高考化學(xué)(第01期)大題狂練系列 專題11 硅及其化合物(含解析)1
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專題11 硅及其化合物 (滿分60分 時(shí)間30分鐘) 姓名: 班級(jí): 得分: 1.硅在地殼中的含量較高。硅及其化合物的開發(fā)由來(lái)已久,在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。回答下列問(wèn)題: (1)1810 年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時(shí),得到一種“金屬”。這種“金屬”可能是_____________ 。 (2)陶瓷、水泥和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有_____________。 (3)高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線,其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下: ①用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產(chǎn)碳化硅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________ ;碳化硅又稱_____________,其晶體結(jié)構(gòu)與_____________相似。 ②在流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中,SiHCl3大約占 85%,還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表,提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和_____________。 物質(zhì) Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4 沸點(diǎn)/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9 ③SiHCl3極易水解,其完全水解的產(chǎn)物為_____________。 (4)氯堿工業(yè)可為上述工藝生產(chǎn)提供部分原料,這些原料是_____________。 【答案】(1)含有硅碳的鐵合金;(2)純堿、石英和石灰石; (3)①SiO2+3CSiC+2CO↑;金剛砂;金剛石;②精餾(或蒸餾);③H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl; (4)H2、HCl 【考點(diǎn)定位】考查硅和二氧化硅 【名師點(diǎn)晴】本題考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí),側(cè)重考查了硅及其化合物的有關(guān)知識(shí),注意粗硅的提純反應(yīng)原理,對(duì)知識(shí)進(jìn)行遷移解決情形相似的新問(wèn)題體現(xiàn)出知識(shí)運(yùn)用與問(wèn)題分析的能力是本題的特點(diǎn)。 2.X是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料,具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊性。有關(guān)生產(chǎn)過(guò)程如下: 為了確定C的組成,某同學(xué)進(jìn)行了以下的探究過(guò)程。已知F、G都是難溶于水和稀硝酸的白色沉淀,I可做光導(dǎo)纖維。 按要求回答下列問(wèn)題: (1)C的空間構(gòu)型為__________;X的化學(xué)式為__________。 (2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為__________。 (3)反應(yīng)⑦的離子方程式__________。 【答案】(1)正四面體;Si3N4;(2)SiCl4+8NH3=Si(NH2)4+4NH4Cl;(3)SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-; 【考點(diǎn)定位】本題考查無(wú)機(jī)物的推斷,硅及其化合物的性質(zhì)。 【名師點(diǎn)晴】本題考查無(wú)機(jī)物的推斷。此類題的解答一般有以下步驟:思維起點(diǎn)的選擇:思維起點(diǎn)是指開始時(shí)的思維指向、思維對(duì)象或思維角度,推斷題中的思維起點(diǎn)應(yīng)是最具特征的某個(gè)條件(包括文字?jǐn)⑹龌蚰硞€(gè)變化過(guò)程);思維過(guò)程的展開:解題者在確定思維起點(diǎn)的基礎(chǔ)上,利用題目所給信息,結(jié)合已有的化學(xué)知識(shí)和解題經(jīng)驗(yàn),不斷地縮小問(wèn)題狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)的距離;思維過(guò)程的檢驗(yàn):將上述思維過(guò)程的結(jié)果代入題中,檢查一下是否符合題中條件。最關(guān)鍵的是尋找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊顏色、特殊狀態(tài)、特殊氣味、特殊反應(yīng)、特殊現(xiàn)象、特殊制法、特殊用途等。 3.“材料”的發(fā)現(xiàn)和使用往往會(huì)極大地推動(dòng)生產(chǎn)、生活的發(fā)展,一些材料的出現(xiàn)甚至具有里程碑式劃時(shí)代的意義。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: Ⅰ、(1)石棉(CaMg3Si4O12)是常用的耐火材料,用氧化物的形式表示其組成 。 (2)高分子材料可以分成無(wú)機(jī)高分子材料和有機(jī)高分子材料。 Al Fe (OH)n Cl6-n]m屬于無(wú)機(jī)高分子材料,是一種新型高效凈水劑,它廣泛應(yīng)用生活用水和工業(yè)污水的處理,其中鐵元素的化合價(jià)為 ; Ⅱ、高純二氧化硅可用來(lái)制造光纖。某稻殼灰的成分為: 組 分 SiO2 C Na2O K2O Al2O3 Fe2O3 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 59.20 38.80 0.25 0.50 0.64 0.16 通過(guò)如下流程可由稻殼灰制備較純凈的二氧化硅。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)根據(jù)氧化物的性質(zhì)進(jìn)行分類,稻殼灰中涉及的氧化物最多有 類。 (2)步驟①中涉及SiO2的離子反應(yīng)方程式為 。 (3)濾渣A的成分有 (填化學(xué)式) (4)步驟②洗滌沉淀的方法是: (5)步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式為: ;實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟③用到的儀器有坩堝、泥三角、酒精燈、 和 。 【答案】Ⅰ、 CaO3MgO4SiO2 +3 Ⅱ、(1)3(2)SiO2+2OH-=SiO32-+H2O(3)C和Fe2O3 (4)往漏斗里的沉淀中注入蒸餾水致水浸沒(méi)沉淀,讓水自然流下,重復(fù)2-3次。 (5)H2SO SiO2+ H2O 坩堝鉗 三角架 (3)Fe2O3、C與氫氧化鈉不反應(yīng),濾渣A的成分有Fe2O3、C (4)洗滌沉淀的方法是:往漏斗里的沉淀中注入蒸餾水致水浸沒(méi)沉淀,讓水自然流下,重復(fù)2-3次。 (5)步驟③為硅酸分解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:H2SOSiO2+ H2O;實(shí)驗(yàn)室灼燒固體用到的儀器有坩堝、泥三角、酒精燈、坩堝鉗和三角架。 考點(diǎn):本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)。 4.由Ca3(PO4)2、SiO2、焦炭等為原料生產(chǎn)硅膠(SiO2?nH2O)、磷、磷酸及CH3OH,下列工藝過(guò)程原料綜合利用率高,廢棄物少。 (1)上述反應(yīng)中,屬于置換反應(yīng)的是___________選填:(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)]. (2)高溫下進(jìn)行的反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為:___________;固體廢棄物CaSiO3可用于___________; (3)反應(yīng)Ⅲ需在隔絕氧氣和無(wú)水條件下進(jìn)行,其原因是___________; (4)CH3OH可用作燃料電池的燃料,在強(qiáng)酸性介質(zhì)中,負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________; (5)指出(Ⅵ)這一環(huán)節(jié)在工業(yè)生產(chǎn)上的意義___________; (6)寫出由P→H3PO4 有關(guān)反應(yīng)式①___________,②___________。 【答案】(1)(Ⅰ)、(Ⅲ); (2)Ca3(PO4)2+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑;生產(chǎn)水泥、磚瓦或作為建筑材料等; (3)SiHCl3會(huì)水解,同時(shí)產(chǎn)生的H2,與O2混合發(fā)生爆炸等;(4)CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+; (5)原料的循環(huán)利用,節(jié)能減排;(6)P+O2=P2O5;P2O5+3H2O=2H3PO4 【考點(diǎn)定位】考查無(wú)機(jī)物的推斷 【名師點(diǎn)晴】本題考查化學(xué)工藝流程,涉及基本反應(yīng)類型、對(duì)條件的控制與操作步驟的理解、原電池、方案設(shè)計(jì)等理解工業(yè)流程原理是關(guān)鍵,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ),綜合考查學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力,難度中等。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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