2022年高考化學一輪復習 第4章 常見非金屬及其化合物 第12講 碳、硅及無機非金屬材料練習 魯科版

2022年高考化學一輪復習 第4章 常見非金屬及其化合物 第12講 碳、硅及無機非金屬材料練習 魯科版1下列哪些材料是新型無機非金屬材料()氧化鋁陶瓷；氮化硅陶瓷；碳化硅陶瓷；氮化鋁陶瓷；氮化鈦陶瓷；硅化硼陶瓷；二硅化銅陶瓷A僅B僅C僅 D全部都是答案：D2(2017·吉林一中質(zhì)檢)下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是()硅酸鹽Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示為Na2O·2FeO·3SiO2水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導纖維單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧螦 BC D解析：硅酸鹽Na2Fe2Si3O10中Fe的化合價是3價，所以用氧化物的形式表示為Na2O·Fe2O3·3SiO2，錯誤；水晶的主要成分是二氧化硅，不屬于硅酸鹽制品，錯誤；用于制作光導纖維的材料是二氧化硅，不是硅單質(zhì)，錯誤；單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧?，正確，所以答案為D。答案：D3下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述不正確的是()A都是共價化合物BSiO2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都是酸性氧化物，都能與強堿溶液反應解析：SiO2不溶于水且與水不反應，C項錯誤。答案：C4 (2017·宿州模擬)下列敘述正確的是()A因為Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以硅酸的酸性比碳酸強B碳和硅都是第A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生成硅酸解析：A項的反應之所以能夠發(fā)生，是因為生成的產(chǎn)物中有氣體生成，平衡正向移動，促使反應能夠順利進行，故不能通過此反應判斷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與氫氟酸的反應不屬于兩性氧化物，因為SiO2與一般酸不反應，C錯誤。答案：D5下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能通過一步反應完成的是()ASiO2Si BH2SiO3SiO2CSiO2H2SiO3 DSiNa2SiO3解析：A項，SiO22C高溫,Si2CO；B項，H2SiO3SiO2H2O；C項，SiO2不能與水反應生成H2SiO3，也無法與其他物質(zhì)通過一步反應生成H2SiO3；D項，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。答案：C6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：Na2SiO3CO2H2O=2NaCOH2SiO3B澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca(OH)22CO2=Ca22HCOC硅與氫氟酸的反應：Si4H4F=SiF42H2D二氧化硅溶于燒堿溶液中：SiO22OH=SiOH2O解析：Na2SiO3是強電解質(zhì)，應拆成Na、SiO，且應生成HCO，A錯；B項正確寫法是CO2OH=HCO；C項，氫氟酸是弱酸，不能拆分成H和F。答案：D7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()ANa2SiO3 BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2 DSiO2解析：將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3；加熱蒸干，高溫灼燒時發(fā)生反應：H2SiO3H2OSiO2；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3，故選A項。答案：A8青石棉(crocidolite)是一種致癌物質(zhì)，是鹿特丹公約中受限制的46種化學品之一，其化學式為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青石棉的化學組成可表示為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OD1 mol青石棉能使1 mol HNO3被還原解析：硅酸鹽指的是硅、氧與其他化學元素(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。答案：B9二氧化硅(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()ASiO2既能與HF反應，又能與NaOH反應，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使用D圖中所示轉(zhuǎn)化反應都是氧化還原反應解析：二氧化硅與NaOH反應：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，生成了鹽和水，SiO2只能與HF反應，即只是能和特殊酸反應，和其他酸不反應，和酸的反應沒有普遍性，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生成具有黏合性的硅酸鈉，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，硅酸鈉與鹽酸的反應，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，故D錯誤。