2022年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 第14講 碳、硅及無機(jī)非金屬材料練習(xí)

2022年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 第14講 碳、硅及無機(jī)非金屬材料練習(xí)考綱要求1.了解C、Si元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解C、Si元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。考點一碳及其重要化合物1碳單質(zhì)(1)碳單質(zhì)的存在形式有金剛石、石墨、無定形碳、足球烯，它們互為同素異形體。(2)結(jié)構(gòu)金剛石：正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；石墨：平面正六邊形層狀結(jié)構(gòu)。(3)物理性質(zhì)：金剛石熔點高、硬度大；石墨熔點高、質(zhì)軟，有滑膩感。(4)主要化學(xué)性質(zhì)還原性可燃性與氧化物反應(yīng)與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)2一氧化碳(1)物理性質(zhì)：無色氣體，有毒，難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)還原性燃燒：2COO22CO2，淡藍(lán)色火焰；還原CuO：CuOCOCuCO2(冶煉金屬)。3二氧化碳(CO2)(1)一種無色、無味的氣體，能溶于水，固態(tài)CO2俗稱干冰。(2)與H2O、Na2O、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg反應(yīng)的方程式分別為CO2H2O?H2CO3，Na2OCO2=Na2CO3，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，2MgCO22MgOC。(3)CO2在自然界中的循環(huán)CO2的主要來源：大量含碳燃料的燃燒。自然界消耗CO2的主要反應(yīng)：a溶于江水、海水中：CO2H2O?H2CO3；b光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為O2；c巖石的風(fēng)化：CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2。4碳酸(H2CO3)弱酸性、不穩(wěn)定性。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中與CO2共存，因此常把CO2H2O當(dāng)碳酸用。5碳酸的酸式鹽和正鹽的比較(1)在水中的溶解性含K、Na、NH的正鹽易溶于水，其余一般不溶于水；酸式鹽均能溶于水。一般來說，在相同溫度下，難溶性正鹽溶解度小于其酸式鹽溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正鹽溶解度大于其酸式鹽溶解度，如溶解度Na2CO3>NaHCO3。(2)熱穩(wěn)定性一般來說，熱穩(wěn)定性順序為正鹽>酸式鹽>碳酸，如穩(wěn)定性Na2CO3>NaHCO3>H2CO3。可溶性正鹽>難溶性正鹽，如CaCO3高溫分解，而K2CO3不易分解。(3)水溶液酸堿性強(qiáng)弱物質(zhì)的量濃度相同時，正鹽溶液的pH大于其酸式鹽溶液，如pH：Na2CO3溶液>NaHCO3溶液。1碳單質(zhì)及其氧化物性質(zhì)用途的判斷(1)12C、13C、14C是碳的三種同素異形體(×)解析12C、13C、14C互稱同位素，碳元素的三種常見的同素異形體為金剛石、石墨和C60。(2)金剛石和石墨由相同的元素組成，因此它們具有相同的性質(zhì)(×)(3)石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸姆磻?yīng)屬于氧化還原反應(yīng)(×)(4)向空氣中排放二氧化碳會形成酸雨(×)(5)一氧化碳易與血液中的血紅蛋白結(jié)合()(6)木炭、一氧化碳在一定條件下都能與氧化銅反應(yīng)()(7)大氣中二氧化碳的消耗途徑主要是綠色植物的光合作用()2二氧化碳與鹽溶液反應(yīng)的判斷(1)向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，渾濁消失(×)解析H2SiO3不溶于H2CO3。(2)向Ca(ClO)2溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，渾濁消失()解析開始生成CaCO3沉淀，CO2過量時，CaCO3又與CO2、H2O反應(yīng)生成Ca(HCO3)2。(3)向CaCl2溶液中通入CO2，無明顯現(xiàn)象，若先通入NH3再通CO2，溶液會變渾濁()(4)向飽和Na2CO3溶液中通入過量的CO2氣體，有晶體析出()解析NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小。(5)向NaAlO2溶液中通入CO2氣體，一開始有白色沉淀生成，CO2過量，沉淀溶解(×)解析Al(OH)3不能溶于H2CO3。(6)向飽和NaCl的氨溶液中通入過量CO2氣體，有晶體析出()解析會析出NaHCO3晶體。確定混合氣體(CO、CO2)中含有CO氣體的實驗設(shè)計方法按要求回答下列問題(1)填寫下列指定裝置的作用A：除去混合氣體中的CO2氣體。B：檢驗混合氣體中CO2是否除盡。E：除去尾氣中的CO2氣體。F：除去尾氣中的CO氣體、防止污染環(huán)境。