高中化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測1-43（打包43套） 魯教版.zip,高中化學(xué)一輪復(fù)習(xí),課時跟蹤檢測1-43打包43套,魯教版,高中化學(xué),一輪,復(fù)習(xí),課時,跟蹤,檢測,43,打包 課時跟蹤檢測（十五）硅 無機非金屬材料 1．硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤。在無機非金屬材料中，硅一直扮演著主角。下面幾種物質(zhì)中含有硅單質(zhì)的是(　　) 解析：選C　瑪瑙、光導(dǎo)纖維和水晶的主要成分是SiO2，硅單質(zhì)可用來制造太陽能電池板。 2．(2016·南昌二模)C、Si、S都是自然界中含量豐富的非金屬元素，下列關(guān)于其單質(zhì)及化合物的說法中正確的是(　　) A．三種元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài) B．二氧化物都屬于酸性氧化物，能與堿反應(yīng)而不能與任何酸反應(yīng) C．最低價的氣態(tài)氫化物都具有還原性，易與O2發(fā)生反應(yīng) D．其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱：H2SO4＞H2SiO3＞H2CO3 解析：選C　硅是親氧元素，硅元素在自然界中以硅酸鹽、二氧化硅的形式存在，故A錯誤；二氧化硅屬于酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)，故B錯誤；最低價的氣態(tài)氫化物化合價能升高，具有還原性，故C正確；碳酸酸性大于硅酸，酸性：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，故D錯誤。 3．(2016·宿州模擬)下列敘述中正確的是(　　) A．因為Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強 B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性質(zhì)相似 C．二氧化硅既溶于氫氧化鈉溶液又溶于氫氟酸，所以二氧化硅是兩性氧化物 D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反應(yīng)生成硅酸 解析：選D　A項的反應(yīng)之所以能夠發(fā)生，是因為生成的產(chǎn)物中有氣體生成，平衡正向移動，促使反應(yīng)能夠順利進行，故不能通過此反應(yīng)判斷H2CO3與H2SiO3的酸性強弱，A錯誤；CO2和SiO2的物理性質(zhì)差異較大，B錯誤；SiO2與氫氟酸的反應(yīng)不屬于酸性氧化物與一般酸的反應(yīng)，在此反應(yīng)中SiO2并沒有表現(xiàn)出堿性氧化物的性質(zhì)，C錯誤。 4．(2016·濟南聯(lián)考)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 解析：選D　Na2SiO3是強電解質(zhì)，應(yīng)拆成Na＋、SiO，且應(yīng)生成HCO，A錯；B項正確寫法是CO2＋OH－===HCO；C項，氫氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。 5．青石棉(crocidolite)是一種致癌物質(zhì)，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是(　　) A．青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品 B．青石棉中含有一定量的石英晶體 C．青石棉的化學(xué)組成可表示為 Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O D．1 mol青石棉能使1 mol HNO3被還原 解析：選B　硅酸鹽指的是硅、氧與其他化學(xué)元素(主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結(jié)合而成的化合物的總稱，故青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品；青石棉是一種純凈物，不可能含有一定量的石英晶體；1 mol Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O跟足量硝酸反應(yīng)時，失去3 mol電子，而還原產(chǎn)物只有NO，故能使1 mol HNO3被還原。 6．下列關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的說法中，不正確的是(　　) A．工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原二氧化硅得到含少量雜質(zhì)的粗硅 B．在高爐煉鐵的反應(yīng)中，焦炭為鐵礦石的還原劑 C．工業(yè)上將粗銅進行精煉，應(yīng)將粗銅連接電源的正極 D．生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和純堿 解析：選B　A項，2C＋SiO2Si＋2CO↑，正確；B項，在高爐煉鐵的反應(yīng)中，CO為鐵礦石的還原劑，錯誤；C項，電解精煉銅時，粗銅作陽極，與電源正極相連，純銅作陰極，與電源負極相連，正確；D項正確。 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Na2SiO3雜質(zhì)，可以通入足量的CO2，然后過濾 解析：選B　A項，SiO2、Al2O3均與NaOH溶液反應(yīng)；C項，應(yīng)通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶；D項，引入NaHCO3。 8．(2016·宜春月考)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系中，不能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是(　　) ①SiO2→Na2SiO3?、贑uSO4→CuCl2?、跾iO2→H2SiO3 ④CuO→Cu(OH)2?