1、【 精品教育资源文库 】 考点规范练 10 无机非金属材料的主角 硅 (时间 :45分钟 满分 :100分 ) 一、选择题 (本题共 10小题 ,每小题 5分 ,共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求 ) 1.(2016江苏化学 )大气中 CO2含量的增加会加剧 “ 温室效应 ” 。下列活动会导致大气中 CO2含量增加的是 ( ) A.燃烧煤炭供热 B.利用风力发电 C.增加植被面积 D.节约用水用电 2.关于硅的下列叙述中 ,正确的是 ( ) A.晶体硅与金刚石分子都是正四面体结构 B.硅酸盐都不溶于水 C.硅与酸、碱 都不能发生反应 D.原硅酸和硅酸对应的酸酐都是二氧化硅 3.下列
2、有关 SiO2的叙述中错误的是 ( ) A.SiO2是酸性氧化物 ,它对应的水化物是硅酸 (H2SiO3) B.硅酸可由 SiO2与水反应制得 C.SiO2可与碱性氧化物或强碱反应 D.光导纤维的主要原料就是 SiO2 4.近年来科学家制造出大量的新物质 ,对下列三种物质的相关说法错误的是 ( ) 石墨烯 :从石墨中分离出来 ,是最薄、最坚硬的物质 石墨炔 :平面网状结构的全碳分子 ,具有优良的化学稳定性 纳米碳管 :具有优良的场发射性能 ,制作成阴极显 示管、储氢材料 A.石墨烯具有良好的导电性 B.上述三种物质与金刚石互为同素异形体 C.石墨炔孔径略大于 H2分子的直径 ,可作 H2的提纯
3、薄膜 D.上述三种物质与浓硫酸都能发生反应 ,但反应产物不同 5.下列叙述正确的是 ( ) A.红宝石、珍珠、水晶、钻石等装饰品的主要成分都是硅酸盐 B.硅酸钠的水溶液俗名为水玻璃 ,可用于制备硅胶和木材防火剂 C.制造玻璃是复杂的物理过程 ,玻璃的组成不同 ,性能不同 D.金刚石是自然界中硬度最大的物质 ,不可能与氧气发生反应 6.下列有关硅材料的说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.光导纤 维的主要成分是高纯度的单质硅 B.玛瑙的主要成分是硅酸盐 C.28 g硅含有 6.0210 23个电子 D.28Si、 29Si、 30Si 是不同的核素 7.在 CO2中 ,Mg燃烧生
4、成 MgO 和 C。下 列说法正确的是 ( ) A.元素 C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B.Mg、 MgO中镁元素微粒的半径 :r(Mg2+)r(Mg) C.在该反应条件下 ,Mg的还原性强于 C的还原性 D.该反应中化学能全部转化为热能 8.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 :Na2SiO3+CO2+H2O 2Na+C +H2SiO3 B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳 :Ca(OH)2+2CO2 Ca2+2HC C.硅与氢氟酸的反应 :Si+4H+4F- SiF4+2H 2 D.二氧化硅溶于烧碱溶液中 :SiO2+2OH- Si +H2O 9.C
5、、 Si、 S都是自然界中含量丰富的非金属元素 ,下列关于其单质及化合物的说法中正确的是( ) A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态 B.C、 Si、 S的氧化物都属于酸性氧化物 ,能与碱反应 C.最低价的气态氢化物都具有还原性 ,一定条件下可与 O2发生反应 D.其 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 :H2SO4H2SiO3H2CO3 10.某溶液中含有 Si 、 Br-、 C 、 Na+,向该溶液中通入过量的 Cl2,下列判断不正确的是 ( ) A.Si 和 Br-浓度都会减小 B.溶液颜色会发生变化 C.该过程中不会有沉淀生成 D.离子浓度基本保持不变的只有 Na+ 二、非选择题