(2)寫出C中的化學(xué)方程式：COCuOCuCO2。(3)確定混合氣體中含有CO氣體的實驗現(xiàn)象：B中無明顯現(xiàn)象，C中的物質(zhì)由黑色變成紅色，D中的澄清石灰水變渾濁。(4)寫出除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法：CO(CO2)：_。CO2(CO)：_。答案通過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶通過盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管題組一CO2通入堿溶液中反應(yīng)產(chǎn)物的定量分析1(2018·汕頭模擬)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()答案D解析CO2與KOH和Ca(OH)2都會反應(yīng)，但存在著競爭，如果先與KOH反應(yīng)，則反應(yīng)后生成的K2CO3立即會與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3，因此，可以看成CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)，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(yīng)還是先與生成的CaCO3反應(yīng)，同樣可以采用假設(shè)法判斷，即如果先與CaCO3反應(yīng)，則生成的Ca(HCO3)2又會與KOH反應(yīng)，因此是先與KOH反應(yīng)，此過程生成沉淀的物質(zhì)的量不變，當(dāng)KOH反應(yīng)完全，再與CaCO3反應(yīng)，直至沉淀完全溶解，故選D。2標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將3.36LCO2氣體通入200mL1.00mol·L1NaOH溶液中，充分反應(yīng)后溶液中c(CO)與c(HCO)的比值為( 不考慮CO、HCO的水解)()A11B12C21D13答案B解析n(CO2)0.150mol，n(NaOH)0.200L×1.00mol·L10.200mol，即12，反應(yīng)產(chǎn)物為Na2CO3、NaHCO3，設(shè)其物質(zhì)的量分別為x、y，則，解得，所以。題組二CO2的綜合利用32015·北京理綜，27(1)(2)(3)研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿，是當(dāng)今海洋科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。(1)溶于海水的CO2主要以4種無機(jī)碳形式存在，其中HCO占95%。寫出CO2溶于水產(chǎn)生HCO的方程式：_。(2)在海洋碳循環(huán)中，通過下圖所示的途徑固碳。寫出鈣化作用的離子方程式：_。同位素示蹤法證實光合作用釋放出的O2只來自于H2O。用18O標(biāo)記物質(zhì)的光合作用的化學(xué)方程式如下，將其補(bǔ)充完整：_(CH2O)xx18O2xH2O(3)海水中溶解無機(jī)碳占海水總碳的95%以上，其準(zhǔn)確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎(chǔ)。測量溶解無機(jī)碳，可采用如下方法：氣提、吸收CO2。用N2從酸化后的海水中吹出CO2并用堿液吸收(裝置示意圖如下)。將虛線框中的裝置補(bǔ)充完整并標(biāo)出所用試劑。滴定。將吸收液吸收的無機(jī)碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3，再用xmol·L1HCl溶液滴定，消耗ymLHCl溶液。海水中溶解無機(jī)碳的濃度_mol·L1。答案(1)CO2H2O?H2CO3、H2CO3?HHCO (2)2HCOCa2=CaCO3CO2H2OxCO22xH218O(3)解析(1)CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3電離出H和HCO。(2)根據(jù)鈣化作用的反應(yīng)物是HCO和Ca2，生成物是CaCO3和CO2，故不難寫出反應(yīng)的離子方程式為2HCOCa2=CaCO3CO2H2O。根據(jù)元素守恒及示蹤原子的標(biāo)記知，方程式中的空白處為xCO2和2xH218O。(3)該裝置為洗氣裝置，要注意裝置中長管進(jìn)、短管出，且用分液漏斗滴加酸化所用試劑為稀硫酸，因HCl易揮發(fā)出來影響后續(xù)的滴定而不能用鹽酸。根據(jù)該滴定過程得關(guān)系式：CO2HCOHCl，n(CO2) n(HCl)xmol·L1×y×103Lxy×103mol，所以c(CO2)mol·L1?？键c二硅及其化合物無機(jī)非金屬材料1硅(Si)(1)硅的存在：硅在自然界中以化合態(tài)存在，在地殼中的含量僅次于氧。(2)物理性質(zhì)：灰黑色，硬度大，熔、沸點高，具有金屬光澤。(3)化學(xué)性質(zhì)：常溫下與F2、HF、NaOH反應(yīng)；加熱時能與H2化合生成不穩(wěn)定的氫化物SiH4，加熱時還能與Cl2、O2化合分別生成SiCl4、SiO2。涉及的化學(xué)方程式如下：與非金屬單質(zhì)反應(yīng)與氫氟酸反應(yīng)：Si4HF=SiF42H2。與NaOH溶液反應(yīng)：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。