2014年高考化学总复习课时作业10无机非金属材料的主角——硅(精)

1、课时作业（十）无机非金属材料的主角一一硅一、选择题（本题包括 12 小题，每小题 4 分，共 48 分）1.（2013 福建莆田质检）英国两位科学家因在石墨烯材料领域有卓越研究而获得2010年诺贝尔奖。科学家预测，该材料有可能代替晶体硅在电子工业的地位，从而引发电子工业的新革命。目前晶体硅在电子工业中的作用是（ ）A 制光导纤维B 制耐高温材料C.作半导体D .制光学仪器2开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是（）A .合成纤维和光导纤维都是有机高分子材料B. SiO2是人类将太阳能转变为电能的常用材料C. 水晶、玛瑙、水泥和瓷器都是硅酸盐制品D 氮化硅陶瓷是新型无机非

2、金属材料3下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是（）A . NaOH 溶液B . Na2SiO3溶液C.盐酸D 氢氟酸4常温下，下列不发生反应的一组物质是（）1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 NaOH 溶液 二氧化硅与浓硝酸A .B .C.D .5下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是（）A . SiO2 SiB . CO2-CC. SiO2- H2SQ3D . Si - Na2SiO36.下列离子方程式不正确的是（）_2A .石英与烧碱反应：SiO2+ 2OH_=SiO3_+ H2OB .硅与烧碱反应： Si + 2OH_+ H2O=SiO2_+ 2H2fC

3、.向小苏打溶液中加入过量的石灰水：2HCO3+Ca+2OH =CaCO3J +2 出 0+CO3D .往水玻璃中加入盐酸：2H + SiO3=H2SiO3J7.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：BaCuSizOx, 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：BaSiO3CuSiO3B.用氧化物形式表示： BaOCuO2SiO2C. 易溶于强酸、强碱D .性质稳定，不易褪色&将足量 CO2气体通入水玻璃（Na2SiO3溶液）中，然后加热蒸

4、干，再在高温下充分灼烧， 最后得到的固体物质是（）A. Na2SiO3B . Na2CO3、Na2SiO3C. Na2CO3、SiO2D . SQ29.用 4 种溶液进行实验，下表中“溶液”与“操作及现象”对应关系错误的是（）选项溶液操作及现象A饱和 Na2CO3通入 CO2,溶液变浑浊溶液BNaCl 溶液通入 CO2，溶液变浑浊，继续通 CO2至2 生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是 _。过量，浑浊消失CCa(ClO)2溶液通入 CO2,溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去DCa（OH）2溶通入 CO2，溶液变浑浊，继续通 CO2至过量， 浑浊消失，再加入足量NaOH 溶液，又变

5、浑浊10.向 0.1 mol L_NaOH 溶液中通入过量 CO2后，溶液中存在的主要离子是（）A . Na+、C&_B . Na+、HCO3C. HCO3、CO3-D . Na+ OH-11.（2013 河南三门峡质检）将足量的 CO2不断通入 KOH、Ba（OH）2、KAlO2的混合溶液 中，生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示为（）12.向含有 0.2 molNaOH 和 0.1 mol Ba（OH）2的溶液中持续稳定地通入CO?气体，当通入气体 8.96 L（0C,1.01x102 2 3 4 5Pa）时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的总物质的量与 通入 CO?

6、气体的体积关系图象正确的是（气体的溶解和离子的水解忽略不计）（）ft 2.24 4.4!i 6.72S.VTLC二、非选择题（本题包括 5 小题，共 52 分）13.（8 分）世博会中国馆 一一“东方之冠”由钢筋混凝土、 7 000 多块红色铝板和 1 200多块玻璃等建成。（1）铝_ （填“是”或“不是”）红色的，铝板和玻璃均易被烧碱腐蚀，原因是已知：单质 E 可作为半导体材料；2化合物 F 是不能生成盐的氧化物；3化合物 I 能溶于水，呈酸性，它能够跟氧化物A 发生反应。42F2+ 2H2O= 4HF + O2（用化学方程式表示）3 石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特种玻璃，石英玻