6、(本题共 5小题 ,共 50分 ) 11.(8分 )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。 【 精品教育资源文库 】 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 的化学方程式 ; 反应 的离子方程式 。 12.(10分 )金刚石、 SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性 ,应用广泛。 (1)碳与短周期元素 Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物 ,其中一种化合物 R为非极性分子。
7、碳元素在周期表中的位置是 ,Q是 (填名称 ),R 的电子式为 。 (2)一定条件下 ,Na还原 CCl4可制备 金刚石。反应结束冷却至室温后 ,回收其中的 CCl4的实验操作名称为 ,除去粗产品中少量钠的试剂为 。 (3)碳还原 SiO2制 SiC,其粗产品中杂质为 Si和 SiO2。现将 20.0 g SiC粗产品加入到过量的 NaOH溶液中充分反应 ,收集到 0.1 mol 氢气 ,过滤得 SiC固体 11.4 g,滤液稀释到 1 L。生成氢气的离子方程式为 ,硅酸盐的物质的量浓度为 。 (4)下列叙述正确的有 (填序号 )。 Na还原 CCl4的反应、 Cl2与 H2O的反应均是 置换
8、反应 水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同 Na2SiO3溶液与 SO3的反应可用于推断 Si 与 S的非金属性强弱 钠、锂分别在空气中燃烧 ,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为 1 2 13.(10分 )金属铝质轻且有良好的防腐蚀性 ,在国防工业中有非常重要的作用 ,利用铝热反应完成钢轨的焊接非常方便迅速。完成下列填空 : (1)在特制漏斗中将铝热剂混合均匀后 ,引发铝热反应的操作是 。 (2)硅与铝同周期 ,地壳里硅、铝的含量硅 铝 (填 “”“r(Mg2+),B项错误 ;反应方程式为 2Mg+CO2 2MgO+C,还原剂为 Mg,还原产物为 C,根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性
9、知 ,Mg的还原性强于 C 的 ,C项正确 ;燃烧过程中除了热能还有光能等其他形式的能量放出 ,D项错误。 8.D Na2SiO3是强电解质 ,应拆成 Na+、 Si ,通入过量 CO2应生成 HC ,A项错误 ;澄清石灰水中通入过量二氧化碳的离子方程式为 CO2+OH- HC ,B项错误 ;氢氟酸是弱酸 ,不能拆分成 H+和 F-,C 项错误。 9.C 硅是亲氧元素 ,硅元素在自然界中以硅酸盐、二氧化硅的形式存在 ,A错误 ;CO是不成盐氧化物 ,不与碱反应 ,B 错误 ;最低价的气态氢化物化合价只能升高 ,具有还原性 ,一定条件下可与氧气反应 ,C正确 ;碳的非金属性比硅强 ,则碳酸酸性强
10、于硅酸 ,酸性 :H2SO4H2CO3H2SiO3,D错误。 10.C 溶液中含有 Si 、 Br-、 C 、 Na+,向该溶 液中通入过量的 Cl2,溶液呈酸性 ,Si 、 C 均与 H+反应 ,前者生成 H2SiO3沉淀 ,后者生成 CO2气体 ,溶液中 Br-与 Cl2发生氧化还原反应生成 Br2,故溶液中 Si 和 Br-浓度都会减小 ,A 项正确 ,C 项错误 ;原溶液为无色溶液 ,通入过量的 Cl2后会有Br2生成 ,溶液呈橙色 ,B项正确 ;Na+不与 Cl2反应 ,故其浓度基本保持不变 ,D项正确。 11.答案 (1)SiCl4 Si3N4 【 精品教育资源文库 】 (2)S
11、i+2Cl2 SiCl4 Si +2H2O+2CO2 H2SiO3+2HC 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 Si3N4。反应 为 Si 与 Cl2反应生成 SiCl4,反应 为硅酸钠与过量的二氧化碳反应生成硅酸和碳酸氢钠。 12.答案 (1)第二周期第 A族 氧 (2)过滤 乙醇或水 (合理即可 ) (3)Si+2OH-+H2O Si +2H2 0.17 molL -1 (4) 解析 (1)由题意可知元素 Q为 O(氧 ),形成的化合物 R 为 CO2,其电子式为 。 (2)因为 CCl4为液