、軳a2O2→Na2SO4 A．①和②　　　　　　　 　B．③和④ C．②③④ D．②③④⑤ 解析：選B　①中SiO2可與NaOH反應(yīng)生成Na2SiO3；②中CuSO4可與BaCl2反應(yīng)生成BaSO4和CuCl2；③中SiO2不能與水反應(yīng)，所以不能由SiO2一步制得H2SiO3；④中氧化銅不能與水反應(yīng)生成氫氧化銅；⑤中將過氧化鈉加入稀硫酸中反應(yīng)即可得到硫酸鈉。 9．(2016·南京模擬)二氧化硅(SiO2)又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料(如圖所示)。下列說法正確的是(　　) A．SiO2既能與HF反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，屬于兩性氧化物 B．盛放Na2CO3溶液的試劑瓶不能用玻璃塞 C．硅膠吸水后不能重復(fù)使用 D．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 解析：選B　二氧化硅與NaOH反應(yīng)：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，生成了鹽和水，SiO2能與HF反應(yīng)：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，沒有鹽的生成，所以二氧化硅不是兩性氧化物，故A錯誤；Na2CO3溶液呈堿性，二氧化硅能與堿反應(yīng)生成具有粘合性的硅酸鈉，使玻璃塞無法打開，故B正確；硅膠吸附水分后，可通過熱脫附方式將水分除去重復(fù)使用，故C錯誤；圖中二氧化硅與氫氟酸、氫氧化鈉、碳酸鈉的反應(yīng)，硅酸鈉與鹽酸的反應(yīng)，硅酸的分解，硅酸的生成，元素的化合價都沒有發(fā)生變化，是非氧化還原反應(yīng)，故D錯誤。 10．水玻璃(Na2SiO3溶液)廣泛應(yīng)用于耐火材料、洗滌劑生產(chǎn)等領(lǐng)域，是一種重要的工業(yè)原料。如圖是用稻殼灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工藝流程： 下列說法正確的是(　　) A．原材料稻殼灰價格低廉，且副產(chǎn)品活性炭有較高的經(jīng)濟價值 B．操作A與操作B完全相同 C．該流程中硅元素的化合價發(fā)生改變 D．反應(yīng)器中發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)為SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O 解析：選A　A項，稻殼灰來源廣泛價格低廉，活性炭具有吸附性，有較高的經(jīng)濟價值，正確；B項，操作A為過濾，操作B為蒸發(fā)濃縮，是兩種不同的操作，錯誤；C項，二氧化硅中，硅元素的化合價是＋4價，硅酸鈉中，硅元素的化合價是＋4價，所以該流程中硅元素的化合價沒有發(fā)生改變，錯誤；D項，由復(fù)分解反應(yīng)的概念可知，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O不屬于復(fù)分解反應(yīng)，錯誤。 11．(2016·渭南二模)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高溫下用碳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1 100 ℃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(xué)反應(yīng)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H2反應(yīng)制備純硅的裝置如圖(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中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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：(1)高溫下，SiO2和C反應(yīng)生成Si和CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2C Si＋2CO↑； (2)沸點不同的液體可以采用蒸餾的方法分離，這幾種物質(zhì)沸點不同，所以可以采用蒸餾的方法分離； (3)①為防止SiHCl3與H2O強烈反應(yīng)，需要干燥劑干燥氫氣，濃硫酸具有吸水性且不和氫氣反應(yīng)，所以可以作干燥劑；升高溫度能使SiHCl3氣化，從而使SiHCl3和氫氣在D中反應(yīng)； ②D中發(fā)生反應(yīng)SiHCl3＋H2Si＋3HCl，Si為固態(tài)，所以看到的現(xiàn)象是有固體物質(zhì)生成； ③Si是親氧元素，為防止Si被氧化，需要排盡裝置中的空氣； ④向溶液中加入強氧化劑，然后加入KSCN溶液檢驗鐵離子，這幾種物質(zhì)中氯水具有強氧化性，故選b、d。 答案：(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑　(2)蒸餾 (3)①濃硫酸　使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化?、谟泄腆w物質(zhì)生成　SiHCl3＋H2Si＋3HCl　③排盡裝置中的空氣?、躡d 12．X是一種新型無機非金屬材料，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊性。有關(guān)生產(chǎn)過程如下： 為了確定C的組成，某同學(xué)進行了以下的探究過程。已知F、G都是難溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可作光導(dǎo)纖維。 按要求回答下列問題： (1)C的化學(xué)式為________；X的化學(xué)式為________。 (2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式：____________________________________________________； 反應(yīng)⑦的離子方程式：______________________________________________________。 