高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)常見的非金屬及其化合物碳硅及無機(jī)非金屬材料課下限時集訓(xùn)

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1、 碳、硅及無機(jī)非金屬材料 (限時：45分鐘) 一、選擇題 1．下列各項敘述中正確的是(　　) A．硅是光導(dǎo)纖維的主要成分 B．生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和黏土 C．瑪瑙、水晶飾品在保養(yǎng)時不能與強(qiáng)堿溶液接觸 D．SiO2與某些酸堿均能反應(yīng)，故它是兩性氧化物 2．下列關(guān)于C、Si兩種非金屬元素的說法中，正確的是(　　) A．兩者結(jié)合形成的化合物是共價化合物 B．在自然界中都能以游離態(tài)存在 C．氫化物的熱穩(wěn)定性比較：CH4＜SiH4 D．最高價氧化物都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸 3．將過量的CO2分別通入①CaCl2溶液、②Na2SiO3溶液、③Ca(OH)2溶液、

2、④飽和Na2CO3溶液、⑤NaAlO2溶液，最終溶液中有白色沉淀析出的是(　　) A．①②③④ B．②④⑤ C．①②③ D．②③ 4．下列離子方程式的書寫正確的是(　　) A．水玻璃中通入過量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO＋H2SiO3 B．澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO C．硅與氫氟酸的反應(yīng)：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑ D．二氧化硅溶于燒堿溶液中：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O 5．下列關(guān)于SiO2和CO2的說法中正確的是(　　) A．CO2、SiO2分別是碳酸和硅

3、酸的酸酐 B．CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸 C．CO2是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物 D．CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子組成的 6．從與NaOH溶液反應(yīng)所得產(chǎn)物(純凈物)類型差異性角度上看，下列四種物質(zhì)有一種明顯不同于其他三種物質(zhì)，該物質(zhì)是(　　) A．SiO2B．CO2C．Si D．Al2O3 7．下列除雜方法正確的是(　　) A．SiO2中含Al2O3雜質(zhì)，可以加入足量NaOH溶液然后過濾除去 B．CO2中含有CO雜質(zhì)，可以通入盛有CuO的玻璃管且加熱 C．CO2中含有HCl雜質(zhì)，可以通過盛有Na2CO3溶液的洗氣瓶 D．Na2CO3溶液中含有Na2

4、SiO3雜質(zhì)，可以通入足量的CO2，然后過濾 8．下列變化中，不能一步實(shí)現(xiàn)的是(　　) A．Na2SiO3―→H2SiO3 B．H2SiO3―→SiO2 C．SiO2―→H2SiO3 D．SiO2―→Na2SiO3 9．蛇紋石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3組成?，F(xiàn)取一份蛇紋石試樣進(jìn)行實(shí)驗，首先將其溶于過量的鹽酸，過濾后，在所得的沉淀X和溶液Y中分別加入NaOH溶液至過量。下列敘述不正確的是(　　) A．沉淀X的成分是SiO2 B．將蛇紋石試樣直接溶于過量的NaOH溶液后過濾，可得到紅色顏料Fe2O3 C．在溶液Y中加入過量的NaOH溶液，過濾得到的沉淀的主要成分是Fe

5、(OH)3和Mg(OH)2 D．溶液Y中的陽離子主要是Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋ 10．甲氣體可發(fā)生如下變化： 甲氣體乙氣體丙氣體乙氣體丁固體。則甲、乙、丙、丁分別為(　　) A．CO2、CO、O2、CaO B．O2、CO、CO2、CaCO3 C．O2、CO2、CO、CaCO3 D．CO、CO2、O2、Ca(OH)2 二、非選擇題 11．硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。 (1)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是________。 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與NaOH溶液

6、反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________，工藝師常用________(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。 (3)用Na2SiO3水溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通過SiO2與純堿混合高溫熔融反應(yīng)制得，高溫熔融純堿時下列坩堝可選用的是________。 A．普通玻璃坩堝 B．石英玻璃坩堝 C．氧化鋁坩堝 D．鐵坩堝 (4)工業(yè)上常利用反應(yīng)2C＋SiO2Si＋2CO↑制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中所含元素化合價升高的物質(zhì)是________(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是________。 12．如圖所示物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系

7、中，A是一種固體單質(zhì)，E是一種白色沉淀。 請回答下列問題： (1)B的化學(xué)式是________，目前B已被用作________的主要原料。 (2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________。 (3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________。 (4)C和過量的鹽酸反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________。 13．(1)工業(yè)上用焦炭與石英砂在高溫下反應(yīng)制取粗硅，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_