12、体 ,C(金刚石 )和 Na 都为固体 ,所以用过滤法分离 ;除去 C(金刚石 )中 的 Na可以用水或乙醇。 (3)混合物中的 Si可以与 NaOH 溶液反应生成氢气 ,离子方程式为 Si+2OH-+H2O Si +2H2 。由于杂质 SiO2也能生成 Na2SiO3,所以可先求混合物中 SiO2的质量 ,再求硅酸盐的物质的量浓度。 Si 2H2 28 g 2 mol 1.4 g 0.1 mol m(SiO2)=20.0 g-11.4 g-1.4 g=7.2 g n(SiO2)=0.12 mol 所以 n(Na2SiO3)=n(Si)+n(SiO2)= +0.12 mol=0.17 mol
13、c(Na2SiO3)= =0.17 mol L-1。 (4) 中 Cl2与 H2O的反应不是置换反应 ; 中水晶熔化克服的是共价键 ,干冰熔化克服的是分子间作用力 ,两者不同。 13.答案 (1)铺上一层 KClO3粉末 ,点燃插入的镁条 (2) 2Al2O3(熔融 ) 4Al+3O2 【 精品教育资源文库 】 (3)Na2OAl 2O36SiO 2 CaAl2Si2O8 (4)0.4 mol 0.6 mol 解析 (1)氧化铁与铝在高温条件下发生铝热反应生成氧化铝和铁 ,反应的化学方程式为Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3,为使反应顺利进行 ,可加入氯酸 钾 ,为助燃剂 ,同时插上镁条
14、作为引燃剂 ,点燃镁条时反应放出大量的热引发反应进行 ,所以引发铝热反应的实验操作是加少量 KClO3,插上镁条并将其点燃。 (2)地壳中含量排在前五位的元素分别是 O、 Si、 Al、 Fe、 Ca,地壳里硅的含量大于铝 ;工业上通过电解氧化铝冶炼金属铝。 (3)结合钠长石的化学式及化合物中各元素的化合价代数和等于 0可得钙长石的氧化物形式为CaO Al2O3 2SiO2,则钙长石的化学式为 CaAl2Si2O8。 (4)A中 Al、 Si与氢氧化钠溶液反应 ,B中 Al、 Mg与盐酸反应 ,A和 B中 Al反应放出 的气体相等 ,因此两份气体差和质量差均来源于 Mg、 Si,Si、 Mg与
15、生成氢气的物质的量关系为 :Si2H2、 MgH2,标准状况下 2 240 mL气体的物质的量为 =0.1 mol,通过讨论分析可知合金中 Mg的质量大于Si,Si反应放出的气体体积大于 Mg反应放出的气体。设 A中含有的 Si的物质的量为 x,B中含有Mg的物质的量为 y, 由质量差可得 : 24 g mol-1 y-28 g mol-1 x=1.60 g 由气体相差 0.1 mol可得 : 2x-y=0.1 mol, 联立 求得 :x=0.2 mol,y=0.3 mol,则 100 g该铝合金样品中 Si和 Mg的物质的量分别为 0.4 mol、 0.6 mol。 14.答案 (1) +6
16、 (2)SiO2+4HF SiF4+2H 2O (3) SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2 Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3 D 解析 含 A元素的一种单质是一种重要的半导体材料 ,则 A元素是 Si;含 A元素的一种化合物 C可用于制造高性能的现代通信材料 光导纤维 ,则 C是 SiO2;C与烧碱反应生成含 A元素的化合物 D,则 D是 Na2SiO3。 (1)与 Si同族但相对原子质量比 Si小的元素 B是碳元素 ,其原子结构示意图为 +6 。 (2)C是 SiO2,SiO2与氢氟酸反应的化学方程式是 SiO2+4HF SiF4+2H 2O。 (3) 将 SiO2【 精品教育资源文库 】 与纯碱混合高温熔融时反应生成 Na2SiO3,化学方程式是 SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2; 由于酸
