《高考备考指南 理科综合 化学》课件-第4章 第1节

第四章第一节一、选择题1．(2017·山东师大附中模拟)化学是一门与社会、生活、科研密切相关的自然科学。下列有关叙述中，不正确的是()A．大量使用燃煤发电是形成雾霾的主要原因B．天然气、煤气大量泄漏遇到明火会爆炸C．利用化学反应可实现12C到14D．晶体硅可用于光伏发电、制造芯片【答案】C2．光导纤维传输信息容量大，而且抗干扰、防窃听、不腐蚀，制光导纤维的材料是()A．晶体硅 B．二氧化硅C．硅酸盐 D．铝硅合金【答案】B3．坩埚是实验室用于灼烧或熔融固体物质的常用仪器，材质种类很多，实验时应根据物质的性质加以选择。熔融烧碱时，应选用的坩埚是()A．玻璃坩埚 B．石英坩埚C．陶瓷坩埚 D．铁坩埚【答案】D4．某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素()A．在自然界中只以化合态的形式存在B．单质常用作半导体材料和光导纤维C．最高价氧化物不与酸反应D．气态氢化物比甲烷稳定【答案】A【解析】由题意知该元素为Si。Si是亲氧元素，在自然界中全部以化合态形式存在，A项正确；制造光导纤维的材料是二氧化硅，B项错误；二氧化硅可以与氢氟酸反应，C项错误；C的非金属性强于Si，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，则甲烷比SiH4稳定，D项错误。5．下列说法正确的是()A．水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品B．二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸酸性比碳酸强D．2MgO·SiO2中的酸根阴离子为SiOeq\o\al(2－,4)【答案】B【解析】A项中水晶、玛瑙不是硅酸盐工业产品；C项中只能得出在高温的条件下硅酸钠比碳酸钠稳定的结论；D项中酸根阴离子应为SiOeq\o\al(4－,4)。6．(2016·广东汕头模拟)下列物质性质与应用的因果关系正确的是()A．焦炭具有强还原性，高温下能将二氧化硅还原为硅B．晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大C．二氧化锰具有强氧化性，故能将双氧水氧化为氧气D．Fe比Cu活泼，所以FeCl3溶液可以腐蚀线路板上的Cu【答案】A【解析】A项，发生反应：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，焦炭表现出强还原性，正确；B项，晶体硅用于制作半导体材料是因为具有特殊的导电性，与熔点、硬度无关，错误；C项，MnO2是双氧水分解的催化剂，没有体现氧化性，错误；D项，发生反应2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，说明氧化性：Fe3＋>Cu2＋，还原性：Cu>Fe2＋，与Fe、Cu活泼性无关，错误。7．(2016·山东临沂模拟)据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是()A．二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物B．将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强D．水晶是比较纯净的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸盐【答案】B【解析】二氧化硅为酸性氧化物，但其不溶于水；硅酸的酸性比碳酸的弱；沙子的主要成分是二氧化硅。8．(2016·河北保定模拟)金刚砂(SiC)可由SiO2和碳在一定条件下反应制得，反应方程式为SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高温))SiC＋2CO↑，下列有关说法中正确的是()A．该反应中的氧化剂是SiO2，还原剂为CB．该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2C．该反应中每生成1molSiC转移12mol电子D．该反应中的还原产物是SiC，氧化产物是CO，其物质的量之比为1∶2【答案】D【解析】反应产物SiC中Si、C的化合价分别为＋4、－4，所以SiO2既不是氧化剂，也不是还原剂；碳元素从0价转变为－4价(SiC)和＋2价(CO)，其中CO是氧化产物，SiC是还原产物，两者的物质的量之比为2∶1；根据化学方程式，知该反应中每生成1molSiC，转移4mol电子。9．将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是()A．Na2SiO3 B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2【答案】A【解析】将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O=H2SiO3↓＋2NaHCO3；高温灼烧时发生反应：H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋SiO2,2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑，各反应物存在如下关系，H2SiO3～2NaHCO3，H2SiO3～SiO2,2NaHCO3～Na2CO3～SiO2，由上述关系可知，最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A项。10．(2016·山西晋城模拟)科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：容器①中进行的反应为①Si(粗)＋3HCl(g)=SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中进行的反应为②SiHCl3＋H2=Si(纯)＋3HCl。下列说法正确的是()A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用B．最好用分液的方法分离Si和SiHCl3C．反应①和②中HCl均作氧化剂D．反应①和②属于可逆反应【答案】A【解析】该工艺流程中HCl和H2两种气体可循环使用；分离Si与SiHCl3可用过滤的方法；反应②中HCl是生成物，是氧化产物；反应①、②不在同一条件下进行，不是可逆反应。