2019-2020年高三化學一輪 4-1無機非金屬材料的主角硅課件 新人教版一、選擇題1光纖通信是一種現(xiàn)代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前，我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)，即信息高速公路。光纖通信所使用的光纜，其主要部件為光導纖維。下列說法正確的是()制造光導纖維的主要原料是CaCO3；制造光導纖維的主要原料是SiO2；光導纖維傳遞光信號的基本物理原理是光的全反射；光導纖維傳遞光信號的基本物理原理是光的折射A BC D【解析】光導纖維主要原料的成分是SiO2；光導纖維傳遞光信號的基本物理原理是光的全反射。、正確?！敬鸢浮緽2下列關(guān)于碳和硅的敘述中，不正確的是()A4價氧化物都與氫氧化鈉溶液反應(yīng)B單質(zhì)在加熱時都能與氧氣反應(yīng)C氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸D碳和硅兩種元素都有能導電的單質(zhì)【解析】SiO2不溶于水，不與H2O反應(yīng)。【答案】C3下列表述正確的是()人造剛玉的熔點很高，可用做高級耐火材料，主要成分是二氧化硅化學家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應(yīng)物進行無熔劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料夏天到了，游客佩戴添加了氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來保護眼睛太陽能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能A BC D【解析】人造剛玉的主要成分是氧化鋁；瑪瑙是含有有色雜質(zhì)的石英晶體，主要成分是二氧化硅；有色玻璃是在制造玻璃的過程中加入某些金屬氧化物(加入Co2O3后呈藍色，加入Cu2O后呈紅色)，但不是變色玻璃，變色玻璃是含有AgBr的玻璃(AgBr具有感光性)；水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸鹽材料?！敬鸢浮緿4下列說法中，不正確的是()ASiO2和CO2都是酸性氧化物，均可與NaOH溶液反應(yīng)BSiO2不能與任何酸發(fā)生反應(yīng)CSiO2和CO2在一定條件下，均可與CaO發(fā)生反應(yīng)DSiO2不溶于水，而CO2可與水反應(yīng)，生成H2CO3【解析】SiO2是一種酸性氧化物，但是可與HF溶液發(fā)生反應(yīng)，生成SiF4和H2O?！敬鸢浮緽5常溫下，下列不發(fā)生反應(yīng)的一組物質(zhì)是()硅與NaOH溶液硅與鹽酸硅與氫氟酸二氧化硅與碳酸鈉二氧化硅與NaOH溶液二氧化硅與濃硝酸ABC D【解析】硅的化學性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下除了與氟氣、氫氟酸和強堿反應(yīng)外，它不易與其他物質(zhì)如氫氣、氧氣、氯氣等反應(yīng)?！敬鸢浮緿6下列試劑可用帶玻璃塞的玻璃瓶存放的是()ANaOH溶液 BNa2SiO3溶液C鹽酸 D氫氟酸【解析】由于SiO22OH=SiOH2O，因而不可用帶玻璃塞的試劑瓶保存NaOH溶液；氫氟酸可以與SiO2反應(yīng)，即SiO24HF=SiF42H2O，故不可用玻璃瓶保存?！敬鸢浮緾7世界著名的科技史專家、英國劍橋大學的李約瑟博士考證說：“中國至少在距今3 000年以前，就已經(jīng)使用玻璃了?！毕铝杏嘘P(guān)玻璃的說法不正確的是()A制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英砂B玻璃在加熱熔化時有固定的熔點C普通玻璃的主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣D盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口黏在一起【解析】玻璃的主要成分可用Na2OCaO6SiO2表示，屬于玻璃態(tài)物質(zhì)，是混合物，根據(jù)所學知識不難判斷A、C正確；混合物沒有固定的熔、沸點，故B錯誤；玻璃中的SiO2與燒堿反應(yīng)生成易溶于水的硅酸鈉，硅酸鈉是無機黏合劑，將玻璃塞與瓶口黏合，故D正確?！敬鸢浮緽8(xx年寧波質(zhì)檢)用4種溶液進行實驗，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()選項操作及現(xiàn)象溶液A通入CO2，溶液變渾濁。繼續(xù)通CO2至過量，渾濁不消失NaAlO2溶液B通入CO2，溶液變渾濁。繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液變渾濁。再加入品紅溶液，紅色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液變渾濁。繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失。再加入足量NaOH溶液，又變渾濁Ca(OH)2溶液【解析】A項，2AlOCO2(少量)3H2O=2Al(OH)3CO，繼續(xù)通CO2，Al(OH)3不溶解，但生成HCO。B項，CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3，H2SiO3與CO2不反應(yīng)，渾濁不會消失。