2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 第四章 非金屬及其化合物 基礎(chǔ)課時(shí)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(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 第四章 非金屬及其化合物 基礎(chǔ)課時(shí)1 碳、硅及其重要化合物 新人教版 一、選擇題 1．科學(xué)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(duì)碳單質(zhì)的研究已發(fā)展成一門獨(dú)立的科學(xué)——碳科學(xué)。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(cuò)誤；碳元素單質(zhì)性質(zhì)不同，用途也不相同，C錯(cuò)誤；常見的碳元素單質(zhì)有金剛石、石墨和C60，但同時(shí)還存在其他單質(zhì)，D錯(cuò)誤。 答案　A 2．下列物質(zhì)性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是(　　) 性質(zhì) 用途 A 硅酸鈉化學(xué)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(dǎo)體的材料 C 二氧化硅硬度大、熔點(diǎn)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　③硅與氫氟酸?、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(xiàng)，二者之間沒有聯(lián)系；C項(xiàng)，Ⅰ描述錯(cuò)誤，碳酸鈉屬于鹽類；D項(xiàng)，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(shí)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(xiàng)。 答案　A 6．下列有關(guān)CO2的實(shí)驗(yàn)中，只能證明CO2物理性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是(　　) 解析　A項(xiàng)實(shí)驗(yàn)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(xué)性質(zhì)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)實(shí)驗(yàn)可以證明CO2能與石灰水反應(yīng)，此為CO2的化學(xué)性質(zhì)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)實(shí)驗(yàn)可以證明CO2與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)，此為CO2的化學(xué)性質(zhì)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)實(shí)驗(yàn)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(shí)，H2O參與反應(yīng)，Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑。 答案　B 8．(xx安慶二模)化學(xué)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(qiáng)于Si D．半導(dǎo)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(qiáng)電解質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石英玻璃的主要成分是SiO2，不屬于硅酸鹽產(chǎn)品，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鹽酸不是Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)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(qiáng)弱，C項(xiàng)錯(cuò)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(duì)①～⑤反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進(jìn)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(duì)應(yīng)的反應(yīng)是③，因此a判斷錯(cuò)誤；③中反應(yīng)表現(xiàn)的是SiO2的特性，c判斷也錯(cuò)；反應(yīng)②是一個(gè)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(gè)復(fù)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(jià)和氧的化合價(jià)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(xiàng)B正確。 答案　B 10．(xx山西名校聯(lián)考)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)曾授予“光纖之父”英國(guó)華裔科學(xué)家高錕以及兩位美國(guó)科學(xué)家威拉德博伊爾和喬治史密斯。光導(dǎo)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(shí)，當(dāng)生成2.24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，得到2.8 g硅 C．6 g的二氧化硅中含有0.2 mol的共價(jià)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(shí)發(fā)生反應(yīng) 解析　A項(xiàng)，SiO2不與水反應(yīng)；B項(xiàng)，SiO2＋2CSi＋2CO↑，可知當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L氣體時(shí)，得到1.4 g Si；C項(xiàng)，6 g SiO2為0.1 mol，含有0.4 mol SiO鍵；D項(xiàng)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(gè)球膽，現(xiàn)裝置內(nèi)空氣已排盡，為使實(shí)驗(yàn)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(gè)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(gè)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?yàn)辂}酸易揮發(fā)HCl氣體而混進(jìn)CO2中。用飽和Na2CO3溶液吸收CO2，再用酸制CO2時(shí)會(huì)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(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與氫氧化鈉溶液反應(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(shí)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(jià)升高的物質(zhì)是________(填化學(xué)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(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。 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(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。 請(qǐng)回答下列問題： (1)第①步制備粗硅的化學(xué)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(diǎn)33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6 ℃)和HCl(沸點(diǎn)－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(shí)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(xué)方程式為_________________________________。 ③為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)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(hào))。 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(shí)，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(diǎn)的不同，可以考慮用分餾的方法來進(jìn)行分離。(3)由于SiHCl3遇水強(qiáng)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(huì)軟化。SiHCl3在空氣中會(huì)自燃，必須排盡空氣。鐵元素的檢驗(yàn)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　②有固體物質(zhì)生成　在反應(yīng)溫度下，普通玻璃會(huì)軟化　SiHCl3＋H2Si＋3HCl?、叟疟M裝置中的空氣　④bd [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(diǎn)為33.0 ℃，提純SiHCl3適宜的方法是________。 (3)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_________________________________________。 (4)反應(yīng)Ⅲ需在高溫、隔絕氧氣和無水條件下進(jìn)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(huì)水解，同時(shí)產(chǎn)生的H2與O2混合會(huì)發(fā)生爆炸