(4)制法：SiO22CSi2CO。(5)用途：良好的半導(dǎo)體材料；太陽能電池；計算機(jī)芯片。2二氧化硅(SiO2)(1)二氧化硅存在于沙子、石英、水晶、瑪瑙(含雜質(zhì)的石英)等中。SiO2是由Si和O按個數(shù)比12直接構(gòu)成。Si、SiC、Si3N4、BN等也是直接由原子構(gòu)成的。(2)二氧化硅的性質(zhì)及用途主要物理性質(zhì)硬度大，熔、沸點高，常溫下為固體，不溶于水化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)：SiO24HF=SiF42H2O與堿反應(yīng)(NaOH)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(盛堿液的試劑瓶用橡膠塞)與鹽反應(yīng)如與Na2CO3反應(yīng)：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2與堿性氧化物反應(yīng)如與CaO反應(yīng)：SiO2CaOCaSiO3用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件3.硅酸和硅酸鈉(1)硅酸硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液變紅色。硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：H2SiO3SiO2H2O。硅酸能與堿溶液反應(yīng)。硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分能力強(qiáng)，常用作干燥劑。(2)硅酸鈉(Na2SiO3)白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性。它能與酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)，分別寫出以下化學(xué)方程式：與鹽酸反應(yīng)：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。與CO2水溶液反應(yīng)：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3。用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。(3)硅酸鹽組成的表示：通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成：如硅酸鈉(Na2SiO3)中表示為Na2O·SiO2，石棉(CaMg3Si4O12)可表示為CaO·3MgO·4SiO2。4無機(jī)非金屬材料(1)傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。常見硅酸鹽材料比較水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應(yīng)：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2；CaCO3SiO2CaSiO3CO2。(2)新型無機(jī)非金屬材料，如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維、生物陶瓷、壓電陶瓷等。1關(guān)于Si、SiO2的存在、性質(zhì)及用途的判斷(1)硅在自然界中只以化合態(tài)的形式存在()(2)晶體硅熔點高硬度大，故可用于制作半導(dǎo)體材料(×)(3)Si和SiO2都可用于制造光導(dǎo)纖維(×)解析Si可用于制造半導(dǎo)體，SiO2用于制造光導(dǎo)纖維。(4)非金屬性：CSi，則熱穩(wěn)定性：CH4SiH4()(5)高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅()(6)硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)(×)(7)SiO2是酸性氧化物，可溶于強(qiáng)堿(NaOH)，不溶于任何酸(×)解析SiO2可溶于氫氟酸：SiO24HF=SiF42H2O。(8)常溫下，SiO2與氫氟酸、NaOH溶液均可反應(yīng)，SiO2是兩性氧化物(×)解析SiO2是酸性氧化物。2硅酸鹽、無機(jī)非金屬材料性質(zhì)及應(yīng)用判斷(1)玻璃是一種晶體，有較高的熔點(×)(2)水玻璃是一種特殊的玻璃，泡花堿屬于堿(×)(3)傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料()(4)光導(dǎo)纖維、碳納米管、氮化硅結(jié)構(gòu)陶瓷等都是新型無機(jī)非金屬材料()(5)高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點()(6)普通玻璃、石英玻璃、水泥、瑪瑙都屬于硅酸鹽產(chǎn)品(×)(7)反應(yīng)Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3，反應(yīng)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，兩反應(yīng)是相互矛盾的，不可能都發(fā)生(×)(8)硅膠多孔，吸水能力強(qiáng)，常用作袋裝食品的干燥劑和抗氧化劑(×)(9)用SiO2制取硅酸，將SiO2溶解在水中一段時間后可得到硅酸(×)(10)水玻璃是混合物，可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑()(11)硅膠是硅酸鈉的水溶液失去水后形成的凝膠(×)1硅是無機(jī)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(yīng)制得，高溫熔融純堿時下列坩堝可選用的是_。