确的是()AAl2Si2O5(OH)x中x4B钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液C烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理和化学变化D青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品解析：选BA项，根据化合价代数和等于零的原则，可得：324225x0，解得x4；B项，将KAlSi3O8改写为氧化物形式为K2OAl2O36SiO2，SiO2不与盐酸反应，所以钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液；C项，根据制瓷过程可猜想出烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理和化学变化；D项，青花瓷、玻璃、水泥符合硅酸盐产品的特点，都属于硅酸盐产品。5如图是利用二氧化

5、硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是()ASiO2属于两性氧化物B盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C硅胶吸水后可重复再生D图中所示的转化都是氧化还原反应解析：选CSiO2是酸性氧化物；Na2CO3溶液呈碱性，试剂瓶不能用玻璃塞；题图中有的转化不是氧化还原反应，例如SiO2与NaOH溶液的反应。6能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是()ACO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水BCO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2DCO2是气体，而SiO2是固体解析：选B根据较强酸制较弱酸的原理，向可溶性硅酸盐溶液中通入CO2生成硅酸，可证明硅酸酸性弱于碳酸。7

6、下列除杂方法正确的是()ASiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去BCO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热CCO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶DNa2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤解析：选BA项，SiO2、Al2O3均与NaOH反应；C项，Na2CO3溶液也吸收CO2；D项，引入NaHCO3。8(2014湖北黄石高三质检)某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O(水蒸气)、H2中的一种或几种。依次进行如下连续处理(假定每步处理均反应完全)：通过碱石灰，气体体积变小；通过赤热的氧化铜，固体变为

7、红色；通过白色硫酸铜粉末，粉末变为蓝色；通过澄清的石灰水，溶液变得浑浊。由此可以确定混合气体中()A一定含有CO2、H2O，至少含有H2、CO中的一种B一定含有H2O、CO，至少含有CO2、H2中的一种C一定含有CO、CO2，至少含有H2O、H2中的一种D一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一种解析：选D由可知，碱石灰吸收的是CO2或H2O，或二者的混合物；中CuO被还原为Cu，还原剂为CO或H2，或二者的混合物；但由可知，反应生成了H2O，故原混合气体中一定有H2；由反应可知，反应又生成了CO2，故原混合气体中一定有CO。9工业上常用SiO2与C在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有

8、SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为11。下列说法正确的是()ASiC是一种新型无机非金属材料，任何条件下都不可能在空气中燃烧B制造粗硅时的反应为：2SiO25CSiSiC4COCSi、SiO2能用NaOH溶液将其分离D纯净的SiO2只能用于制造光导纤维解析：选BA项，根据SiC中元素的价态可知，SiC具有还原性，高温下能在空气中燃烧生成SiO2和CO2；B项，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为11，根据原子守恒，可将题述信息转化为如下反应：2SiO25CSiSiC4CO；C项，Si、SiO2均能与NaOH溶液反应；D项，纯净的SiO2还可用于制造光学玻璃等。10(2014

9、江西九江模拟)蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述不正确的是()A沉淀X的成分是SiO2B将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3C在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2D溶液Y中的阳离子主要是Mg2、Al3、Fe3、H解析：选B向蛇纹石试样中加入过量的盐酸，其中的MgO、Al2O3、Fe2O3溶解形成含Mg2、Al3、Fe3和H的溶液Y，而SiO2不溶解形成沉淀X，溶液Y中加

10、入过量NaOH溶液，将得到Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀，A、C、D正确；将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液，其中的Al2O3和SiO2溶解形成AlO和SiO，而MgO和Fe2O3不溶解形成沉淀，B错误。11对于第 A族元素，下列叙述中不正确的是()ASiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键BC、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8CCO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D该族元素的主要化合价是4和2解析：选B一般非金属原子与非金属原子之间以共价键结合，A正确；C、Si、Ge为同主族元素，最外层电子数相等均为4，但核电荷数依次增多，次外层电

11、子数依次为2、8、18，B错误；大多数非金属氧化物是酸性氧化物，如CO2、SiO2，酸性氧化物在一定条件下能够与碱性氧化物(如CaO)反应，C正确；最高正化合价数等于最外层电子数，第A族元素的主要化合价是4和2，D正确。二、非选择题12含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A位于第_族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为_，A与B在原子的电子层结构上的相同点是_。(2)易与C发生化学反应的酸是_，反应的化学方程式是_。(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发

12、生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。分别写出生成D、F的化学反应方程式：_。要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是_。A普通玻璃坩埚B石英玻璃坩埚C氧化铝坩埚 D铁坩埚解析：(1)A元素的单质可作半导体材料，含A元素的化合物C是制造光导纤维的原料，可知A为硅元素，C为SiO2，D为Na2SiO3。比硅相对原子质量小的同族元素B为碳。(2)C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。(3)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与

13、Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融Na2CO3。答案：(1)A最外层均有4个电子，最内层均有2个电子(2)氢氟酸SiO24HF=SiF42H2O(3)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3D13(2014湖南邵阳质检)已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如图所示的转化，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素的单质，B、C、H在通常情况下为气体，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。请填空：(1)写出E的两种用途：_、_。(2)反应的化学方程式是_。(3)反应的离子方程式是_。(4)写出一个由A生成H的置换反

