（全國(guó)通用）2014屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)方案 課時(shí)作業(yè)(十) 第10講 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角 硅（含解析） 新人教版

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1、課時(shí)作業(yè)(十)　[第10講　無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅] 1．[2012·武昌調(diào)研] 2011年11月28日至12月9日，聯(lián)合國(guó)世界氣候大會(huì)在南非德班召開(kāi)，“低碳減排”成為近200個(gè)國(guó)家熱議的主題。下列做法不能達(dá)到“低碳減排”目的的是(　　) A．拉動(dòng)內(nèi)需，刺激消費(fèi) B．利用太陽(yáng)能等新能源代替化石燃料 C．未來(lái)5年我國(guó)將逐步淘汰白熾燈 D．家庭廢水再使用，城市污水處理循環(huán)利用 2．[2012·濟(jì)寧期末] 某氧化物X難溶于水，能與燒堿反應(yīng)，生成易溶于水的化合物Y，將少量Y溶液滴入鹽酸中能生成一種白色的膠狀沉淀，則X是(　　) A．SiO2　　B．Al2O3　　C．MgO　　D．

2、P2O5 3．[2012·寧波八校聯(lián)考] 下列關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的說(shuō)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雜質(zhì)的粗硅 B．生產(chǎn)普通水泥的主要原料有石灰石、石英和純堿 C．工業(yè)上將粗銅進(jìn)行精煉，應(yīng)將粗銅連接在電源的正極 D．在高爐煉鐵的反應(yīng)中，一氧化碳作還原劑 4．[2011·杭州質(zhì)檢] 據(jù)《參考消息》報(bào)道，有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來(lái)的石油”的觀點(diǎn)。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開(kāi)發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說(shuō)法中，你認(rèn)為不正確的是(　　) A．硅便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料 B．自然界中存在大量單質(zhì)硅 C．硅燃燒

3、放出的熱量大，且燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度低，容易有效控制 D．自然界中硅的貯量豐富 5．[2012·萊蕪期末] 下列各項(xiàng)操作中不發(fā)生先沉淀后溶解現(xiàn)象的是(　　) ①向飽和碳酸鈉溶液中通入過(guò)量的CO2 ②向Fe(OH)3膠體中逐滴滴加入過(guò)量H2SO4 ③向Ba(NO3)2溶液中通入過(guò)量SO2 ④向石灰水中通入過(guò)量CO2 ⑤向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過(guò)量 A．①②③ B．①②⑤ C．①②③⑤ D．①③ 6．宣傳科學(xué)知識(shí)，介紹高新科技，揭露偽科學(xué)，是科學(xué)工作者的義務(wù)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．以石英砂為主要原料生產(chǎn)光導(dǎo)纖維 B．“水玻璃”超

4、薄透明，是一種新型裝飾材料 C．納米材料是一種稱為“納米”的新物質(zhì)制成的材料 D．炭爐邊放盆水，可防止煤氣中毒 7．現(xiàn)有下列五個(gè)轉(zhuǎn)化，其中不可能通過(guò)一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是(　　) ①SiO2→Na2SiO3　②CuSO4→CuCl2?、跾iO2→H2SiO3?、蹸uO→Cu(OH)2　⑤Na2O2→NaOH A．①② B．③④ C．②③④ D．②③④⑤ 8．用4種溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是(　　) 選項(xiàng) 操作及現(xiàn)象 溶液 A 通入CO2，溶液變渾濁。再升溫至65 ℃以上，溶液變澄清 C6H5ONa溶液 B 通入CO2，溶液變渾濁

5、。繼續(xù)通CO2至過(guò)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(guò)量，渾濁消失。再加入足量NaOH溶液，又變渾濁 Ca(OH)2溶液 9.下列試劑可用帶玻璃塞的玻璃瓶存放的是(　　) A．NaOH溶液 B．Na2SiO3溶液 C．鹽酸 D．氫氟酸 10．在水玻璃中通入少量的CO2氣體，充分反應(yīng)后加熱蒸干，再高溫充分灼燒，冷卻后所得的固體物質(zhì)為(　　) A．Na2SiO3 B．Na2SiO3與Na2CO3 C．SiO2與Na2CO3 D．SiO2、Na2Si

