2019-2020年高考化學一輪復習 課時跟蹤訓練 第四章 非金屬及其化合物 基礎(chǔ)課時1 碳、硅及其重要化合物 新人教版.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習 課時跟蹤訓練 第四章 非金屬及其化合物 基礎(chǔ)課時1 碳、硅及其重要化合物 新人教版 一、選擇題 1．科學家在不斷深入的研究中，發(fā)現(xiàn)了一系列新的碳單質(zhì)，對碳單質(zhì)的研究已發(fā)展成一門獨立的科學——碳科學。下列關(guān)于碳單質(zhì)的敘述正確的是(　　) A．碳的各種單質(zhì)互稱為碳的同素異形體 B．碳元素的各種單質(zhì)結(jié)構(gòu)雖然不同，但性質(zhì)差別不大 C．碳元素的單質(zhì)性質(zhì)不同，其用途相同 D．碳元素的單質(zhì)只有金剛石、石墨和C60 解析　碳元素的單質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，物理性質(zhì)差別較大，B錯誤；碳元素單質(zhì)性質(zhì)不同，用途也不相同，C錯誤；常見的碳元素單質(zhì)有金剛石、石墨和C60，但同時還存在其他單質(zhì)，D錯誤。 答案　A 2．下列物質(zhì)性質(zhì)與用途對應(yīng)關(guān)系正確的是(　　) 性質(zhì) 用途 A 硅酸鈉化學性質(zhì)穩(wěn)定 制備木材防火劑 B 硅酸溶膠具有吸附水分的能力 硅作半導體的材料 C 二氧化硅硬度大、熔點高 氫氟酸在玻璃上刻花紋 D 焦炭具有可燃性 焦炭還原二氧化硅冶煉粗硅 答案　A 3．常溫下，下列不發(fā)生反應(yīng)的一組物質(zhì)是(　　) ①硅與NaOH溶液?、诠枧c鹽酸?、酃枧c氫氟酸?、芏趸枧c碳酸鈉　⑤二氧化硅與NaOH溶液?、薅趸枧c濃硝酸 A．①②④ B．③④⑥ C．②⑤⑥ D．②④⑥ 解析　常溫下，①Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，③Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，⑤SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。 答案　D 4．下列Ⅰ、Ⅱ描述正確且二者有因果關(guān)系的是(　　) Ⅰ Ⅱ A 木炭呈黑色 木炭常用作能源 B 一氧化碳具有還原性 工業(yè)上用一氧化碳冶煉金屬 C 碳酸鈉屬于堿類 熱純堿溶液去除油污 D 二氧化碳是酸性氧化物 干冰常用于人工降雨 解析　A項，二者之間沒有聯(lián)系；C項，Ⅰ描述錯誤，碳酸鈉屬于鹽類；D項，二者之間沒有聯(lián)系。故選B。 答案　B 5．將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是(　　) A．Na2SiO3 B．Na2CO3、Na2SiO3 C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2 解析　將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；加熱蒸干，高溫灼燒時發(fā)生反應(yīng)：H2SiO3H2O＋SiO2；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，所以最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3，故選A項。 答案　A 6．下列有關(guān)CO2的實驗中，只能證明CO2物理性質(zhì)的實驗是(　　) 解析　A項實驗可以證明CO2的密度比空氣大，且不支持燃燒，其中后者屬于化學性質(zhì)，錯誤；B項實驗可以證明CO2能與石灰水反應(yīng)，此為CO2的化學性質(zhì)，錯誤；C項實驗可以證明CO2與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)，此為CO2的化學性質(zhì)，錯誤；D項實驗只能證明CO2的密度比空氣大，此為CO2的物理性質(zhì)，正確。 答案　D 7．下列離子方程式不正確的是(　　) A．石英與燒堿反應(yīng)：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O B．硅與燒堿反應(yīng)：Si＋2OH－===SiO＋H2↑ C．硅酸鈉溶液中通入少量CO2：SiO＋CO2＋H2O===CO＋H2SiO3↓ D．往水玻璃中加入鹽酸：2H＋＋SiO===H2SiO3↓ 解析　硅與燒堿溶液反應(yīng)時，H2O參與反應(yīng)，Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑。 答案　B 8．(xx安慶二模)化學家Seidel指出Si與NaOH溶液的反應(yīng)，首先是Si與OH－反應(yīng)，生成SiO，然后SiO迅速水解生成H4SiO4，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．原硅酸鈉(Na4SiO4)能迅速水解，溶液呈堿性，故Na4SiO4為弱電解質(zhì) B．石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均屬于硅酸鹽產(chǎn)品 C．2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl，說明Cl的非金屬性強于Si D．半導體工業(yè)所說的“從沙灘到用戶”是指：將二氧化硅制成晶體硅 解析　原硅酸鈉是強電解質(zhì)，A項錯誤；石英玻璃的主要成分是SiO2，不屬于硅酸鹽產(chǎn)品，B項錯誤；鹽酸不是Cl的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，無法通過鹽酸與硅酸鈉的反應(yīng)比較Cl、Si的非金屬性強弱，C項錯誤。 