课时强化作业10

1、课时强化作业十无机非金属材料的主角硅(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(每小题6分，共60分)1(2016届邯郸市曲周县第一中学摸底)有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是()A高纯度的硅广泛用于制作计算机B硅可由二氧化硅还原制得C低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应D自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅解析：自然界中硅以化合态形式存在，不存在单质硅，D项错误。答案：D2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

2、以游离态存在C氢化物的热稳定性比较：CH4<SiH4D最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸解析：C、Si都是非金属元素，二者结合形成的化合物为共价化合物，A项正确；硅元素为亲氧元素没有以游离态存在的单质，B项错误；非金属性C>Si，故氢化物的稳定性SiH4<CH4, C项错误；SiO2不溶于水，也不与水发生反应，D项错误。答案：A3(2016届山西省曲沃中学月考)下列关于硅材料的说法正确的是()A玛瑙的主要成分是硅酸盐B制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂C光导纤维的主要成分是晶体硅D水晶项链、玻璃、水泥和陶瓷都是硅酸盐制品解析：玛瑙的主要成分是二氧化硅，A项错误；光导纤维

3、的主要成分是二氧化硅，C项错误；水晶的主要成分是二氧化硅，D项错误；只有B项正确。答案：B4澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4 000个碳原子，直径约6到9 nm，在低于183 时，泡沫具有永久磁性，下列叙述正确的是()A“碳纳米泡沫”与石墨互为同位素B把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中，能产生丁达尔现象C“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物D“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同解析：由题中信息可知“碳纳米泡沫”为碳的单质与石墨互为同素异形体，A项错误；“碳纳米泡沫”直径约6到9 nm，分散到适当溶剂可形成胶体，能产生丁达尔现象，B项正确；“碳纳米泡沫”是碳的单质，不属于

4、化合物，C项错误；“碳纳米泡沫”和金刚石是碳的不同单质，其结构不同，性质不同，D项错误。答案：B5下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是()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和CO2中均含有共价键，是共价化合物，A项正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，B项正确；SiO2不溶于水，且不与水反应，C项错误；SiO2、CO2均为酸性氧化物，与强碱溶液反应生成盐和水，D项正确。答案：C6常温下，下列不发生反应的一组物质是()硅与NaOH溶液硅与盐酸硅与氢氟酸二氧化硅与碳酸钠二氧化硅与Na

5、OH溶液二氧化硅与浓硝酸ABCD解析：中Si与NaOH溶液发生反应Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，中硅与氢氟酸发生反应Si4HF=SiF42H2，二氧化硅与NaOH溶液发生反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，、中物质常温下不发生反应，故选D项。答案：D7(2016届衡水中学二调)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=2NaCOH2SiO3BNa2O2加入HO中：2Na2O22HO=4Na4OH18O2C硅与氢氟酸的反应：Si4H4F=SiF42H2D过量CO2通入氢氧化钙溶液中：CO2OH=HCO解析：水玻璃为Na2SiO

6、3溶液，Na2SiO3应拆为离子形式，在水玻璃中通入过量CO2，应生成NaHCO3，A项错误；Na2O2与HO反应中Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，HO中氧元素化合价不变，B项错误；氢氟酸为弱酸，应写化学式，C项错误；只有D项正确。答案：D8对于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中含有HCl杂质，可以通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶D该族元素的主要化合价是4和2解析：C、Si、Ge的最外层电子数都是4，C的次外层电子数为2，Ge的次外层电子数为18，B项错误。答案：B9(2

7、016届邯郸市曲周县第一中学摸底)汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式：BaCuSi2Ox，Cu为2价)，下列有关“汉紫”的说法中不正确的是()A用盐的形式表示：BaSiO3·CuSiO3B用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2C易溶于强酸、强碱D性质稳定，不易褪色解析：根据化合物中化合价代数和为0，可知x为6，硅酸铜钡的化学式为BaCuSi2O6，用盐的形式可表示为：BaSiO3·CuSiO3，用氧化物形式表示为BaO·CuO·

8、2SiO2；根据“汉紫”是汉代器物上的颜料可推知，“汉紫”性质稳定，不易褪色；由盐的表达式可推知，其不溶于强碱，故A、B、D项正确，C项错误。答案：C10将足量的CO2不断通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为()解析：解答本题关键在于反应顺序的正确判断。反应依次为CO2Ba(OH)2=BaCO3H2O、CO22NaOH=Na2CO3H2O、CO22NaAlO23H2O=Na2CO32Al(OH)3、CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3、CO2BaCO3H2O=Ba(HCO3)2。用离子方程式判断，若先和AlO反应生成Al(OH)3，