6、O3及Na2CO3 11．在全球號(hào)召節(jié)能減排的大背景下，2010年兩會(huì)期間，政協(xié)委員們領(lǐng)到的會(huì)議通知、日程表、便簽紙等都是以碳酸鈣為主要原料的低碳“石頭紙”。某化學(xué)探究小組的同學(xué)為了測(cè)定“石頭紙”中碳酸鈣的含量，稱取了5.0 g碎紙樣品。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)下表(假設(shè)石頭紙中其他成分既不溶于水，也不與水反應(yīng))： 實(shí)驗(yàn)組別 ① ② ③ ④ ⑤ 加入樣品的質(zhì)量/g 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 加入0.2 mol/L稀鹽酸的體積/mL 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 充分反應(yīng)后生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積/mL 44.8 89.6

7、 134.4 179.2 179.2 則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(　　) A．20% B．40% C．60% D．80% 12．[2012·杭州質(zhì)檢] 二氧化硅(SiO2)又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料。下列說(shuō)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 圖K10－1 B．SiO2和Si都是光導(dǎo)纖維材料 C．利用SiO2與NaOH溶液反應(yīng)可制取“水玻璃” D．圖K10－1中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng) 13．已知物質(zhì)M由同一短周期的X、Y兩種元素組成，X原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半，Y元素的最高正價(jià)和

8、其負(fù)價(jià)的代數(shù)和為6。M與其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下(部分產(chǎn)物已略去)： 圖K10－2 (1)若A是某元素的一種常見(jiàn)酸性氧化物，可用于制造光導(dǎo)纖維，則該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______，寫(xiě)出A與B反應(yīng)的離子方程式__________________________________________________________________________________________________________________________________； E與F反應(yīng)的離子方程式______________________________________________

9、______________。 (2)工業(yè)上用電解M的產(chǎn)物之一氧化有毒含氰(CN－)堿性廢水，得到無(wú)毒的N2、CO2等。寫(xiě)出此反應(yīng)的離子方程式___________________________________________。 圖K10－3 14．[2012·泉州四校聯(lián)考] 甲、乙、丙三種物質(zhì)都含有A元素，只有甲是單質(zhì)，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖K10－3所示： (1)若乙是目前世界倡導(dǎo)需減少排放的溫室氣體，丁也含有A元素。則含有7個(gè)中子的核素A可用符號(hào)表示為_(kāi)_________，丁溶液呈堿性的原因用離子方程式表示為_(kāi)____________________________；已知：在常溫常

10、壓下，1 mol甲和一氧化碳分別與充足的氧氣反應(yīng)放出的熱量分別是393.5 kJ、283.0 kJ。試寫(xiě)出甲與乙相互反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)若A是非金屬元素，其次外層電子是最外層電子數(shù)的2倍，則乙在現(xiàn)代通訊中可用于制造____________，寫(xiě)出一個(gè)有丙參加的、能證明碳的非金屬性強(qiáng)于A的化學(xué)方程式______________

11、________________________________________________； (3)若甲是生活中最常用的過(guò)渡金屬單質(zhì)，其在點(diǎn)燃條件與氧氣反應(yīng)生成乙。若丁是稀鹽酸，則乙→丙的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________________。 15．[2013·上高模擬] 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

12、： (1)C的化學(xué)式為_(kāi)_____；X的化學(xué)式為_(kāi)____________________________________________________________。 (2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________。 (3)反應(yīng)⑦的離子方程式________________________________________________________________________。 16．已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性；Mg和Na的化學(xué)性

13、質(zhì)也具有一定的相似性。 Ⅰ.用如圖K10－4所示裝置進(jìn)行Mg和SO2的實(shí)驗(yàn)，其中A是制備SO2的發(fā)生裝置。 圖K10－4 (1)選擇制取SO2的合適試劑________(填序號(hào))。 ①10%的H2SO4溶液　②80%的H2SO4溶液 ③Na2SO3固體?、蹸aSO3固體 (2)寫(xiě)出裝置B中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：________ ________________________________________________________________________。 裝置C中NaOH溶液的作用是___________________________________

