2023届新教材高考化学一轮复习无机非金属材料作业

课时作业13无机非金属材料一、单项选择题（本题包括6个小题，每小题只有1个选项符合题意）1．碳及其化合物与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是（）A．12C、13C、14C、C60、石墨烯、金刚石都是碳的同素异形体，用途广泛B．用二氧化碳合成可降解的聚碳酸酯塑料，可以实现“碳”的循环利用C．石墨烯和碳纤维都是新型有机高分子材料D.碳纳米管是一种有机合成纤维，其比表面积大，可用作新型储氢材料2．中华优秀传统文化涉及很多的化学知识。下列有关说法不正确的是（）A．“自古书契多编以竹简，其用缣帛者（丝质品）谓之为纸”，这里的纸主要成分为纤维素B.中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物，其化学式为BaCuSi4O10，可改写成BaO·CuO·4SiO2C．东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述：“……得火则飞，不见埃尘，将欲制之，黄芽为根。”这里的黄芽是指硫D．《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”。这里的瓦属于传统无机非金属材料，主要成分为硅酸盐3．下列关于SiO2和CO2的叙述不正确的是（）A.都是共价化合物B．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应C．都能溶于水且与水反应生成相应的酸D．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨4．Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是（）A．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OB．具有吸水性，需要密封保存C．能与SO2反应生成新盐D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO25．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2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CO2D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，其气体通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀6.向某碳酸钠溶液中逐滴加1mol·L－1的盐酸，测得溶液中Cl－、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的物质的量随加入盐酸体积的关系如图所示，其中n2∶n1＝3∶2，则下列说法中正确的是（）A．Oa段反应的离子方程式与ab段反应的离子方程式相同B．该碳酸钠溶液中含有1molNa2CO3C．b＝0.6D．当V（盐酸）＝bL时生成CO2的物质的量为0.3mol二、不定项选择题（本题包括3个小题，每小题有1个或2个选项符合题意）7．由二氧化硅制高纯硅的流程如图，下列判断中错误的是（）A．①②③均属于氧化还原反应B．氢气和氯化氢均可循环利用C．二氧化硅是一种坚硬难熔的固体D．三氯甲硅烷（SiHCl3）摩尔质量为135.5g8．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：SiO2eq\o(→,\s\up7(①C),\s\do5(高温))Si（粗）eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③过量H2),\s\do5(1000～1100℃))Si（纯）下列说法正确的是（）A．步骤①的化学方程式为SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋CO2B.步骤①②③中每生成或反应1molSi，转移4mol电子C．硅和二氧化硅能与氢氟酸反应D．SiHCl3（沸点为33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点为67.6℃），通过蒸馏（或分馏）可提纯SiHCl39．灼热的焦炭与水蒸气反应所得产物为H2、CO和少量CO2，为了检验产物中的H2和CO（设气体均被充分吸收），设计如下实验装置，下列有关说法错误的是（）A．为了实验安全，应先点燃④处酒精灯，后点燃①处酒精灯B．②③⑤中依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水C．④中黑色固体变红色，即可证明产物中一定含有H2和CO中的一种或两种D.若用碱石灰替换无水硫酸铜，也可以达到检验H2和CO的目的三、非选择题10．光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，合成光导纤维及氮化硅（一种无机涂层）的工艺流程如下：回答下列问题。（1）反应Ⅰ的化学方程式为，氧化剂为（填化学式）。（2）经反应Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下：组分名称SiCl4SiHCl3SiH2Cl2HClBCl3PCl3质量分数0.5450.4050.04620.00030.001930.00157沸点/℃57.631.88.2－8512.575.5图中“操作X”的名称为；PCl3的电子式为。（3）反应Ⅲ和Ⅳ中尾气的用途为；反应Ⅳ的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。11．草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体（H2C2O4·2H2O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。回答下列问题：（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，由此可知草酸晶体分解的产物中有。装置B的主要作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验。①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、。装置H反应管中盛有的物质是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）设计实验证明：①草酸的酸性比碳酸的强________________________________________________________________________。