精修版高考化學江西：第四章 課時1 碳、硅及其化合物

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1、精品文檔?高考化學 第四章 非金屬及其化合物 課時1 碳、硅及其化合物 (時間：45分鐘　分值：100分) 一、選擇題(本題共10個小題，每題6分，共60分，每個小題只有一個選項符合題意。) 1．2013年我國載人飛船再次升空，顯示出我國航天技術已進入世界一流。飛船應用了許多尖端的合成材料。據(jù)報道我國科學家近年來研制出一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纖維復合而成的。下列相關敘述不正確的是 (　　)。 A．它耐高溫抗氧化 B．它比鋼鐵輕、硬，但質(zhì)地較脆 C．它沒有固定熔點 D．它是一種新型無機非金屬材料 解析　航空

2、材料具有質(zhì)輕、高強度、耐高溫、抗氧化等性能，又由題中信息可知，該材料具有一定的韌性，故B錯，A正確；復合材料屬于混合物，沒有固定的熔點，碳化硅高溫結構陶瓷和碳纖維復合而成的材料均屬于新型無機非金屬材料，C、D正確。 答案　B 2．(2013·廣東四校聯(lián)考)材料與化學密切相關，表中對應關系錯誤的是 (　　)。 材料 主要化學成分 A 剛玉、金剛石 三氧化二鋁 B 大理石、石灰石 碳酸鈣 C 普通水泥、普通玻璃 硅酸鹽 D 沙子、石英 二氧化硅 解析　A項中金剛石是碳的一種單質(zhì)。 答案　A 3．下列敘述正確的是 (　　)。

3、A．高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應放出二氧化碳，說明硅酸(H2SiO3)的酸性比 碳酸強 B．陶瓷、玻璃、水泥容器都能貯存氫氟酸 C．石灰抹墻、水泥砌墻的硬化過程原理相同 D．玻璃窯中出來的氣體的主要成分是二氧化碳 解析　二氧化硅在高溫下能與碳酸鈉反應：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，但不能說明硅酸的酸性比碳酸強，上述反應之所以能進行，是因為CO2不斷逸出，而促使了反應向右進行；玻璃、陶瓷、水泥中均含有SiO2，會與氫氟酸反應；石灰抺墻的硬化過程是因為發(fā)生了反應CO2＋Ca(OH)2===CaCO3＋H2O，而水泥砌墻是水泥與水作用發(fā)生一系列變化而凝固變硬。 答案

4、　D 4．硅是構成無機非金屬材料的一種主要元素，下列有關硅的化合物的敘述錯誤的是 (　　)。 A．氮化硅陶瓷是一種新型無機非金屬材料，其化學式為Si3N4 B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結構陶瓷和軸承 C．光導纖維是一種新型無機非金屬材料，其主要成分為SiO2 D．二氧化硅為立體網(wǎng)狀結構，其晶體中硅原子和硅氧單鍵的個數(shù)之比為1∶2 解析　二氧化硅晶體中，一個硅原子可形成4個硅氧單鍵，故硅原子和硅氧單鍵的個數(shù)之比為1∶4，故D錯誤。 答案　D 5．在①濃硝酸?、谒、蹪饬蛩帷、軞浞帷、輾溲趸浫芤褐?，能與單質(zhì)硅起化學反應的

5、是 (　　)。 A．①② B．②④ C．④⑤ D．③④ 解析　硅能與F2、HF、強堿在常溫下反應，在加熱或高溫條件下也能與Cl2、O2、H2發(fā)生反應。 答案　C 6．(2013·石家莊部分學校聯(lián)考)下列說法正確的是 (　　)。 A．高溫下，可在試管內(nèi)完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反應 B．CO2和鈉在一定條件下反應可以得到金剛石和碳酸鈉，反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是3∶4 C．現(xiàn)代海戰(zhàn)通過噴放液體SiCl4(極易水解)和液氨可產(chǎn)生煙幕，其主要成分是NH4Cl D．從燃煤煙道灰中(含GeO2)提取半