7、璃的主要成分是_ ?有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）实际上不是硅酸盐材料，而是一种（ 选填 “橡胶” “纤维”或“塑料”_）。14.（8 分）已知 AI 有如下所示的转化关系:0 2,24 d,豳72&册V/LB02.24 4,4B 6.72 8.96 WLAft 2.24 4.4S fi.?2 H.06V/J.D据此，请填空：化合物 F 是_ ;化合物 I 是_ ;反 应 的 化 学 方 程 式 是写出 I 的水溶液与 A 反应的化学方程式15 . （12 分）（2013 江苏泰州质检）以磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑（SiO2nH2O）、磷及甲醇，下列工艺过程原料综合利用率高，

8、废弃物少。HC1 -牛 （1）上述反应中，属于置换反应的是 _（选填：i、n、川、w、v）。已知 SiHCl3的沸点为 33.0C,提纯 SiHCl3适宜的方法是 _。高温下进行的反应n的化学方程式为-?固体废弃物 CaSiO3可用于_。反应川需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是16.（12 分）硅单质及其化合物应用范围很广。（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备高纯硅。I咼温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；n粗硅与干燥的氯气在 450500C条件下反应制得 SiCl4；川.Sieg 液体经精馏提纯后与过量H2在 1 1001 200C条件下反应制得高纯硅。已知

9、SiCl4沸点为 57.6C,能与 H2O 强烈反应。 1 mol H2与 SiC气体完全反应吸收的 热量为 120.2kJ。请回答下列问题：1第 川 步 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为_ O2整个制备纯硅的过程中必须严格控制在无水无氧的条件下。SiCl4在潮湿的空气中因水 解 而 产 生 白 色 烟 雾， 其 生 成 物 是_ ?H2还原 SiCl4过程中若混入。2,可能引起的后果是 _ 。（2）二氧化硅被大量用于生产玻璃。工业上用SiO2、Na2CO3和 CaCO?共 283 kg 在高温下完全反应时放出 CO244 kg,生产出的玻璃可用化学式 Na2SiO3CaSiO3xSiO

10、2表示，则其 中 x= 。SiQi-反应rvzSiO2*HH2()反应VCa、P5h ICaSiO,17. （12 分）（2012 济南模拟）为了证明一氧化碳具有还原性，有人设计了下列实验:(1) 装 置试 齐 U 是装置 D 中发生反应的化学方程式是O(3)必须用装置 C 吸收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)。%1 忙 0 肅液搐蔽课时作业(十)1.C 由于硅单质是一种半导体材料，可作半导体；SiO2在自然界中存在广泛，工业 上用SiO2来制备硅单质。2. D3.C 由于SiO

11、2+ 2OH=SiO2+出 0，因而不可用带玻璃塞的试剂瓶保存NaOH 溶液；氢氟酸可以与 SiO2反应，即 SiO2+ 4HF=SiF4f+ 2 出 0，故不可用玻璃瓶保存。4. D高温点燃5.C A 项，SiO2+ 2C=Si + 2COf； B 项，CO2+ 2Mg=2MgO + C； C 项，SiO2不能与水反应生成 H2SiO3,更无法与其他物质反应生成H2SQ3； D 项，Si + 2NaOH +H2O=Na2SiO3+ 2H2?。6.C C 的正确离子方程式为：HCO3+ Ca2+ OH一=CaCO3J+ H2O。7. C “汉紫”能稳定存在至今，说明其性质稳定，不易褪色，不易与

12、酸、碱反应，“汉紫”中 Ba 为+ 2 价，Cu 为+ 2 价，Si 为+ 4 价，贝卩 x= 6。8.A 将足量 CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2+ Na2SiO3+ 2H2O=H2SiO3JNa2CO3+ CO2f+出 0； SiO2+ Na2CO3=Na2SiO3+ COzf，各反应物存在如下关系， H2SQ32NaHCO3, H2SQ3SiO2,2NaHCO3NazCOsSiO?， 由上述关系可知， 最后所得 固体物质是 Na2SiO3,故选 A 项。9.B 饱和 Na2CO3溶液中通入 CO2会生成溶解度较小的NaHCO3晶体，A 项对；NaCl 溶液中通入 CO2没有明显