答案　D 9．(xx四川雅安診斷)二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用途。a～e是對①～⑤反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學性質(zhì)或作用進行的判斷，其中正確的是(　　) ①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ②SiO2＋2CSi＋2CO↑ ③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ④Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ ⑤SiO2＋3CSiC＋2CO↑ a．反應(yīng)①中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃 b．反應(yīng)②中SiO2表現(xiàn)出氧化性 c．反應(yīng)③中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性 d．反應(yīng)④符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性酸酐的道理 e．反應(yīng)⑤中SiO2未參加氧化還原反應(yīng) A．a(chǎn)ce B．bde C．cde D．a(chǎn)b 解析　通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應(yīng)的反應(yīng)是③，因此a判斷錯誤；③中反應(yīng)表現(xiàn)的是SiO2的特性，c判斷也錯；反應(yīng)②是一個置換反應(yīng)，其中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應(yīng)④是一個復分解反應(yīng)，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應(yīng)⑤中硅的化合價和氧的化合價都沒有改變，因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應(yīng)，e判斷也正確；所以選項B正確。 答案　B 10．(xx山西名校聯(lián)考)諾貝爾物理學獎曾授予“光纖之父”英國華裔科學家高錕以及兩位美國科學家威拉德博伊爾和喬治史密斯。光導纖維的主要成分是二氧化硅，下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是(　　) A．二氧化硅是酸性氧化物，因此能與水反應(yīng)生成硅酸 B．用二氧化硅制取單質(zhì)硅時，當生成2.24 L氣體(標準狀況)時，得到2.8 g硅 C．6 g的二氧化硅中含有0.2 mol的共價鍵 D．二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，但能與碳酸鈉固體在高溫時發(fā)生反應(yīng) 解析　A項，SiO2不與水反應(yīng)；B項，SiO2＋2CSi＋2CO↑，可知當生成標準狀況下2.24 L氣體時，得到1.4 g Si；C項，6 g SiO2為0.1 mol，含有0.4 mol SiO鍵；D項正確。 答案　D 11．用如圖裝置來分離CO2和CO混合氣體并干燥，圖中a、c、d為止水夾，b為分液漏斗活塞，通過Y形管和止水夾分別接兩個球膽，現(xiàn)裝置內(nèi)空氣已排盡，為使實驗成功，甲、乙、丙分別盛放的試劑為(　　) 甲 乙 丙 A 飽和NaHCO3溶液 12 molL－1鹽酸 18.4 molL－1 H2SO4 B 飽和Na2CO3溶液 2 molL－1 H2SO4 飽和NaOH溶液 C 飽和NaOH溶液 2 molL－1 H2SO4 18.4 molL－1 H2SO4 D 18.4 molL－1 H2SO4 飽和NaOH溶液 18.4 molL－1 H2SO4 解析　分離CO2和CO應(yīng)該先用堿溶液吸收CO2，干燥后用一個球膽收集CO，然后再用酸與甲中溶液反應(yīng)生成CO2，干燥后用另一個球膽收集，故丙裝置中盛的一定是濃硫酸(18.4 molL－1 H2SO4)，其中乙中的酸應(yīng)選用2 molL－1的硫酸，而不能選用鹽酸，因為鹽酸易揮發(fā)HCl氣體而混進CO2中。用飽和Na2CO3溶液吸收CO2，再用酸制CO2時會改變CO2的量，且吸收效果不如飽和NaOH溶液，故選C。 答案　C 二、填空題 12．硅是無機非金屬材料的主角，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與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學方程式為________________________，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________(填化學式，下同)，氧化劑是________。 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。 答案　(1)D　(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　氫氟酸　(3)防火劑　D　(4)C　SiO2 13．(xx天津高三模擬)晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下： ①高溫下用炭還原二氧化硅制得粗硅； ②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：Si＋3HClSiHCl3＋H2； ③SiHCl3與過量H2在1 000～1 100 ℃反應(yīng)制得純硅。 