2019版一轮化学(鲁科版)练习：第4章 第12讲 碳、硅及无机非金属材料含解析

课时作业

1．下列哪些材料是新型无机非金属材料()

①氧化铝陶瓷；②氮化硅陶瓷；③碳化硅陶瓷；④氮化铝陶瓷；⑤氮化钛陶瓷；

⑥硅化硼陶瓷；⑦二硅化铜陶瓷

A．仅①②③B．仅①③④⑤

C．仅①⑤⑥D．全部都是

答案：D

2．(2017·吉林一中质检)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()

①硅酸盐NaFeSiO用氧化物的形式表示为NaO·2FeO·3SiO

2231022

②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品

③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

④单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料

A．②③B．①③

C．①④D．④

解析：①硅酸盐NaFeSiO中Fe的化合价是＋3价，所以用氧化物的形式表示

22310

为NaO·FeO·3SiO，错误；②水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐制品，

2232

错误；③用于制作光导纤维的材料是二氧化硅，不是硅单质，错误；④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：D

3．下列关于SiO和CO的叙述不正确的是()

22

A．都是共价化合物

B．SiO可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨

2

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：SiO不溶于水且与水不反应，C项错误。

2

答案：C

4．(2017·宿州模拟)下列叙述正确的是()

高温

A．因为NaCO＋SiO=====NaSiO＋CO↑，所以硅酸的酸性比碳酸强

232232

B．碳和硅都是第ⅣA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HCO与HSiO的酸性

2323

强弱，A错误；CO和SiO的物理性质差异较大，B错误；SiO与氢氟酸的反

222

应不属于两性氧化物，因为SiO与一般酸不反应，C错误。

2

答案：D

5．下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是()

A．SiO―→．SiO―→

2SiBH23SiO2

C．SiO―→SiOD．Si―→NaSiO

2H2323

△

解析：A项，SiO＋2C高温,Si＋2CO↑；B项，HSiO=====SiO＋HO；C项，

22322

SiO不能与水反应生成HSiO，也无法与其他物质通过一步反应生成HSiO；

22323

D项，Si＋2NaOH＋HO===NaSiO＋2H↑。

2232

答案：C

6．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：NaSiO＋CO＋HO===2Na＋＋CO2－＋HSiO

2322323

B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)＋2CO===Ca2＋＋2HCO－

223

C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋＋4F－===SiF↑＋2H↑

42

D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO＋2OH－===SiO2－＋HO

232

解析：NaSiO是强电解质，应拆成Na＋、SiO2－，且应生成HCO－，A错；B项

2333

正确写法是CO＋OH－===HCO－；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。

23

答案：D

7．将足量CO气体通入水玻璃(NaSiO溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充

223

分灼烧，最后得到的固体物质是()

A．NaSiOB．NaCO、NaSiO

232323

C．NaCO、SiOD．SiO

2322

解析：将足量CO气体通入水玻璃中，发生反应：2CO＋NaSiO＋

2223

△

2HO===HSiO↓＋2NaHCO；加热蒸干，高温灼烧时发生反应：HSiO=====

223323

△高温

HO＋SiO；2NaHCO=====NaCO＋CO↑＋HO；NaCO＋SiO=====NaSiO

223232223223

＋CO↑，所以最后所得固体物质是NaSiO，故选A项。

223

答案：A

8．青石棉(crocidolite)是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学

品之一，其化学式为NaFeSiO(OH)。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物

258222

只有NO，下列说法不正确的是()

A．青石棉是一种硅酸盐产品

B．青石棉中含有一定量的石英晶体

C．青石棉的化学组成可表示为NaO·3FeO·FeO·8SiO·HO

22322

D．1mol青石棉能使1molHNO被还原

3

解析：硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)

结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，

不可能含有一定量的石英晶体；1molNaO·3FeO·FeO·8SiO·HO跟足量硝酸

22322

反应时，失去3mol电子，而还原产物只有NO，故能使1molHNO被还原。

3

答案：B

9．二氧化硅(SiO)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料(如图所示)。

2

下列说法正确的是()

A．SiO既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物

2

B．盛放NaCO溶液的试剂瓶不能用玻璃塞

23

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：SiO＋2NaOH===NaSiO＋HO，生成了盐和水，

2232

SiO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

2

有普遍性，所以二氧化硅不是两性氧化物，故A错误；NaCO溶液呈碱性，二

23

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：B

10．向含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)的溶液中持续稳定地通入CO气体，

22

当通入气体体积为8.96L(0℃，1.01×105Pa)时立即停止，则这一过程中，溶

液中溶质离子的物质的量与通入CO气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解

2

和离子的水解忽略不计)()