9、则生成的Al(OH)3与溶液中的OH还是会反应生成AlO，相当于先和OH反应；若先和NaOH反应，生成Na2CO3，则CO会与Ba2生成BaCO3沉淀，还是相当于先和Ba(OH)2反应；若先与BaCO3反应，溶解沉淀，溶液中还有Na2CO3，还是会与Ba2沉淀为BaCO3，所以先和Na2CO3反应生成NaHCO3后，再与BaCO3反应，沉淀溶解；所以，随CO2的通入，先生成BaCO3，然后沉淀质量保持不变一段时间，然后又继续生成Al(OH)3沉淀，然后沉淀质量又保持不变一段时间，然后沉淀逐渐溶解一部分，最后剩下的就是Al(OH)3沉淀。答案：C二、非选择题(共40分)11(10分)在下列物质的

10、转化关系中，A是一种固体单质，且常作半导体材料，E是一种白色沉淀，F是最轻的气体单质。据此填写：(1)B的化学式是_，目前在现代通讯方面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溶液反应的离子方程式是_。(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是_。解析：A是固体单质且为半导体材料，所以A为Si，则B为SiO2。根据框图中的关系知E中含有硅元素，且是加入过量盐酸生成的白色沉淀，所以E为H2SiO3，则a为NaOH，C为Na2SiO3，D为H2O。F为最轻的气体单质，所以F为H2。Si与NaOH反应的离子方程式为Si2OHH2O=SiO2H2，SiO2与NaOH反应的离

11、子方程式为SiO22OH=SiOH2O。答案：(1)SiO2制光导纤维(2)SiO22OH=SiOH2O(3)Si2OHH2O=SiO2H2(4)SiO2H=H2SiO312(16分)晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅.粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si3HClSiHCl3H2.SiHCl3与过量H2在1 0001 100 反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：(1)第步制备粗硅的化学反应方程式为_。(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 )中含有少量SiCl

12、4(沸点57.6 )和HCl(沸点84.7 )，提纯SiHCl3采用的方法为_。(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：装置B中的试剂是_。装置C的烧瓶需要加热，其目的是_。反应一段时间后，装置D中观察到的现象是_，装置D不能采用普通玻璃管的原因是_，装置D中发生反应的化学方程式为_。为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_。为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是_(填写字母代号)。a碘水 b氯水cNaOH溶液dKSCN溶液eNa2SO3溶液解析：SiCl4与SiHCl3的沸点

13、不同，分离沸点不同的液体采用的方法是分馏。根据题干“SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃”可判断H2的作用之一是排尽装置内的空气，防止SiHCl3自燃，而且H2必须是干燥的，可知B的作用就是干燥H2，故B中试剂为浓H2SO4。由于通入D中应是稳定的SiHCl3与过量H2的气流，故C装置要加热，并且用水浴加热。由D装置加热到1 0001 100 ，普通玻璃管会软化，所以必须选用石英管。鉴定产品硅中是否含铁单质，用稀HCl溶解后生成Fe2，如果选用NaOH会将生成的Si也溶解，检验时会将Fe2转化为Fe3，故选用试剂为氯水、KSCN 溶液。答案：(1)SiO22CSi2CO(2)分馏(或

14、蒸馏)(3)浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3气化有固体物质生成在反应温度下，普通玻璃会软化SiHCl3H2Si3HCl排尽装置中的空气bd13(14分)已知SiO2、SO2、CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性(提示：2MgCO22MgOC)。.用如图所示的装置进行Mg和SO2反应的实验：(1)选择制取SO2的合适试剂_(填选项代号)。10%的H2SO4溶液；80%的H2SO4溶液；Na2SO3固体；CaSO3固体。(2)写出装置B中发生的主要反应的化学方程式：_。(3)你认为该装置是否有不足之处？_，如果有，请一一说明_。.某研究性学习小组进

15、行了“实验室制Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料后得到以下可供参考的信息：工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si；Mg在点燃的条件下即可与SiO2反应；金属硅化物与稀硫酸反应生成硫酸盐和SiH4；Si和SiO2均不与稀硫酸反应；SiH4在空气中能自燃。他们在研究报告中记载着“选用合适的物质在适宜的条件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的63%左右”。(4)该小组“实验室制Si”的化学方程式是_。(5)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是_。解析：(1)由于SO2易

16、溶于水故选用试剂，由于CaSO4微溶于水故应选试剂，、反应来制SO2。(2)B中发生的主要反应的化学方程式为3MgSO22MgOMgS(或2MgSO22MgOS，MgSMgS)。(3)该装置有不足之处，由于在高温下水可和Mg反应产生H2，故应在A和B之间连接一个干燥装置；C装置应与大气相通，防止发生事故，由于SO2溶于水易与NaOH溶液反应，故应设计一个防倒吸装置；镁能与玻璃中SiO2反应，故应在Mg下方垫一个不锈钢垫片。(4)由题给资料可知，制Si的化学方程式为2MgSiO22MgOSi。(5)Mg与Si反应生成Mg2Si，Mg2Si与H2SO4反应可生成的SiH4，可自燃，用方程式可表示为，2MgSi=Mg2Si、Mg2Si2H2SO4=2MgSO4SiH4