已知SiHCl3能與H2O強烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。 請回答下列問題： (1)第①步制備粗硅的化學方程式為________________________________。 (2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸點57.6 ℃)和HCl(沸點－84.7 ℃)，提純SiHCl3采用的方法為__________________________________________________________________。 (3)用SiHCl3與過量的H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)： ①裝置B中的試劑是________。裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是__________________________________________________________________。 ②反應(yīng)一段時間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是__________________________， 裝置D不能采用普通玻璃管的原因是_________________________________， 裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_________________________________。 ③為保證制備純硅實驗的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及_____________________________________________________。 ④為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑是________(填寫字母代號)。 a．碘水　b．氯水　c．NaOH溶液　d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液 解析　高純硅的制備是以初步冶煉得到的粗硅為原料，在加熱條件下與氯化氫氣體反應(yīng)，制成氣態(tài)化合物SiHCl3，與雜質(zhì)分離，然后在高溫條件下用氫氣還原，重新得到硅和氯化氫氣體，這樣就除掉雜質(zhì)，得到高純硅。(1)工業(yè)上制粗硅時，是用SiO2為原料，在高溫下用C還原SiO2得到粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑，這樣得到的硅含有雜質(zhì)，可以作為冶煉制取高純硅的原料。(2)中由題給物質(zhì)沸點的不同，可以考慮用分餾的方法來進行分離。(3)由于SiHCl3遇水強烈反應(yīng)，所以反應(yīng)環(huán)境必須無水，制得的氫氣必須干燥，B中放的是干燥劑(濃硫酸)，常溫下，SiHCl3呈液態(tài)，為了增大兩者的接觸面積，可以通過加熱的方法使SiHCl3汽化。D裝置用石英管而不用普通玻璃管的目的是兩者反應(yīng)需要高溫，溫度太高，普通玻璃管會軟化。SiHCl3在空氣中會自燃，必須排盡空氣。鐵元素的檢驗是利用Fe3＋遇KSCN溶液變紅色。所以鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，試樣用稀鹽酸溶解后，還需要的試劑是氯水和KSCN溶液。 答案　(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑ (2)分餾(或蒸餾) (3)①濃硫酸　使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化?、谟泄腆w物質(zhì)生成　在反應(yīng)溫度下，普通玻璃會軟化　SiHCl3＋H2Si＋3HCl?、叟疟M裝置中的空氣?、躡d [選做題] 14．(xx山西六校聯(lián)考)以磷礦石、石英、氯化氫等為原料生產(chǎn)白炭黑(SiO2nH2O)、磷及甲醇，下列工藝過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________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”或“Ⅴ”)。 (2)已知SiHCl3的沸點為33.0 ℃，提純SiHCl3適宜的方法是________。 (3)高溫下進行的反應(yīng)Ⅱ的化學方程式為_____________________________； 固體廢棄物CaSiO3可用于_________________________________________。 (4)反應(yīng)Ⅲ需在高溫、隔絕氧氣和無水條件下進行，其原因是__________________________________________________________________。 解析　反應(yīng)Ⅰ為SiO2＋2CSi＋2CO↑。從圖中可以看出，反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)物為SiO2、C和Ca3(PO4)2，產(chǎn)物為CO、P和CaSiO3。反應(yīng)Ⅲ為Si＋3HCl===SiHCl3＋H2。反應(yīng)Ⅳ的反應(yīng)物有SiHCl3和H2O，產(chǎn)物有HCl、H2和SiO2nH2O。反應(yīng)Ⅴ為CO＋2H2===CH3OH。 答案　(1)Ⅰ、Ⅲ　(2)分餾(蒸餾)　(3)Ca3(PO4)2＋5C＋3SiO23CaSiO3＋2P＋5CO↑　生產(chǎn)水泥、磚瓦或作為建筑材料等　(4)SiHCl3會水解，同時產(chǎn)生的H2與O2混合會發(fā)生爆炸