C項，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO，所以溶液變渾濁，加入品紅被HClO氧化褪色。D項，首先，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，繼續(xù)通CO2，產(chǎn)生可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，則2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O，溶液又變渾濁?！敬鸢浮緽9將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是()【解析】當KOH和Ca(OH)2的混合溶液中通入CO2時，CO2與OH反應(yīng)生成CO，CO與Ca2結(jié)合為難溶的CaCO3，所以可理解為Ca(OH)2先反應(yīng)，KOH后反應(yīng)，當OH完全反應(yīng)后，CO2與CO反應(yīng)生成HCO，此時CaCO3還不會溶解，可理解為K2CO3先反應(yīng)，CaCO3后反應(yīng)，故選D。【答案】D10下列敘述可以肯定溶液中大量存在CO的是()A加入AgNO3溶液有白色沉淀產(chǎn)生B加入稀鹽酸有無色無味氣體產(chǎn)生，該氣體可使澄清的石灰水變渾濁C加入MgCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加入稀鹽酸沉淀溶解，并產(chǎn)生可使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體D加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生【解析】A選項中Cl、SO、SO等均會干擾CO的檢驗；B選項中也可能存在HCO，而非CO；D選項中SO、SO、HCO等均會干擾CO的檢驗。【答案】C二、非選擇題11如何用所提供的試劑和方法除去各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，將所選答案的編號填入表內(nèi)相應(yīng)的空格內(nèi)(如果不需要外加試劑，則對應(yīng)答案欄可不填)?？晒┻x擇的試劑：A.鹽酸，B.氫氧化鈉溶液，C.氧氣，D.水，E.二氧化碳可供選用的操作：水洗，加熱，高溫灼燒，過濾，結(jié)晶粉末狀混合物試劑操作(1)CaCO3(SiO2)(2)NaCl(SiO2)(3)SiO2(Fe2O3)(4)SiO2(CaCO3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(NH4Cl)【解析】可根據(jù)二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，它可跟強堿反應(yīng)，不跟酸(氫氟酸除外)反應(yīng)，受熱不分解等性質(zhì)；而三氧化二鐵、碳酸鈣跟鹽酸反應(yīng)；硅酸、氯化銨受熱分解。通過一定操作，即可除去雜質(zhì)，除雜過程中所發(fā)生的化學方程式如下：(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(3)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O(4)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(5)H2SiO3SiO2H2O(6)NH4ClNH3HCl【答案】(1)B(2)D(3)A(4)A(5)(6)(或D)12A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示。A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。請?zhí)羁眨?1)形成單質(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為_，它的最高化合價為_。(2)B的化學式(分子式)為_，B和碳反應(yīng)生成A和E的化學方程式是_。(3)C的化學式(分子式)為_，D的化學式(分子式)為_。【解析】由“A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似”，推知A為Si，根據(jù)BAE，BC，BDH2O，不難推知B為SiO2，C為CaSiO3，D為Na2SiO3。【答案】(1) (2)SiO2SiO22CSi2CO(3)CaSiO3Na2SiO313含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導體材料，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料光導纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A位于_族，與A同族但相對原子質(zhì)量比A小的元素B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_，A與B在原子的電子層結(jié)構(gòu)上的相同點是_。(2)易與C發(fā)生化學反應(yīng)的酸是_，反應(yīng)的化學方程式是_。(3)將C與純堿混合高溫熔融時也發(fā)生化學反應(yīng)生成D，同時還生成B的最高價氧化物E；將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發(fā)生化學反應(yīng)生成含A的化合物F。寫出生成D和F的化學反應(yīng)方程式： _。要將純堿高溫熔化，下列坩堝中不可選用的是_。