14、应方程式：_。解析：A、G为同主族的单质，A能在高温条件下从E中置换出G，且A能被浓H2SO4在加热条件下氧化为气体，则A为碳单质，反应为 SiO2(E)2C(A)Si2CO(H)，反应为C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O，C是形成酸雨的大气污染物，为SO2，则B为CO2，根据转化关系可推知其他物质分别是：F为Na2SiO3，D为H2SiO3，有关问题即可迎刃而解。答案：(1)制光导纤维作建筑材料(2)C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O(3)SiOCO2H2O=H2SiO3CO(4)CH2O(g)COH214为了证明一氧化碳具有还原性，有人设计了如图所示的实验：(1)装置B中最

15、适宜的试剂是_。(2)装置D中发生反应的化学方程式是_。(3)必须用装置C除去气体中水蒸气的理由是_。(4)若根据F中石灰水变浑浊的现象也能确定CO具有还原性，应在上图中装置_与_之间连接下列装置中的_(填序号)。解析：解答本题注意以下两点：(1)该实验的原理：先制取纯净、干燥的CO2，再用C将CO2还原为CO，利用余下装置证明CO的还原性。(2)注意排除水蒸气对实验的干扰。答案：(1)饱和NaHCO3溶液(2)CO2C2CO(3)水蒸气进入D中在高温下能跟碳反应产生H2，H2也能还原CuO，不能证明CO具有还原性(4)DE(或)1下列变化中，不能一步实现的是()ANa2SiO3H2SiO3B

16、H2SiO3SiO2CSiO2H2SiO3 DSiO2Na2SiO3解析：选CNa2SiO3H2SiO3；H2SiO3SiO2；SiO2Na2SiO3；SiO2不能一步转化为H2SiO3。2利用石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：SiO22CSi(粗)2COSi(粗)2Cl2SiCl4SiCl42H2Si(纯)4HCl关于上述反应的分析不正确的是()A、是置换反应，是化合反应B高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子D高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅解析：选D此三步反应按照顺序进行，才可制得高纯硅，D错误。3下列

17、离子方程式书写正确的是()A往NaOH溶液中通入少量CO2：CO2OH=HCOB单质Si与氢氟酸反应：Si4HF=H2SiF4C石英砂与烧碱反应制水玻璃：SiO22OH=SiOH2OD往水玻璃中通入二氧化碳：Na2SiO3H2OCO2=H2SiO32NaCO解析：选CA项的反应为2OHCO2=COH2O；B项的反应中，H2的化学计量数为2；D项，Na2SiO3为可溶性盐，应该拆开写，并把前后的Na去掉即SiOH2OCO2=COH2SiO3。4如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内物质为杂质)，请按下列提供的试剂和操作，将序号填在表内。试剂：A.盐酸B烧碱溶液C氧气D水E二氧化碳F不需要其他

18、试剂操作：加热燃烧加热熔融高温灼烧过滤蒸馏结晶混合物试剂操作(1)SiO2(CaCO3)(2)SiO2(Si)(3)NaCl(SiO2)(4)SiO2(H2SiO3)(5)Fe2O3(SiO2)解析：(1)利用二氧化硅难溶于盐酸，碳酸钙易溶于盐酸的性质差异，溶解后过滤。(2)加热情况下，硅和氧气反应生成二氧化硅，变杂质为主要成分。(3)利用二者的水溶性差异，溶解、过滤、蒸发结晶即可。(4)采用加热方式将硅酸转变为二氧化硅。(5)加烧碱溶液将二氧化硅溶解后过滤即可。答案：(1)A(2)C(3)D(4)F(5)B5CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3，另外有

19、少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。如图所示装置可用于CO2气体的提纯和干燥。完成下列填空：(1)用浓盐酸配制11(体积比)的稀盐酸(约6 mol/L)，应选用的仪器是_。a烧杯b玻璃棒c量筒d容量瓶(2)上述装置中，A是_溶液，NaHCO3溶液可以吸收_。(3)上述装置中，B物质是_。用这个实验得到的气体测定CO2的分子量，如果B物质失效，测定结果_(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。(4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一，测定溶出量的主要实验步骤设计如下：剪碎、称重浸泡溶解过滤残渣烘干冷却、称重恒重为了将石蜡和碳酸

20、钙溶出，应选用的试剂是_。a氯化钠溶液b稀醋酸c稀硫酸d正己烷(5)在溶出量测定实验中，为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量，应先溶出_，后溶出_。(6)上述测定实验中，连续_，说明样品已经恒重。解析：(1)本实验的操作是按照体积比11的稀释，故选择a、b、c，注意本题容易误选容量瓶。(2)因大理石中含有少量的含硫化合物，故在制取的二氧化碳中含有H2S杂质，装置的A物质是用于除去H2S的，可选用的试剂是铜盐(如CuSO4)或酸性KMnO4溶液。而碳酸氢钠溶液的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢等酸性气体，同时可以减少二氧化碳的损失。(3)显然B物质是用于干燥二氧化碳气体的，可选用的干燥剂应是固体干燥剂如P2O5、CaCl2等。若二氧化碳不干燥，测量的分子量成了CO2和H2O的平均分