课下限时集训(10)碳、硅及无机非金属材料

1、课下限时集训（10）碳、硅及无机非金属材料(限时： 45 分钟 )一、选择题1下列各项叙述中正确的是()A 硅是光导纤维的主要成分B生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和黏土C玛瑙、水晶饰品在保养时不能与强碱溶液接触D SiO2 与某些酸碱均能反应，故它是两性氧化物2下列关于C、 Si 两种非金属元素的说法中，正确的是()A 两者结合形成的化合物是共价化合物B在自然界中都能以游离态存在C氢化物的热稳定性比较：CH 4 SiH 4D最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸3将过量的 CO2 分别通入 CaCl 2 溶液、 Na2SiO 3 溶液、 Ca(OH) 2 溶液、饱和 Na2 CO3溶液、

2、NaAlO 2 溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是()A BCD4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：Na2SiO3 CO2 H2 O=2Na CO23 H2SiO 3B澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2 2CO2=Ca2 2HCO 3C硅与氢氟酸的反应：Si 4H 4F =SiF4 2H2 D二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO 2 2OH =SiO23 H2O5下列关于SiO2 和 CO2 的说法中正确的是()A CO2、 SiO 2 分别是碳酸和硅酸的酸酐BCO2 和 SiO2 与水反应分别生成相应的酸CCO2 是酸性氧化物，SiO2 是两性氧化物D CO2

3、 和 SiO2 都是由相应的分子组成的6从与NaOH 溶液反应所得产物(纯净物 )类型差异性角度上看，下列四种物质有一种明显不同于其他三种物质，该物质是()A SiO2B CO2C SiD Al 2O317下列除杂方法正确的是 ()A SiO2 中含 Al 2O3 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Na 2CO3 溶液的洗气瓶D Na2CO3 溶液中含有Na 2SiO 3 杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤8下列变化中，不能一步实现的是()A Na2SiO3H 2SiO 3B H

4、2SiO3 SiO2CSiO 2 H2SiO 3D SiO2 Na2SiO 39蛇纹石由MgO 、Al 2O3、 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 SiO 2B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Mg 2、 Al 3 、 Fe3 、 H 10甲气体可发生如下变化：通过灼热的

5、炭层通过灼热的炭层丙气体通过灼热的 CuO通过澄清石灰水甲气体乙气体 乙气体丁固体。则甲、乙、丙、丁分别为()A CO2、 CO、 O2、 CaO BO2、 CO、 CO2 、CaCO3CO2、 CO2、 CO、CaCO3D CO、 CO2、 O2、 Ca(OH) 2二、非选择题11 硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90% 以上。(1)下列物质不属于硅酸盐的是_。A 陶瓷B玻璃C水泥D生石灰(2)SiO 2 是 玻 璃 的 主 要 成 分 之 一 ， SiO 2 与NaOH溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 为2_ ，工艺师常用 _( 填物质名称 )来雕刻玻璃。(

6、3)用 Na 2SiO 3 水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na 2SiO 3 可用作 _。Na2SiO 3可通过 SiO2 与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是_。A 普通玻璃坩埚B石英玻璃坩埚C氧化铝坩埚D铁坩埚高温(4)工业上常利用反应2C SiO2=Si 2CO制备硅单质， 该反应中所含元素化合价升高的物质是 _(填化学式，下同)，氧化剂是 _。12如图所示物质的转化关系中，A 是一种固体单质，E 是一种白色沉淀。请回答下列问题：(1)B 的化学式是 _，目前 B 已被用作 _的主要原料。(2)B 和 a 溶液反应的离子方程式是_ 。(3)A 和 a 溶液反应的