答案：B10向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體，當通入氣體體積為8.96 L(0 ，1.01×105 Pa)時立即停止，則這一過程中，溶液中溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量與通入CO2氣體的體積關(guān)系圖像正確的是(氣體的溶解和離子的水解忽略不計)() A BC D解析：通入CO2氣體依次發(fā)生的反應為CO2Ba(OH)2=BaCO3H2O01 mol 0.1 mol0.1 molCO22NaOH=Na2CO3H2O01 mol 0.2 mol0.1 molCO2Na2CO3H2O=2NaHCO301 mol 0.1 mol0.2 molCO2BaCO3H2O=Ba(HCO3)201 mol 0.1 mol0.1 mol通入0.1 mol CO2時，溶液中含有0.2 mol NaOH，溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量為0.4 mol；通入0.2 mol CO2時溶液中生成0.1 mol Na2CO3，n(離子)0.3 mol；通入0.3 mol CO2時，溶液中含0.2 mol NaHCO3，n(離子)0.4 mol；通入0.4 mol CO2時，溶液中含0.2 mol NaHCO3和0.1 mol Ba(HCO3)2，n(離子)0.7 mol。答案：C11硅是無機非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)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制得，高溫熔融純堿時下列坩堝可選用的是_(填字母序號)。a普通玻璃坩堝 B石英玻璃坩堝c氧化鋁坩堝 D鐵坩堝(2)SiO2是硅酸鹽玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可寫成Na2O·CaO·6SiO2。盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃塞容易使瓶體與瓶塞粘連，而無法打開，發(fā)生反應的化學方程式為_。長石是鋁硅酸鹽，不同類長石其氧原子的物質(zhì)的量分數(shù)相同。由鈉長石化學式NaAlSi3O8可推知鈣長石的化學式為_。解析：(2)玻璃的成分中含有SiO2，能與NaOH溶液反應生成黏性很強的Na2SiO3而發(fā)生粘連，反應方程式為SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于鈣長石和鈉長石中氧原子的物質(zhì)的量分數(shù)相同，鈉長石中鈉與鋁的原子個數(shù)比為11，擴2倍后可知鈣長石中鈣和鋁的原子個數(shù)比為12。鈉長石中氧原子的物質(zhì)的量分數(shù)為，則鈣長石用氧化物的形式表示為CaO·Al2O3·nSiO2，因此：132n8，n2，鈣長石的化學式為CaO·Al2O3·2SiO2，即為CaAl2Si2O8。答案：(1)防火劑d(2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2OCaAl2Si2O812X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可用于制造光導纖維。按要求回答下列問題：(1)C的化學式為_；X的化學式為_。(2)寫出下列方程式反應的化學方程式：_；反應的離子方程式：_。解析：本題可從I入手推斷，I可用于制造光導纖維，故其為二氧化硅，F(xiàn)為硅酸，H為硅酸鈉。E為HCl， C為四氯化硅，X為Si3N4。反應為Si與Cl2反應生成SiCl4，反應為硅酸鈉與過量的二氧化碳反應生成硅酸和碳酸氫鈉。答案：(1)SiCl4Si3N4(2)Si2Cl2,SiCl4SiO2H2O2CO2=H2SiO32HCO13某化學興趣小組的成員撿到一塊礦石，觀察外觀發(fā)現(xiàn)該礦石堅硬且呈紅褐色，投入水中沒有任何變化，再向水中加濃鹽酸至過量，礦石部分溶解，并有大量無色氣體生成。學生猜測該礦石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三種成分組成，試設(shè)計實驗證明CaCO3以外的兩種成分。僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、滴管、藥匙、漏斗、漏斗架；2 mol·L1鹽酸、2 mol·L1 NaOH溶液、2% KSCN溶液。(1)將實驗方案用以下流程示意圖表示，試寫出每步所用試劑名稱或化學式。試劑_；試劑_；試劑_。(2)如果猜測是成立的，試根據(jù)上述實驗方案，敘述實驗操作、預期現(xiàn)象和結(jié)論。編號實驗操作預期現(xiàn)象和結(jié)論取適量礦石研細，加足量2 mol·L1鹽酸有大量無色氣體生成，得棕黃色溶液，且仍有少量固體殘留答案：(1)2% KSCN溶液2 mol·L1 NaOH溶液2 mol·L1鹽酸(2)向溶液中滴入幾滴KSCN溶液溶液變成紅色，說明礦石中有Fe2O3向殘渣中加入2 mol·L1 NaOH溶液殘渣溶解，得無色溶液向溶液中加入少量2 mol·L1的鹽酸產(chǎn)生白色沉淀，說明礦石中含有SiO214.(2017·鄭州模擬)未來的交通工具將采用新一代無機非金屬材料制成的無水冷發(fā)動機。這類材料中研究較多的是化合物G。(1)化合物G的相對分子質(zhì)量為140，G中硅元素的質(zhì)量分數(shù)為60%，另有元素Y。G可以由化合物E(含兩種元素)與NH3反應而生成，同時產(chǎn)生HCl氣體。請推斷：化合物G的化學式為_。1 mol NH3和0.75 mol E 恰好完全反應生成G和HCl，則化合物E的分子式為_。(2)粉末狀G能夠與空氣中的氧氣和水作用，所得產(chǎn)物中都有一種酸性氧化物，它是工業(yè)上生產(chǎn)玻璃的主要原料。與氧氣反應所得的產(chǎn)物還有一種單質(zhì)，與水反應生成的另一種產(chǎn)物是該種單質(zhì)元素的氫化物。請寫出化合物G與水反應的化學方程式_。(3)為了使化合物G能成為新一代汽車發(fā)動機材料，現(xiàn)采用常壓下在G中添加氧化鋁，經(jīng)高溫燒結(jié)制成一種高強度、超硬度、耐磨損、抗腐蝕的陶瓷材料，它的商品名叫“賽倫”，化學通式可表達為Si6xAlxOxY8x。在接近于1 700 時x的極限值約為4.0，在1 400 時x為2.0，以保持整個化合物呈電中性。試問：賽倫中Y元素的化合價為_。解析：(1)G中Si的原子數(shù)為3，另一種元素不可能是氫，而是氮，氮的原子數(shù)為4，故G的化學式為Si3N4。E分子中只有一個硅原子，故其分子式為SiCl4。(2)由題意知Si3N4與H2O反應生成SiO2和NH3。(3)Si為4價，Al為3價，O為2價，當x4時代入得Y的化合價a：2×44×3(2)×4a×40，a3價。答案：(1)Si3N4SiCl4(2)Si3N46H2O=3SiO24NH3(3)3價