14、_____________________________________。 (3)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出制備SO2的發(fā)生裝置并注明主要儀器的名稱，固定儀器省略不畫(huà)。 (4)你認(rèn)為該裝置的不足之處是________________________________________________________________________。 Ⅱ.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了“實(shí)驗(yàn)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： ①工業(yè)上在高溫時(shí)用C還原SiO2可制得Si ②Mg在點(diǎn)燃的條件下即可與SiO2反應(yīng) ③金屬硅化物與稀H2SO4反應(yīng)生成硫酸鹽與SiH4 ④Si和Si

15、O2均不與稀H2SO4反應(yīng) ⑤SiH4在空氣中自燃 他們?cè)谘芯繄?bào)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(guò)濾、洗滌、干燥，最后稱量……在用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，其產(chǎn)率也只有預(yù)期值的63%左右?！? (5)該小組“實(shí)驗(yàn)室制Si”的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________

16、__。 (6)你估計(jì)“用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花”的原因是________________________________________________________________________。 課時(shí)作業(yè)(十) 1．A　[解析] 拉動(dòng)內(nèi)需，刺激消費(fèi)，導(dǎo)致物品損耗大，不符合“低碳減排”目的。 2．A　[解析] C項(xiàng)MgO不能溶于燒堿，不正確；少量Y滴入鹽酸能夠形成沉淀，SiO2符合題意，A項(xiàng)正確；因Al(OH)3 是兩性氫氧化物，故NaAlO2在過(guò)量鹽酸中不能生成沉淀，B項(xiàng)不正確；D項(xiàng)生成的磷酸鈉與鹽酸不能發(fā)生產(chǎn)生白色沉淀的反應(yīng)。 3．B　[解析] 生產(chǎn)普通水

17、泥的原料是石灰石和黏土，B項(xiàng)不正確。 4．B　[解析] 由于Si的親氧性，自然界的硅大都以SiO2或硅酸鹽的形式存在，無(wú)單質(zhì)硅存在。 5．D　[解析] ①只能生成NaHCO3沉淀；②先發(fā)生凝聚，后沉淀溶解；③只能生成BaSO4沉淀；④先生成CaCO3沉淀，后生成易溶的Ca(HCO3)2而溶解；⑤Al(OH)3為兩性氫氧化物，故先生成沉淀，后溶解。 6．A　[解析] 石英砂的主要成分是SiO2；“水玻璃”是Na2SiO3水溶液的俗稱；納米是長(zhǎng)度單位，1 nm＝10－9 m；煤氣(CO)不溶于水。 7．B　[解析] ①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；②CuSO4＋BaCl

18、2===BaSO4↓＋CuCl2；⑤2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，SiO2和CuO均不溶于水，因此SiO2、CuO不可能通過(guò)一步反應(yīng)分別生成H2SiO3、Cu(OH)2。 8．B　[解析] A項(xiàng)，CO2＋C6H5ONa＋H2O―→C6H5OH＋NaHCO3，升溫至65 ℃以上，C6H5OH完全溶解，溶液變澄清；B項(xiàng)，CO2＋Na2SiO3＋2H2O===Na2CO3＋H4SiO4↓，H4SiO4與CO2不反應(yīng)，渾濁不會(huì)消失；C項(xiàng)，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，所以溶液變渾濁。加入品紅，被HClO氧化褪色；D項(xiàng)，首先，CO2＋Ca(OH)2=

19、==CaCO3↓＋H2O，繼續(xù)通CO2，產(chǎn)生可溶于水得Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，則發(fā)生2NaOH＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又變渾濁。 9．C　[解析] NaOH溶液、Na2SiO3溶液不能用玻璃塞，氫氟酸不能用玻璃瓶盛放。 10．A　[解析] 通入少量CO2氣體時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，加熱后H2SiO3分解為SiO2和H2O，再高溫灼燒，SiO2與Na2CO3反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2。 11．D　[解析] 前4組實(shí)驗(yàn)中加入的鹽酸體積成倍增加，生成的二氧化碳體積也是成倍