7、离子方程式是_ 。(4)C 和过量的盐酸反应的离子方程式是_ 。13 (1) 工业上用焦炭与石英砂在高温下反应制取粗硅，其反应的化学方程式为_ 。上述反应中的氧化剂是_，还原剂是 _ 。(2)用焦炭和石英砂制取粗硅为什么要隔绝空气进行？_ 。(3) 粗 硅 与 Cl 2 加 热 到 460 时 发 生 反 应 ， 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式_ 。(4)在 1 100 时， SiCl 4 被 H 2 还原的化学方程式为_ 。(5)如何通过实验除去SiO2 中混有少量的CaCO3 杂质_ 。(6) 石 英 既 能 与 NaOH 溶 液 反 应 ， 又 能 与 氢 氟 酸 反 应 ，

8、 它 是 两 性 氧 化 物 吗 ？_( 填“是”或“不是”)。试分别写出它与NaOH 溶液、氢氟酸发生反应的化3学方程式。_ 。(7)中学化学中能与NaOH 溶液反应生成H 2 的单质有哪些？_ 。试分别写出反应的化学方程式_ 。(8)陶瓷、水泥、玻璃是常用的硅酸盐材料，其中，生产普通玻璃的主要原料是什么？_ 。14(2016 豫晋冀陕五省联考鄂 )某实验小组设计了如图装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。已知：PdCl2 溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO PdCl2H 2O=CO 2 2HClPd (产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。(1)实验时要通入足够长时间的N

9、2，其原因是 _ 。(2)装置 B 的作用是 _ 。(3)装置 C、D 中所盛试剂分别为_ 、_ ，若装置 C、D 中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为_ 。(4)该装置的缺点是_ 。(5)资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。取 18 g SiO 2 和 8.4 g 焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体13.44 L ，假定气体产物只有 CO，固体产物只有 Si 和 SiC ，则 Si 和 SiC 的物质的量之比为 _。(6)设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强：_ 。4参考答案与解析1.解析：选 C 光导纤维的主要成分是SiO 2，A 错误；生产

10、普通玻璃的主要原料有纯碱、石灰石和石英， B 错误；玛瑙、水晶的主要成分是SiO 2，能与强碱反应， C 正确；酸中只有氢氟酸能与 SiO 2 反应且生成物不是盐与水，SiO2 不是两性氧化物， D 错误。2.解析： 选 A C、 Si 都是非金属元素，结合形成的化合物是共价化合物，故A 正确；Si 元素为亲氧元素，不能以游离态存在，故 B 错误；非金属性C Si，则氢化物的热稳定性SiH 4 CH4，故 C 错误； SiO2 既不溶于水，也不和水反应，故D 错误。3.解析： 选 B 盐酸酸性比 H 2CO3强，不反应； 2CO2 2H2O SiO32=H 2SiO 3 2HCO 3 ； CO

11、2 OH =HCO 3 无 沉 淀 ； 饱 和Na2CO3 溶 液 中CO2 H 2O Na2CO3=2NaHCO 3 ，析出 NaHCO 3； CO2 AlO 2 2H 2O=Al(OH) 3 HCO 3，生成Al(OH) 3 沉淀，故 B 正确。4.解析： 选 DA 项， Na2SiO 3 是强电解质，应拆成 Na、 SiO32，且应生成 HCO 3，错误； B 项正确写法是CO2 OH =HCO3 ，错误； C 项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H 和，错误。F5.解析： 选 ACO2、 SiO2 分别是碳酸和硅酸的酸酐，二者均是酸性氧化物，但SiO 2不与水反应，且其结构中不含有分子，而是由

12、原子组成的。6.解析：选 C Si 与 NaOH 溶液反应生成的是H 2 与盐 (单质与化合物 )，另外三种物质与NaOH 溶液反应生成的是盐与水(均是化合物 )。7.解析： 选 B A 项， SiO 2、Al 2O3 均与 NaOH 反应； C 项， Na2CO3 溶液也吸收 CO2；D 项，引入杂质 NaHCO 3。盐酸NaOH8.解析： 选 C Na2SiO3H 2SiO3；H 2SiO3SiO2， SiO2 Na2SiO3， SiO2 不与H2O 反应，故不能一步转化为H2SiO 3。9.解析： 选 B 向蛇纹石试样中加入过量的盐酸，其中的MgO 、Al 2 O3、Fe2O3 溶解形成