AB

CD

解析：通入CO气体依次发生的反应为

2

CO＋Ba(OH)===BaCO↓＋HO

2232

0．1mol0.1mol0.1mol

CO＋2NaOH===NaCO＋HO

2232

0．1mol0.2mol0.1mol

CO＋NaCO＋HO===2NaHCO

22323

0．1mol0.1mol0.2mol

CO＋BaCO＋HO===Ba(HCO)

23232

0．1mol0.1mol0.1mol

通入0.1molCO时，溶液中含有0.2molNaOH，溶质离子的物质的量为0.4mol；

2

通入0.2molCO时溶液中生成0.1molNaCO，n(离子)＝0.3mol；通入0.3mol

223

CO时，溶液中含0.2molNaHCO，n(离子)＝0.4mol；通入0.4molCO时，溶

232

液中含0.2molNaHCO和0.1molBa(HCO)，n(离子)＝0.7mol。

332

答案：C

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)用NaSiO水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明NaSiO可用作________。

2323

NaSiO可通过SiO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

232

选用的是________(填字母序号)。

a．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚

c．氧化铝坩埚D．铁坩埚

(2)SiO是硅酸盐玻璃(NaCaSiO)的主要成分，NaCaSiO也可写成

226142614

NaO·CaO·6SiO。盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃塞容易使瓶体与瓶塞粘连，

22

而无法打开，发生反应的化学方程式为________________________________。

长石是铝硅酸盐，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式

NaAlSiO可推知钙长石的化学式为________________。

38

解析：(2)玻璃的成分中含有SiO，能与NaOH溶液反应生成黏性很强的NaSiO

223

而发生粘连，反应方程式为SiO＋2NaOH===NaSiO＋HO。由于钙长石和钠长

2232

石中氧原子的物质的量分数相同，钠长石中钠与铝的原子个数比为1∶1，扩2

倍后可知钙长石中钙和铝的原子个数比为1∶2。钠长石中氧原子的物质的量分

8

数为，则钙长石用氧化物的形式表示为CaO·AlO·nSiO，因此：1＋3＋2n

5＋8232

＝8，n＝2，钙长石的化学式为CaO·AlO·2SiO，即为CaAlSiO。

232228

答案：(1)防火剂d

(2)SiO＋2NaOH===NaSiO＋HOCaAlSiO

2232228

12．X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①的化学方程式：___________________________________；

反应⑦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SiN。反应①为Si与Cl反

342

应生成SiCl，反应⑦为硅酸钠与过量的二氧化碳反应生成硅酸和碳酸氢钠。

4

答案：(1)SiClSiN

434

(2)Si＋2Cl△,SiClSiO2－＋2HO＋2CO===HSiO↓＋2HCO－

24322233

13．某化学兴趣小组的成员捡到一块矿石，观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色，

投入水中没有任何变化，再向水中加浓盐酸至过量，矿石部分溶解，并有大量无

色气体生成。学生猜测该矿石可能由CaCO、SiO、FeO三种成分组成，试设

3223

计实验证明CaCO以外的两种成分。

3

仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗、漏斗架；

2mol·L－1盐酸、2mol·L－1NaOH溶液、2%KSCN溶液。

(1)将实验方案用以下流程示意图表示，试写出每步所用试剂名称或化学式。

试剂Ⅰ________；试剂Ⅱ________；试剂Ⅲ________。

(2)如果猜测是成立的，试根据上述实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。

编号实验操作预期现象和结论

取适量矿石研细，加足量2mol·L－1有大量无色气体生成，得棕黄色溶

①

盐酸液，且仍有少量固体残留

②

③

④

答案：(1)2%KSCN溶液2mol·L－1NaOH溶液2mol·L－1盐酸

(2)

溶液变成红色，说明矿石中有

②向溶液中滴入几滴KSCN溶液

FeO

23

③向残渣中加入2mol·L－1NaOH溶液残渣溶解，得无色溶液

产生白色沉淀，说明矿石中含有

④向溶液中加入少量2mol·L－1的盐酸

SiO

2

14.(2017·郑州模拟)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NH反应而生成，同时产生HCl气体。请推断：

3

①化合物G的化学式为_________________________________。

②1molNH和0.75molE恰好完全反应生成G和HCl，则化合物E的