8、_______________________________________________________________________。 上述反應(yīng)中的氧化劑是________，還原劑是__________。 (2)用焦炭和石英砂制取粗硅為什么要隔絕空氣進(jìn)行？ ________________________________________________________________________。 (3)粗硅與Cl2加熱到460 ℃時發(fā)生反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________________

9、__________________。 (4)在1 100 ℃時，SiCl4被H2還原的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (5)如何通過實(shí)驗除去SiO2中混有少量的CaCO3雜質(zhì) ________________________________________________________________________。 (6)石英既能與NaOH溶液反應(yīng)，又能與氫氟酸反應(yīng)，它是兩性氧化物嗎？______________(填“是”或“不是”)。試分別寫出它

10、與NaOH溶液、氫氟酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ________________________________________________________________________。 (7)中學(xué)化學(xué)中能與NaOH溶液反應(yīng)生成H2的單質(zhì)有哪些？______________________。試分別寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式　 ______________________________________________________________________。 (8)陶瓷、水泥、玻璃是常用的硅酸鹽材料，其中，生產(chǎn)普通玻璃的主要原料是什么？____________________

11、____________________________________________________。 14．(2016·鄂豫晉冀陜五省聯(lián)考)某實(shí)驗小組設(shè)計了如圖裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。 已知：PdCl2溶液可用于檢驗CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋PdCl2＋H2O===CO2＋2HCl＋Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。 (1)實(shí)驗時要通入足夠長時間的N2，其原因是_________________________________ _______________________________________________________

12、_________________。 (2)裝置B的作用是_________________________________________。 (3)裝置C、D中所盛試劑分別為____________________、________________，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (4)該裝置的缺點(diǎn)是___________________________________________

13、______。 (5)資料表明，上述反應(yīng)在焦炭過量時會生成副產(chǎn)物SiC。取18 g SiO2和8.4 g焦炭充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體13.44 L，假定氣體產(chǎn)物只有CO，固體產(chǎn)物只有Si和SiC，則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為________。 (6)設(shè)計實(shí)驗證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)：______________________________________ ________________________________________________________________________。 參考答案與解析 1.解析：選C　光導(dǎo)纖維的主要成分是S

14、iO2，A錯誤；生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有純堿、石灰石和石英，B錯誤；瑪瑙、水晶的主要成分是SiO2，能與強(qiáng)堿反應(yīng)，C正確；酸中只有氫氟酸能與SiO2反應(yīng)且生成物不是鹽與水，SiO2不是兩性氧化物，D錯誤。 2.解析：選A　C、Si都是非金屬元素，結(jié)合形成的化合物是共價化合物，故A正確；Si元素為親氧元素，不能以游離態(tài)存在，故B錯誤；非金屬性C＞Si，則氫化物的熱穩(wěn)定性SiH4＜CH4，故C錯誤；SiO2既不溶于水，也不和水反應(yīng)，故D錯誤。 3.解析：選B?、冫}酸酸性比H2CO3強(qiáng)，不反應(yīng)；②2CO2＋2H2O＋SiO===H2SiO3↓＋2HCO；③CO2＋OH－===HCO無沉淀；④飽和

15、Na2CO3溶液中CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3↓，析出NaHCO3；⑤CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，生成Al(OH)3沉淀，故B正確。 4.解析：選D　A項，Na2SiO3是強(qiáng)電解質(zhì)，應(yīng)拆成Na＋、SiO，且應(yīng)生成HCO，錯誤；B項正確寫法是CO2＋OH－===HCO，錯誤；C項，氫氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－，錯誤。 5.解析：選A　CO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐，二者均是酸性氧化物，但SiO2不與水反應(yīng)，且其結(jié)構(gòu)中不含有分子，而是由原子組成的。 6.解析：選C　Si與NaOH溶液反應(yīng)生成的是H2與鹽(單質(zhì)與化合物)，另外三種物

16、質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)生成的是鹽與水(均是化合物)。 7.解析：選B　A項，SiO2、Al2O3均與NaOH反應(yīng)；C項，Na2CO3溶液也吸收CO2；D項，引入雜質(zhì)NaHCO3。 8.解析：選C　Na2SiO3H2SiO3；H2SiO3SiO2，SiO2Na2SiO3，SiO2不與H2O反應(yīng)，故不能一步轉(zhuǎn)化為H2SiO3。 9.解析：選B　向蛇紋石試樣中加入過量的鹽酸，其中的MgO、Al2O3、Fe2O3溶解形成含Mg2＋、Al3＋、Fe3＋和H＋的溶液Y，而SiO2不溶解形成沉淀X，溶液Y中加入過量NaOH溶液，將得到Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀，A、C、D正確；將蛇紋石試樣直接溶