20、增加，但實(shí)驗(yàn)④與實(shí)驗(yàn)⑤氣體體積不再有差別，故實(shí)驗(yàn)④中碳酸鈣完全反應(yīng)，生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為0.008 mol，即反應(yīng)的碳酸鈣為0.008 mol，所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%＝80%。 12．C　[解析] 兩性氧化物的定義為與酸和堿反應(yīng)均生成鹽和水的氧化物，SiO2與HF反應(yīng)得到的SiF4不屬于鹽類(lèi)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO2是光導(dǎo)纖維材料，Si為半導(dǎo)體材料，B項(xiàng)錯(cuò)誤；“水玻璃”是NaSiO3的水溶液，C項(xiàng)正確；制取Si的過(guò)程中涉及了氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 13．(1) 　SiO2＋2OH－===SiO＋H2O 2H＋＋SiO===H2SiO3↓ (2)5Cl2＋2CN－＋8O

21、H－===10Cl－＋N2＋2CO2＋4H2O 14．(1)C　CO＋H2OHCO＋OH－ C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝＋172.5 kJ/mol (2)光導(dǎo)纖維　Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3 (3)Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O [解析] (1)目前減少排放的溫室氣體為CO2，故A元素為碳、乙是CO2。 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol?、? 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ/mol　② 根據(jù)蓋斯定律①－②得：C

22、(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝＋172.5 kJ/mol。 (2)符合該結(jié)構(gòu)的是硅，乙是SiO2，依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系及題意丁、丙分別為NaOH、Na2SiO3，根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”原理，可以向硅酸鈉溶液中通入CO2制取硅酸進(jìn)行證明。 (3)該金屬是鐵，乙是Fe3O4，則Fe3O4與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3和FeCl2。 15．(1)SiCl4　Si3N4 (2)SiCl4＋4NH3===Si(NH2)4＋4HCl (3)SiO＋2H2O＋2CO2===H2SiO3↓＋2HCO [解析] (1)I可做光導(dǎo)纖維，所以I是二氧化硅，則F是硅酸，H是硅酸鈉。又因?yàn)镕、G都是難溶于水和

23、稀硝酸的白色沉淀，所以G是氯化銀，因此C是SiCl4，則A是硅，B是氯氣。根據(jù)X的性質(zhì)可知，X是原子晶體，所以X是Si3N4。 (2)根據(jù)反應(yīng)物和生成物可知，該反應(yīng)的方程式是SiCl4＋4NH3===Si(NH2)4＋4HCl。 (3)CO2是過(guò)量的，因此生成物是碳酸氫鈉，方程式是SiO＋2H2O＋2CO2===H2SiO3↓＋2HCO。 16．(1)②③ (2)3Mg＋SO22MgO＋MgS(或2Mg＋SO22MgO＋S，Mg＋SMgS)　吸收多余的SO2，防止污染環(huán)境 (3)如圖 (4)在A和B之間沒(méi)有連接一個(gè)干燥裝置；C裝置未與大氣相通；在鎂下方未墊一個(gè)不銹鋼片，鎂與玻璃

24、管反應(yīng)；未設(shè)計(jì)一個(gè)防倒吸裝置 (5)2Mg＋SiO22MgO＋Si (6)金屬鎂與生成的硅繼續(xù)反應(yīng)生成硅化鎂，硅化鎂與稀硫酸反應(yīng)生成的SiH4可自燃 (或用化學(xué)方程式表示：2Mg＋SiMg2Si，Mg2Si＋2H2SO4===2MgSO4＋SiH4↑，SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O) [解析] (1)制取SO2應(yīng)用濃H2SO4和亞硫酸鹽。選項(xiàng)中不可選用CaSO3，因?yàn)镃aSO3微溶于水，會(huì)附在固體表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)行。 (2)Mg具有還原性，SO2具有氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 (3)本反應(yīng)為固液不加熱制取氣體的反應(yīng)，故可用分液漏斗盛80%的H2SO4，用錐形瓶裝固體Na2SO3。 (4)該裝置中：①A中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入B與Mg反應(yīng)，在A、B中間應(yīng)加干燥裝置；②Mg能與SiO2反應(yīng)，在Mg下方墊一不銹鋼片，隔離Mg和SiO2；③尾氣處理裝置C試管用膠塞封閉，且無(wú)防倒吸裝置。