②草酸为二元酸________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．解析：12C、13C、14C是碳元素的三种核素，不是同素异形体，A错误；用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料，可以实现“碳”的循环利用，B正确；石墨烯、碳纤维、碳纳米管都是碳的单质，是无机非金属材料，不是有机材料，C、D错误。答案：B2．解析：“自古书契多编以竹简，其用缣帛者谓之为纸”，缣帛是丝织品，蚕丝的主要成分是蛋白质，故A错误；硅酸盐改写成氧化物形式时：活泼的金属氧化物写在前面，再写SiO2，含氢元素的H2O写在最后，所以BaCuSi4O10用氧化物形式表示：BaO·CuO·4SiO2，故B正确；液态的金属汞，受热易变成汞蒸气，汞属于重金属，能使蛋白质变性，属于有毒物质，但常温下，能和硫反应生成硫化汞，从而防止其变成汞蒸气，黄芽指呈淡黄色的硫黄，故C正确；择取无沙黏土而为之得到“瓦”，是传统无机非金属材料，主要成分为硅酸盐，故D正确。答案：A3．解析：SiO2和CO2都是共价化合物，A正确；都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应产生盐和水，B正确；SiO2不能溶于水且不能与水反应生成相应的酸，C错误；光在SiO2中可以全反射，因此SiO2可用于制光导纤维，固态CO2容易升华，升华时吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨，D正确。答案：C4．解析：加热时氯化铵分解生成HCl和氨气，HCl与Ca3SiO5反应得到硅酸钙、氯化钙和水，A项正确；水泥吸水会变硬，需密封保存，B项正确；Ca3SiO5能与二氧化硫反应得到亚硫酸钙，C项正确；由分析可知，Ca3SiO5与足量盐酸反应得到H2SiO3沉淀，D项错误。答案：D5．解析：酸性强弱与水溶性没有关系，则无法据此比较酸性强弱，故A错误；CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀，反应方程式是Na2SiO3＋H2O＋CO2=Na2CO3＋H2SiO3↓，反应原理是强酸制弱酸，说明碳酸比硅酸酸性强，故B正确；比较强酸制取弱酸是在溶液中进行的反应，则在高温下固体之间的反应不能比较酸性强弱，故C错误；HCl通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，其气体通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀，根据强酸制弱酸，只能说明盐酸的酸性比碳酸强，可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀，为盐酸与硅酸盐的反应，无法确定碳酸与硅酸酸性的强弱，故D错误。答案：B6．解析：结合图像知Oa段反应为COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H＋=HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，a之后：HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋=H2O＋CO2↑，A项错误；由加入aL盐酸时生成HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))为0.5mol，可知n(HCl)＝0.5mol，n(Na2CO3)＝0.5mol，B项错误；由n2∶n1＝3∶2，可推知n2＝0.6mol，n1＝0.4mol，C项正确；当盐酸为bL时产生n(CO2)＝0.1mol，D项错误。答案：C7．解析：①②③反应前后元素化合价发生改变，故①②③发生的反应均是氧化还原反应，A正确；由二氧化硅制高纯硅的流程图中反应过程中生成氢气和氯化氢，同时氯化氢和氢气也作为反应物参与化学反应，故氢气和氯化氢均可循环利用，B正确；二氧化硅熔点比较高，硬度比较大，C正确；三氯甲硅烷(SiHCl3)摩尔质量为135.5g·mol－1，D错误。答案：D8．解析：A项，步骤①的化学方程式为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，错误；B项，步骤①中每生成1molSi转移4mol电子，步骤②③中每生成或反应1molSi，转移2mol电子，错误；C项，硅和二氧化硅都能与氢氟酸反应，正确；D项，SiHCl3和SiCl4的沸点相差较大，可通过蒸馏(或分馏)提纯SiHCl3，正确。答案：CD9．解析：由图可知，①中C与水蒸气反应生成H2、CO和少量CO2，实验目的为检验产物中的H2和CO，则②中NaOH溶液可除去CO2，③中浓硫酸干燥气体，④中H2和CO均还原CuO，若无水硫酸铜变蓝，则检验出含有氢气，⑤中澄清石灰水变浑浊可检验出含有CO，最后处理尾气。A项，H2、CO不纯时加热易发生爆炸，则为了实验安全性，应先点燃①处酒精灯，排出装置中空气后点燃④处酒精灯，错误；B项，由上述分析可知，②、③、⑤中依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水，正确；C项，H2和CO均还原CuO，当黑色氧化铜变红色，只能说明产物中一定含有H2和CO中的一种或两种，无法确定具体是哪种气体，正确；D项，若用碱石灰替换无水硫酸铜，碱石灰可吸收水、二氧化碳，不能检验氢气，故D错误。答案：AD10．解析：(1)反应Ⅰ是焦炭还原SiO2，化学方程式为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑；氧化剂是所含元素化合价降低的物质，根据反应方程式可知，二氧化硅中硅的化合价由＋4价→0价，即SiO2是氧化剂。(2)根据表格数据，除HCl、BCl3和SiH2Cl2常温下是气体外，其余为液体，因此采用精馏(或蒸馏)的方法得到SiCl4，PCl3是共价化合物，最外层都满足8电子稳定结构，其电子式为。(3)反应Ⅲ中得到的物质为SiO2和HCl，尾气是HCl，反应Ⅳ中发生的反应是3SiCl4＋4NH3eq\o(=,\s\up7(1400℃))Si3N4＋12HCl，尾气是HCl，因此尾气的用途是制备盐酸。答案：(1)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑SiO2(2)精馏(或蒸馏)(3)制备盐酸(或其他合理答案)3SiCl4＋4NH3eq\o(=,\s\up7(1400℃))Si3N4＋12HCl11．解析：(1)结合草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的组成可知，澄清石灰水应是用来检验其分解产物CO2的存在。因草酸晶体易升华，且草酸钙难溶于水，若草酸进入C装置，会干扰CO2的检验，故装置B中冰水的主要作用是