6、導體材料單質(zhì)鍺(Ge)，沒有發(fā)生氧化還原反應 解析　玻璃的主要成分是SiO2，高溫下與C(碳)反應，A錯誤；反應中CO2作氧化劑，Na作還原劑，根據(jù)化合價升降值相等的原則，作為氧化劑的CO2與作為還原劑的Na的物質(zhì)的量之比為1∶4，B錯誤；SiCl4水解生成HCl和硅酸，HCl與液氨反應生成NH4Cl，C正確；由化合態(tài)到游離態(tài)，一定發(fā)生氧化還原反應，D錯誤。 答案　C 7．(2013·陜西質(zhì)檢)下列關于SiO2和CO2的敘述中不正確的是 (　　)。 A．都是共價化合物 B．SiO2可用于制光導纖維，干冰可用于人工降雨 C．都能溶于水且與水反應生成相應的酸 D．都是酸性氧化

7、物，都能與強堿溶液反應 解析　SiO2和CO2中都只含有共價鍵，均為共價化合物，A項正確；干冰升華吸熱，可用于人工降雨，B項正確；SiO2不能與水反應，C項錯誤；SiO2與強堿溶液反應生成硅酸鹽，CO2與強堿溶液反應生成碳酸鹽或碳酸氫鹽，D項正確。 答案　C 8．(2013·福州質(zhì)檢)壽山石主要成分為葉蠟石，葉蠟石組成為Al2O3·4SiO2·H2O，下列觀點不正確的是 (　　)。 A．壽山石雕刻作品要避免與酸、堿接觸 B．壽山石顏色豐富多彩是因為含有不同形態(tài)的金屬氧化物 C．潮濕的空氣可能導致壽山石作品表面溶解變質(zhì) D．置于干燥空氣中可能會導致壽山石作

8、品脫水變質(zhì) 解析　根據(jù)壽山石的主要成分，可知其能與酸或堿發(fā)生反應，A對；壽山石中含有不同形態(tài)的Al2O3，造成其色彩豐富，B對；其中的氧化物Al2O3和SiO2不溶于水也不和水反應，不會溶解變質(zhì)，C錯；久置于干燥空氣中，會造成其中的結晶水失去而變質(zhì)，D對。 答案　C 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)的關系正確的是 (　　)。 解析　CO2與KOH和Ca(OH)2都會反應，但存在著競爭，如果先與KOH反應，則反應后生成的K2CO3立即會與Ca(OH)2反應生成CaCO3，因此，可以看成CO2先

9、與Ca(OH)2反應，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步還要判斷CO2是先跟KOH反應還是先與生成的CaCO3反應，同樣可以采用假設法判斷，即如果先與CaCO3反應，則生成的Ca(HCO3)2又會與KOH反應，因此應是先與KOH反應，此過程生成沉淀的物質(zhì)的量不變，當KOH反應完全，再與CaCO3反應，直至沉淀完全溶解，故選D。 答案　D 10．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

10、和NaHCO3溶液 12 mol·L－1鹽酸 18.4 mol·L－1 H2SO4 B 飽和Na2CO3溶液 2 mol·L－1 H2SO4 飽和NaOH溶液 C 飽和NaOH溶液 2 mol·L－1 H2SO4 18.4 mol·L－1 H2SO4 D 18.4 mol·L－1 H2SO4 飽和NaOH溶液 18.4 mol·L－1 H2SO4 解析　分離CO2和CO應該先把CO2吸收，干燥后用一個球膽收集CO，然后再用酸制出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 mol·L－1 H2SO4)，其中乙中的酸應選用2 mol·L－1的

11、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。另外，飽和NaHCO3溶液不能吸收CO2，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、非選擇題(本題共4個小題，共40分) 11．(8分)如何除去下列各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，請選用下面提供的試劑和操作，將標號填在表內(nèi)。 供選試劑：A.鹽酸　B．燒堿溶液　C．氧氣　D．水 E．CO2　F．不用其他試劑 供選操作：①加熱?、诩訜崛廴凇、圻^濾?、芙Y晶 含雜質(zhì)的物質(zhì) 所加試劑 主要操作 (1)SiO2(NaHCO3)