13、含 Mg 2 、Al 3 、Fe3 和 H 的溶液 Y ，而 SiO 2 不溶解形成沉淀X ，溶液 Y 中加入过量 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Al 2O3 和 SiO 2 溶解形成 AlO 2 和 SiO 32 ，而 MgO 和 Fe2O3 不溶解形成沉淀， B错误。10.解析： 选 C以丙气体为突破口，丙通过灼热的CuO 后，生成的乙气体可与澄清石灰水反应生成固体，说明乙是CO2 ，则反推丙是CO，则甲是O2，丁是 CaCO3。11.解析： (1) 生石灰是CaO，为碱性氧化物且不含S

14、i 元素，不属于硅酸盐。(2)SiO 2 与5NaOH 溶液反应的化学方程式为SiO 22NaOH=Na 2SiO 3 H2O。由于 SiO2 能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)Na2SiO3 水溶液又称 “ 水玻璃 ” ，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。SiO 2 和 Na2 CO3 在高温下反应生成Na 2SiO 3 和 CO2，故含 SiO 2 的材料 (普通玻璃、石英玻璃)以及 Al 2 O3 等都能与Na2CO3 在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。 (4)题给反应中C(碳 )被氧化， SiO 2 中 4 价的硅被还原，因此SiO2 作氧化剂。答案： (

15、1)D (2)SiO 2 2NaOH=Na 2SiO3 H 2O 氢氟酸 (3)防火剂 D (4)CSiO 212.解析： C 与过量的盐酸反应生成白色沉淀E，则 E 可能是硅酸或氯化银，若E 是氯化银，则C 是硝酸银， A 为银，则根据已有知识，银可以与硝酸反应生成硝酸银，而银与硝酸反应生成三种产物，不符合框图中物质间的转化关系。则E 只能为硅酸，则C 为硅酸盐， A 为硅， a 溶液为强碱的水溶液，进一步推出B 为二氧化硅。答案： (1)SiO 2 光导纤维(2)SiO 2 2OH =SiO 32 H2O(3)Si 2OH H2O=SiO 32 2H2(4)SiO 32 2H =H2 Si

16、O3高温C13.答案： (1)SiO 2 2C=Si 2CO SiO 2(2)焦炭能与空气中的氧气发生反应460 (3)Si 2Cl 2=SiCl 41100(4)2H 2 SiCl 4=Si 4HCl(5)加入盐酸后过滤(6)不是SiO2 2NaOH=Na 2SiO 3 H2O；SiO 2 4HF=SiF 4 2H2O(7)Al和 Si2Al 2NaOH 2H 2O=2NaAlO 2 3H2 ； Si 2NaOH H2O=Na2SiO3 2H 2(8)石英砂、纯碱和石灰石14.解析： (1) 碳与二氧化硅反应要在高温下进行，而高温下碳与空气中氧气反应，所以实验前要通人足够长时间的N 2 将装

17、置中的空气排尽。(2)根据装置图可知，B 装置作安全瓶，防止倒吸。 (3)根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成CO 也可能生成CO2，所以C 装置用来检验 CO2，D 装置用来检验 CO，所以 C、D 装置中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液；若装置 C、D 中溶液均变浑浊，说明既有CO2 又有 CO。由于两气体产物的物质的量高温相等，根据元素守恒可知化学方程式为3SiO 2 4C=2CO22CO 3Si。(4)CO有毒，不能排放到空气中，而该装置缺少尾气吸收装置吸收未反应的CO。 (5)18 g SiO2 物质的量618 g8.4 g 1 0.3 mol,8.4 g 焦炭物质的量 10.7 mol ，充分反应后收集到标准状况60 g mol12 g mol下的气体 13.44 L ，其物质的量13.44 LCO，固体 1 0.6 mol ，假定气体产物只有22.4 Lmol产物只有 Si 和 SiC ，则有：SiO22C=2CO Si0.3 mol0.6 mol0.6 mol0.3 molSiC=SiC1110.1 mol0.1 mol0.1 mol故