解析：由I可作光導(dǎo)纖維知，I為SiO2，根據(jù)題給第二個框圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系和“F、G都是難溶于水和稀硝酸的白色沉淀”知F為硅酸，H為硅酸鈉；由E→G是加入了硝酸銀和稀硝酸，生成了難溶于水和稀硝酸的白色沉淀，則E中含有氯離子；則化合物C中含硅、氯兩種元素，故C為SiCl4，D為Si(NH2)4，X為Si3N4。 答案：(1)SiCl4　Si3N4　(2)SiCl4＋4NH3===Si(NH2)4＋4HCl　SiO＋2H2O＋2CO2===H2SiO3↓＋2HCO 13．Ⅰ.清洗和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一，硅片化學(xué)清洗的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)(如某些有機物、無機鹽、金屬、Si、SiO2、粉塵等)。常用的化學(xué)清洗劑有高純水、有機溶劑、雙氧水、濃酸、強堿等。其中去除硅的氧化物，通常用一定濃度的HF溶液，室溫條件下將硅片浸泡1至數(shù)分鐘。制絨是在硅片表面形成金字塔形的絨面，增加硅對太陽光的吸收。單晶制絨通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75～90 ℃反應(yīng)25～35 min，效果良好。 回答下列問題： (1)寫出晶片制絨反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________。 對單晶制絨，1990年化學(xué)家Seidel提出了一種電化學(xué)模型，他指出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?；诖嗽矸治龇磻?yīng)中氧化劑為________。 (2)某化學(xué)興趣小組同學(xué)，為驗證Seidel的理論是否正確，完成以下實驗： 實驗事實 事實一 水蒸氣在600 ℃時可使粉末狀硅緩慢氧化并放出氫氣 事實二 盛放于鉑或石英器皿中的純水長時間對粉末狀還原硅無腐蝕作用 事實三 普通玻璃器皿中的水僅因含有從玻璃中溶出的微量的堿便可使粉末狀硅在其中緩慢溶解 事實四 在野外環(huán)境里，用較高百分比的硅鐵粉與干燥的Ca(OH)2和NaOH，點著后燜燒，可劇烈反應(yīng)放出H2 事實五 1 g(0.036 mol)Si和20 mL含有1 g NaOH(0.025 mol)的溶液，小心加熱(稍微預(yù)熱)，收集到約1 700 mL H2，很接近理論值(1 600 mL) 結(jié)論：從實驗上說明堿性水溶液條件下，H2O可作______劑；NaOH作________劑，降低反應(yīng)________。高溫無水環(huán)境下，NaOH作________劑。 Ⅱ.在工業(yè)中利用鎂制取硅：2Mg＋SiO22MgO＋Si，同時有副反應(yīng)發(fā)生：2Mg＋SiMg2Si，Mg2Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH4(硅烷)，SiH4在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體。如圖是進行Mg與SiO2反應(yīng)的實驗裝置： (3)由于氧氣的存在對該實驗有較大影響，實驗中應(yīng)通入氣體X作為保護氣，試管中的固體藥品可選用________(填字母)。 a．石灰石　　　　B．鋅?！　　　．純堿 (4)實驗開始時，必須先通入X氣體，再加熱反應(yīng)物，其理由是___________________， 當反應(yīng)開始后，移走酒精燈反應(yīng)能繼續(xù)進行，其原因是___________________________。 (5)反應(yīng)結(jié)束后，待冷卻至常溫時，往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸，可觀察到閃亮的火星，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因用化學(xué)方程式表示為___________________________________。 解析：(1)晶片制絨反應(yīng)的離子方程式為Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑；在該反應(yīng)中氧化劑為NaOH。(2)由題中實驗事實分析可知，堿性水溶液條件下，H2O可作氧化劑，NaOH作催化劑降低反應(yīng)活化能；高溫無水環(huán)境下，NaOH作氧化劑。(3)由于氧氣的存在對該實驗有較大影響，實驗中應(yīng)通入還原性氣體X作為保護氣，試管中的固體藥品可選用鋅粒，使其發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生H2，為反應(yīng)的順利進行創(chuàng)造有利的條件。(4)實驗開始時，必須先通入X氣體，再加熱反應(yīng)物，是為了讓氫氣排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的成分對實驗造成影響；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可利用自身放出的熱量維持反應(yīng)進行。(5)Mg2Si與HCl會發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成MgCl2和SiH4，SiH4常溫下可自燃，故有閃亮的火星。 答案：(1)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑　NaOH (2)氧化　催化　活化能　氧化 (3)b (4)讓氫氣排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的成分對實驗產(chǎn)生影響　該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可利用自身放出的熱量維持反應(yīng)進行 (5)Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑、SiH4＋2O2===SiO2↓＋2H2O 6