12、 (2)SiO2(CaCO3) (3)SiO2(Si) (4)NaCl(SiO2) 解析　(1)除去SiO2中的NaHCO3可用水溶法； (2)除去SiO2中的CaCO3可先用鹽酸溶解，然后再過濾。 (3)除去SiO2中的Si可用加熱法：Si＋O2SiO2。 (4)因NaCl溶于水而SiO2不溶于水，所以除去NaCl中的SiO2可用過濾、結晶法。 答案　(1)D?、邸?2)A?、邸?3)C?、佟?4)D?、邰? 12．(10分)(2013·廈門模擬)已知A、B、C、D、E、F、G、H可以發(fā)生如下圖所示的轉化，反應中部分生成物已略去。其中，A、G為同一主族元

13、素的單質(zhì)，B、C、H在通常情況下為氣體，化合物C是一種形成酸雨的大氣污染物。 請?zhí)羁眨? (1)寫出E的兩種用途____________、____________。 (2)反應②的離子方程式為__________________________________________。 (3)反應③的化學方程式是___________________________________________。 (4)反應④的離子方程式是__________________________________________。 (5)寫出一個由A生成H的置換反應方程式：_________________

14、____________ _________________________________________________________________。 解析　由題中信息及轉化關系可知A、B、C、D、E、F、G、H分別為：C、CO2、SO2、H2SiO3、SiO2、Na2SiO3、Si、CO。 答案　(1)制光導纖維　作建筑材料(或其他合理答案) (2)SiO2＋2OH－===SiO32－＋H2O (3)C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (4)SiO32－＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO32－ (5)C＋H2O(g)CO＋H2(合理即可) 13

15、．(12分)純堿、燒堿等是重要的化工原料。 (1)利用上圖所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應。將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現(xiàn)象是___________________________________________________________________________________________________________________________________， 若其他操作不變，將A與C連接，可觀察到的現(xiàn)象是________________ ___________________________________

16、______________________________。 (2)向NaOH溶液中通入一定量CO2，結晶后得到白色固體，該白色固體的組成可能是 A．NaOH和Na2CO3；B.________________； C．________________；D.________________。 (3)設計實驗確定(2)中白色固體中存在A項中的陰離子： 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結論 (1)取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液 (2) 答案　(1)水沿長導管由廣口瓶進入燒瓶　廣口瓶中的長導管口有氣泡產(chǎn)生 (2)Na2CO3　Na2CO3和Na

17、HCO3　NaHCO3 (3) 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結論 產(chǎn)生白色沉淀 有CO32－ (2)過濾，取少量濾液于試管中，滴加酚酞 濾液變紅 有OH－ 14.(10分)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高溫下用過量的碳還原二氧化硅制得粗硅，同時得到一種可燃性氣體； ②粗硅與干燥的HCl氣體反應制得SiHCl3(Si＋3HClSiHCl3＋H2)； ③SiHCl3與過量的H2在1 100～1 200 ℃的溫度下反應制得純硅，已知SiHCl3能與水劇烈反應，在空氣中易自燃。 請回答： (1)第一步制取粗硅的化學反應方程式為___________

18、___________________。 (2)粗硅與HCl氣體反應完全后，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)實驗室用SiHCl3與過量的H2反應制取純硅裝置如圖所示(加熱和夾持裝置略去)： ①裝置B中的試劑是________，裝置C中的燒杯需要加熱，目的是__________________________________________

19、_______________________。 ②反應一段時間后，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)生反應的化學方程式是__________________________________。 ③為保證制備純硅實驗的成功，操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應溫度以及____________________

20、______________________________。 解析　(3)①因SiHCl3與水強烈反應，故A中產(chǎn)生的H2必須干燥，因此B中的試劑為濃H2SO4，且C燒瓶需加熱，其目的是使SiHCl3汽化，加快其與H2的反應速率。②石英管中產(chǎn)生的物質(zhì)應為硅，故D中有固體產(chǎn)生，由題給信息，制純硅的反應條件為1 100～1 200 ℃，此溫度下普通的玻璃容易軟化。③因高溫下H2與O2反應容易爆炸，故還應排盡裝置中的空氣。 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　在題給反應溫度下(1 100～1 200 ℃)，普通的玻璃會軟化　SiHCl3＋H2Si＋3HCl?、叟疟M裝置中的空氣