17、于過量的NaOH溶液，其中的Al2O3和SiO2溶解形成AlO和SiO，而MgO和Fe2O3不溶解形成沉淀，B錯誤。 10.解析：選C　以丙氣體為突破口，丙通過灼熱的CuO后，生成的乙氣體可與澄清石灰水反應(yīng)生成固體，說明乙是CO2，則反推丙是CO，則甲是O2，丁是CaCO3。 11.解析：(1)生石灰是CaO，為堿性氧化物且不含Si元素，不屬于硅酸鹽。(2)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。由于SiO2能溶于氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又稱“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火劑。SiO2和N

18、a2CO3在高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能與Na2CO3在高溫下反應(yīng)，故不能用以上材質(zhì)的坩堝熔融純堿。(4)題給反應(yīng)中C(碳)被氧化，SiO2中＋4價的硅被還原，因此SiO2作氧化劑。 答案：(1)D　(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　氫氟酸　(3)防火劑　D　(4)C　SiO2 12.解析：C與過量的鹽酸反應(yīng)生成白色沉淀E，則E可能是硅酸或氯化銀，若E是氯化銀，則C是硝酸銀，A為銀，則根據(jù)已有知識，銀可以與硝酸反應(yīng)生成硝酸銀，而銀與硝酸反應(yīng)生成三種產(chǎn)物，不符合框圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。則E只能為硅酸，

19、則C為硅酸鹽，A為硅，a溶液為強(qiáng)堿的水溶液，進(jìn)一步推出B為二氧化硅。 答案：(1)SiO2　光導(dǎo)纖維 (2)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (3)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑ (4)SiO＋2H＋===H2SiO3↓ 13.答案：(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑　SiO2C (2)焦炭能與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng) (3)Si＋2Cl2SiCl4 (4)2H2＋SiCl4Si＋4HCl (5)加入鹽酸后過濾 (6)不是　SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O (7)Al和Si　2Al＋2NaOH＋2

20、H2O===2NaAlO2＋3H2↑；Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ (8)石英砂、純堿和石灰石 14.解析：(1)碳與二氧化硅反應(yīng)要在高溫下進(jìn)行，而高溫下碳與空氣中氧氣反應(yīng)，所以實(shí)驗前要通人足夠長時間的N2將裝置中的空氣排盡。(2)根據(jù)裝置圖可知，B裝置作安全瓶，防止倒吸。(3)根據(jù)元素守恒，碳與二氧化硅反應(yīng)可能生成CO也可能生成CO2，所以C裝置用來檢驗CO2，D裝置用來檢驗CO，所以C、D裝置中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCl2溶液；若裝置C、D中溶液均變渾濁，說明既有CO2又有CO。由于兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，根據(jù)元素守恒可知化學(xué)方程式為3SiO2＋4C

21、2CO2＋2CO＋3Si。(4)CO有毒，不能排放到空氣中，而該裝置缺少尾氣吸收裝置吸收未反應(yīng)的CO。(5)18 g SiO2物質(zhì)的量＝＝0.3 mol,8.4 g焦炭物質(zhì)的量＝＝0.7 mol，充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況 下的氣體13.44 L，其物質(zhì)的量＝＝0.6 mol，假定氣體產(chǎn)物只有CO，固體產(chǎn)物只有Si和SiC，則有： SiO2　?。　?C===　　2CO　＋　Si 0.3 mol 0.6 mol 0.6 mol 0.3 mol Si　?。　　 　===　　SiC 1 1 1 0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol 故Si和SiC的

22、物質(zhì)的量之比為0.2 mol∶0.1 mol＝2∶1。(6)驗證碳酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱，將CO2氣體通入硅酸鈉溶液發(fā)生反應(yīng)CO2＋H2O＋Na2SiO3===Na2CO3＋H2SiO3↓，溶液變渾濁，說明酸性H2CO3>H2SiO3。 答案：(1)將裝置中的空氣排盡，避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對實(shí)驗產(chǎn)生干擾 (2)作安全瓶，防止倒吸 (3)澄清石灰水　PdCl2溶液　3SiO2＋4C2CO2＋2CO＋3Si　(4)缺少尾氣吸收裝置 (5)2∶1　(6)向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，溶液變渾濁，證明碳酸酸性大于硅酸 內(nèi)容總結(jié) （1）則甲、乙、丙、丁分別為(　　) A．CO2、CO、O2、CaO B．O2、CO、CO2、CaCO3 C．O2、CO2、CO、CaCO3 D．CO、CO2、O2、Ca(OH)2 二、非選擇題 11．硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上