13、现象，B 项错；Ca(ClO)2溶液中通入 CO2，生成碳酸钙和次氯酸， 次氯酸有强氧化性，能使品红溶液褪色，C 项对；Ca(OH)2溶液中通入 CO2，先生成碳酸钙沉淀，CO2过量时生成碳酸氢钙，再加入足量NaOH 溶液又生成碳酸钙沉淀，D 项对。10.B NaOH 溶液中通入少量 CO2时生成 Na2CO3,而通入过量 CO2时则生成 NaHCO3。2NaOH + CO2(少量)=Na2CO3+ 出 0NaOH + CO2(过量)=NaHCO3。11.C 将 CO2通入 KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，依次发生如下反应：Ba(OH)2+ CO2=BaCO3+ H2O22KO

14、H + CO2=K2CO3+ H2O32KAlO2+3H2O+CO2=2AI(OH)3J +K2CO34K2CO3+ CO2+ H2O=2KHCO35BaCO3+ H2O+ CO2=Ba(HCO3)2 +2NaHC根据沉淀生成和溶解的情况对照图象可知C 正确。12.C 当未通入 CO2气体时，溶液中的离子为 0.2 mol Na+0.1 mol Ba+ 0.4 mol OH；当通入 2.24 L CO2气体时，发生反应 Ba2+ CO2+ 2OH=BaCO3J+ H2O，此时溶液 中的离子为 0.2 mol Na+ 0.2 mol OH；当通入 4.48 L CO2时，发生反应 2OH+ CO

15、2=CO2+ H2O，此时溶液中的离子为 0.2 mol Na 、0.1 mol CO3;当通入 6.72 L CO2时，发生反应 C。2一+ CO2+ H2O=2HCO3，此时溶液中的离子为 0.2 mol Na1、0.2 mol HCO3；当通入8.96 L CO2时，发生反应BaCO3+ CO2+ H2O=Ba(HCO3)2,此时溶液中的 离子为 0.2 mol Na1、0.1mol Ba21、0.4 mol HCO3。对比图象可知选项 C 正确。13.答案：不是 2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2+ 3 出匸SiO2+ 2NaOH=Na2SiO3+ 出 0(2)CaC

16、O3(3)SiO2塑料14.解析：由已知及现阶段所学知识知 E 为 Si，再根据反应 知 A 为 SiO2。B 为C, F 为 CO。由已知 知 I 为 HF，结合已知 和反应知 C 为 H2O、D 为 F2, H 为 02。高温由反应C+ H2O(g)=CO + H2知 G 为 H2,经反应验证之。因此 AI 分别为 SiO2、C、 H2O、F2、Si、CO、H2、O2和 HF。高温答案：CO (2)HF (3)SiO2+ 2C=Si + 2COf(4)4HF+SiO2=SiF4f +2 出 0高温15 解析： 反应I为 SiO2+ 2C=Si+ 2COf。从图中可以看出，反应n的反应物 为

17、 SiO2、C 和 Ca3(PO4)2，产物为 CO、P 和 CaSiO3。反应川为 Si + 3HCI=SiHCI3+ H2。反 应W的反应物有 SiHCl3和 H2O,产物有 HCI、H2和 SQ2nH2O。反应V为 CO + 2H2=CH3OH。(1)置换反应是单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，只有I、川符合。(2) SiHCI3的沸点低，可用蒸馏法分离出来。反应川产生 H2，若与 O2混合会引起爆炸。从流程图中的反应W可知，SiHCI3可以与 H2O 反应，所以反应 川必须在无水条件下反 应。答案：I、川分馏(蒸馏)高温(3) Ca3(PO4)2+5C+3SiO2=3CaS

18、iO3+2P+5COf生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等(4) SiHCI3会水解，同时产生的 H2与。2混合会发生爆炸44X103g16.解析：(2)n(CO2)=44 g m。厂1= 1XIO3moI。高温木由 Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+COzf高温CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2f由玻璃的化学式： Na2SiO3CaSiO3xSiO2知：n(Na2CO3) = n(CaCO3)= 500 mol 即 m(Na2CO3)= 53 kg ,m(CaCO3)= 50 kg；反应掉 n(SiO2)3314=1X10 mol，即反应掉 m(SiO2)= 1X10 molX60 g mol= 6X10 g = 60 kg。再由 283 kg 53 kg 50 kg = 180 kg 知，283 kg 原料中含有 180 kg SQ2,其中反应 SiO2360 kg,在玻璃中含有 180 kg 60 kg = 120 kg SiO2，即玻璃中 n(SiO2)= 2X10 mol所以有 n(Na2SiO3) : n(CaSiO3) : n(SiO2)= 500 : 50