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)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为______________________，工艺师常用________(填物质名称)来雕刻玻璃。(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作____________。(4)工业上常利用反应2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))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________。【答案】(1)D(2)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O氢氟酸(3)防火剂(4)CSiO212．(2016·陕西渭南模拟)由磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑(SiO2·nH2O)、磷及甲醇，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。(1)上述反应中，属于置换反应的是____________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”“Ⅳ”“Ⅴ”)。(2)已知SiHCl3的沸点为33.0℃，提纯SiHCl3(3)高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为________________________________；固体废弃物CaSiO3可用于__________________________。(4)反应Ⅲ需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是________________。【答案】(1)Ⅰ、Ⅲ(2)分馏(蒸馏)(3)Ca3(PO4)2＋5C＋3SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))3CaSiO3＋2P＋5CO↑生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等(合理即可)(4)SiHCl3会水解，同时产生H2与O2混合会发生爆炸等【解析】反应Ⅰ为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，反应Ⅱ从图中看出，反应物为SiO2、C和Ca3(PO4)2，产物为CO、P和CaSiO3；C从0价升至＋2价，而P从＋5价降到0价，所以C前面配5，Ca3(PO4)2前面配1；反应Ⅲ为Si＋3HCl=SiHCl3＋H2；反应Ⅳ反应物有SiHCl3和H2O，产物有HCl、H2和SiO2·nH2O；反应Ⅴ为CO＋2H2eq\o(=,\s\up7(一定条件))CH3OH。13．在电子工业中利用镁制取硅的反应为2Mg＋SiO2eq\o(=,\s\up7(△))2MgO＋Si，同时会发生副反应2Mg＋Sieq\o(=,\s\up7(△))Mg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)，SiH4在常温下是一种不稳定、易自燃的气体。下图是进行Mg与SiO2反应的实验装置。试回答下列问题：(1)由于O2和H2O(g)的存在对该实验有不良影响，实验中应通入X气体作为保护气，在A、B、C三种仪器中应加入的试剂分别是：A________，B________，C________(填序号)。①稀硫酸②浓硫酸③稀盐酸④石灰石⑤纯碱⑥锌粒(2)实验开始时，必须先通入X气体，再加热反应物，其理由是_____________________；当反应引发后，移走酒精灯，反应能继续进行，其原因是______________________。(3)反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因请用化学方程式表示：①__________________________________________________________________；②__________________________________________________________________。【答案】(1)①⑥②(2)防止在加热条件下H2和O2混合发生爆炸SiO2和Mg粉的反应是放热反应(3)①Mg2Si＋4HCl=2MgCl2＋SiH4↑②SiH4＋2O2=SiO2＋2H2O【解析】(1)从给出的试剂看，可产生的气体只有CO2和H2，CO2与Mg能反应，故不能作保护气，因此保护气为H2。制取H2的试剂是稀H2SO4和锌粒，浓H2SO4为气体干燥剂。(2)装置内的O2不被排出，O2与H2混合在加热条件下会发生爆炸；移走酒精灯后反应继续进行，说明Mg与SiO2的反应是放热反应。(3)Mg2Si与盐酸会发生复分解反应生成MgCl2和SiH4，SiH4常温下可自燃。14．(2016·山东淄博模拟)单质硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450～500℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。相关信息如下：①四氯化硅遇水极易水解；②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；③有关物质的部分物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/℃57.712.8315熔点/℃－70.0－107.2升华温度/℃180300162请回答下列问题。(1)装置A中g管的作用是________________________；装置C中的试剂是________。(2)甲方案：f接装置Ⅰ；乙方案：f接装置Ⅱ。但是装置Ⅰ、Ⅱ都有不足之处，请你分别评价后填写下表。方案优点缺点甲乙(3)在上述(2)的评价基础上，请你设计一个合理方案并用文字表达：________________________________________________________________________。(4)SiCl4与H2反应的化学方程式为________________________。【答案】(1)平衡压强，使液体从分液漏斗中顺利流下浓硫酸(2)方案优点缺点甲①收集产品的导管粗，不会堵塞导管②冷凝产品，减少产品损失①空气中的水蒸气进入产品收集装置，使四氯化硅水解②尾气没有处理，污染环境乙①有尾气处理装置，注重环保②避免空气中的水蒸气进入装置①产品易堵塞导管②没有冷凝装置，产品易损失(