A普通玻璃坩堝B石英玻璃坩堝C氧化鋁坩堝 D鐵坩堝【解析】(1)A元素單質(zhì)可作半導體材料，含A元素的某化合物是制造光導纖維的原料，可知A為硅元素，比硅相對原子質(zhì)量小的同族元素為碳。(2)C為SiO2，能與SiO2反應(yīng)的酸只有氫氟酸。(3)SiO2與Na2CO3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Na2CO3?！敬鸢浮?1)A最外層均有4個電子，最內(nèi)層均有2個電子(2)氫氟酸SiO24HF=SiF42H2O(3)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2；Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3ABC14A、B、C是元素周期表中前18號元素中的3種單質(zhì)，甲、乙是常見的化合物，它們之間存在如圖所示關(guān)系。(1)如右圖反應(yīng)中屬于化合反應(yīng)的是_(填序號)?；戏磻?yīng)有多種類別，試舉出一例與圖中化合反應(yīng)類別不同的實例(用化學方程式表示)：_。(2)若甲常溫下呈液態(tài)，A常溫下是固態(tài)非金屬單質(zhì)，則乙的化學式是_。若甲常溫下呈液態(tài)，A常溫下是氣態(tài)非金屬單質(zhì)，則乙的電子式是_。(3)若甲常溫下呈氣態(tài)，A是常見的金屬單質(zhì)，寫出A和甲在一定條件下反應(yīng)的化學方程式_。(4)若A、B屬于同一主族的高硬度單質(zhì)，則A與甲反應(yīng)在工業(yè)上的用途是_。【解析】(1)從所給的框圖反應(yīng)可知是化合反應(yīng)，與圖中化合反應(yīng)不同的實例可以是SiCSiC。(2)若甲常溫下呈液態(tài)，A常溫下是固態(tài)非金屬單質(zhì)，則甲應(yīng)為H2O，A應(yīng)為C，故反應(yīng)生成的化合物乙為CO。若甲常溫下呈液態(tài)，A常溫下是氣態(tài)非金屬單質(zhì)，則乙的電子式為HF, 。(3)若甲常溫下呈氣態(tài)，A是常見的金屬單質(zhì)，則甲為CO2，A為Mg，其反應(yīng)方程式為2MgCO22MgOC。(4)若A、B屬于同一主族的高硬度單質(zhì)，則A、B分別為C、Si，故A與甲反應(yīng)(SiO22CSi2CO)在工業(yè)上用來制取粗硅?！敬鸢浮?1)SiCSiC(3)2MgCO22MgOC(4)制取粗硅15(xx年連云港調(diào)研)已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化學性質(zhì)具有一定的相似性；Mg和Na的化學性質(zhì)也具有一定的相似性。.某興趣小組用如下圖所示裝置進行Mg與SO2反應(yīng)的實驗。(1)選擇制取SO2的合適試劑_。10%的H2SO4溶液80%的H2SO4溶液Na2SO3固體CaSO3固體(2)寫出裝置B中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學方程式_。裝置C中的NaOH溶液的作用是_。(3)你認為該裝置是否有不足之處？_。如果有，請指出錯誤_。.某研究小組進行了“實驗室制Si”的研究，他們以課本為基礎(chǔ)，查閱資料得到以下可供參考的信息：工業(yè)上在高溫時用C還原SiO2可制得SiMg在點燃引發(fā)的條件下即可與SiO2反應(yīng)金屬硅化物與稀H2SO4反應(yīng)生成硫酸鹽與SiH4SiH4在空氣中自燃他們在研究報告中記載著：“選用合適的物質(zhì)在適宜的條件下充分反應(yīng)；再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物；然后過濾、洗滌、干燥；最后稱量”在用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，且“實驗室制Si”的產(chǎn)率也只有預期值的63%左右。(4)該小組“實驗室制Si”的化學方程式是_。(5)你估計“用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花”的原因是_?！窘馕觥?1)實驗室中用Na2SO3固體和濃硫酸制取SO2，SO2溶解度較大，故不能用稀硫酸，選擇試劑。(2)B管中鎂與SO2反應(yīng)類似于Mg與CO2的反應(yīng)：SO22Mg2MgOS；多余的SO2需用NaOH溶液吸收，以防止大氣污染。(3)該裝置中生成的SO2需干燥，同時B、C之間應(yīng)加一個安全瓶防止倒吸，C裝置應(yīng)將膠塞去掉，以平衡氣壓。(4)同理鎂與SiO2反應(yīng)為：2MgSiO22MgOSi。(5)根據(jù)題給信息，SiH4易自燃，故發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，其反應(yīng)為：2MgSi=Mg2Si；Mg2Si2H2SO4=2MgSO4SiH4；SiH42O2=SiO22H2O。金屬鎂與生成的硅繼續(xù)反應(yīng)得到硅化鎂，硅化鎂與硫酸反應(yīng)生成的SiH4在空氣中自燃?！敬鸢浮?1)(2)SO22Mg2MgOS吸收多余的SO2，防止污染環(huán)境(3)有一是A、B之間缺少干燥裝置；二是B、C之間應(yīng)加一個安全瓶防止倒吸；三是C裝置沒有與大氣相通(4)2MgSiO22MgOSi(5)金屬鎂與生成的硅繼續(xù)反應(yīng)得到硅化鎂，硅化鎂與硫酸反應(yīng)生成的SiH4在空氣中自燃(或用化學方程式說明：2MgSi=Mg2Si；Mg2Si2H2SO4=2MgSO4SiH4；SiH42O2=SiO22H2O)