A普通玻璃坩堝B石英玻璃坩堝C氧化鋁坩堝D鐵坩堝(2)工業(yè)上常利用反應(yīng)2CSiO2Si2CO制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中所含元素化合價升高的物質(zhì)是_(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是_。答案(1)防火劑D(2)CSiO22寫出除去下列固體粉末中混有雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法，寫出有關(guān)反應(yīng)的方程式。(1)CaCO3(SiO2)_。(2)SiO2(CaCO3)_。(3)SiO2(NH4Cl)_。答案(1)在固體混合物中加入足量氫氧化鈉溶液，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌。SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(2)在固體混合物中加入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌。CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(3)方法一：在固體中加入適量水溶解、過濾。方法二：將固體混合物在坩堝中充分灼燒，除去NH4Cl。NH4ClNH3HCl解析(1)可根據(jù)SiO2可溶于NaOH溶液除去。(2)可根據(jù)CaCO3可溶于鹽酸除去。(3)可根據(jù)NH4Cl的熱穩(wěn)定性，或NH4Cl易溶于水的性質(zhì)除去。題組一硅和二氧化硅的特性1(2017·甘肅秦安一中第二次檢測)下列敘述正確的是()A高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，說明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸強(qiáng)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答案D解析B項，物質(zhì)中都含有SiO2，能與氫氟酸反應(yīng)；C項，石灰硬化的原理是Ca(OH)2與CO2反應(yīng)生成CaCO3的過程，而水泥硬化過程中發(fā)生復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化。2二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用途。ae是對反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進(jìn)行的判斷，其中正確的是()SiO22NaOH=Na2SiO3H2OSiO22CSi2COSiO24HF=SiF42H2ONa2CO3SiO2Na2SiO3CO2SiO23CSiC2COa反應(yīng)中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃b反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)出氧化性c反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d反應(yīng)符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的道理e反應(yīng)中SiO2未參加氧化還原反應(yīng)AaceBbdeCcdeDab答案B解析通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應(yīng)的反應(yīng)是，因此a、c判斷錯誤；反應(yīng)是一個置換反應(yīng)，其中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應(yīng)是一個復(fù)分解反應(yīng)，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應(yīng)中碳的化合價由0價變?yōu)?和2價，硅的化合價和氧的化合價都沒有改變，因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應(yīng)，e判斷也正確。題組二高純硅的提取3(2017·重慶市巴蜀中學(xué)高三月考)從石英砂制取高純硅的主要化學(xué)反應(yīng)如下：SiO22CSi(粗)2COSi(粗)2Cl2SiCl4SiCl42H2Si(純)4HCl關(guān)于上述反應(yīng)的敘述不正確的是()A是置換反應(yīng)，是化合反應(yīng)B高溫下，焦炭與氫氣的還原性均強(qiáng)于硅C任一反應(yīng)中，每消耗或生成28g硅，均轉(zhuǎn)移4mol電子D高溫下在爐子里將石英砂、焦炭、氯氣、氫氣按比例混合就能得到高純硅答案D解析在氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性比還原產(chǎn)物的還原性強(qiáng)，B正確；根據(jù)元素化合價的變化，每消耗或生成28g(1mol)硅，均轉(zhuǎn)移4mol電子，C正確；題中的三個反應(yīng)是在三個不同的反應(yīng)器中發(fā)生的，D錯誤。4硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請回答下列問題：(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下：寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出并配平該化學(xué)反應(yīng)方程式：_；H2還原SiHCl3過程中若混有O2，可能引起的后果是_。(2)化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在探究硅的制取方法時，從資料查閱到下列信息：.Mg在高溫條件下可與SiO2反應(yīng)；.金屬硅化物與稀H2SO4反應(yīng)生成硫酸鹽和SiH4；.SiH4在空氣中自燃。他們根據(jù)信息進(jìn)行實驗，當(dāng)用足量稀H2SO4溶解第步實驗獲得的固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花；然后過濾、洗滌、干燥；最后稱量、計算，測得其產(chǎn)率只有預(yù)期值的63%左右。第步實驗發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。用稀H2SO4溶解第步實驗獲得固體產(chǎn)物時，產(chǎn)生爆鳴聲和火花的原因是_。答案(1)SiHCl3H2Si3HClSiHCl33H2O=H2SiO3H23HCl高溫下，H2遇O2發(fā)生爆炸(2)2MgSiO22MgOSi、2MgSiMg2Si硅化鎂與稀硫酸反應(yīng)生成的SiH4可自燃，即發(fā)生反應(yīng)Mg2Si2H2SO4=2MgSO4SiH4，SiH42O2=SiO22H2O解析(1)在SiHCl3中，把硅考慮為4價，則氫為1價，氯為1價，SiHCl3水解時，1價氫還原水中1價的氫，生成氫氣。在設(shè)計制備純硅的實驗題中，常遇到的知識點(1)高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅：SiO22CSi(粗)2CO(2)粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：Si(粗)3HClSiHCl3H2(3)粗硅與干燥Cl2反應(yīng)制得SiCl4：Si(粗)2Cl2SiCl4(4)SiHCl3與過量H2在高溫下反應(yīng)制得純硅：SiHCl3H2Si(純)3HCl(5)SiCl4與過量H2在高溫下反應(yīng)制得純硅：SiCl42H2Si(純)4HCl(6)SiO22Mg2MgOSi(7)SiHCl3、SiCl4能與水發(fā)生反應(yīng)：SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2SiCl43H2O=H2SiO34HCl(8)SiH4在空氣中易自燃：SiH42O2=SiO22H2O1下列有關(guān)硅及其化合物的敘述錯誤的是()ASO2通入Na2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀，證明酸性H2SO3>H2SiO3(2017·北京理綜，10D)BSiO2硬度大，故可用于制造光導(dǎo)纖維(2017·江蘇，3C)CHF能與SiO2反應(yīng)，可用氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標(biāo)記(2016·全國卷，7D)D石英砂可用于生產(chǎn)單晶硅(2016·海南，4C)答案B解析A項，依據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理判斷；B項，前后無因果關(guān)系。2下列說法正確的是()A硅膠作袋裝食品的干燥劑的過程中沒有發(fā)生化學(xué)變化(2016·四川理綜，1B)BpH2的溶液中可能大量存在Na、NH、SiO(2016·四川理綜，3B)C向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸的離子方程式：Na2SiO32H=H2SiO32Na(2016·江蘇，5D)D向Na2SiO3溶液中通入過量SO2的離子方程式：SiOSO2H2O=H2SiO3SO(2015·山東理綜，12B)答案A解析B項，酸性條件下，SiO不能大量存在；C項，Na2SiO3是可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)；D項，應(yīng)生成HSO。32017·全國卷，26(1)(2)(3)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：回答下列問題：(1)在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是_，還可使用_代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是_，其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)加氨水過程中加熱的目的是_。沉淀B的主要成分為_、_(填化學(xué)式)。答案(1)將Fe2氧化為Fe3雙氧水(2)SiO2SiO24HF=SiF42H2O(3)防止膠體生成，易沉淀分離Fe(OH)3Al(OH)3解析(1)Fe3容易在pH較小時轉(zhuǎn)化為沉淀，所以需要將Fe2氧化為Fe3。雙氧水可以將Fe2氧化為Fe3且不會引入雜質(zhì)。(2)二氧化硅不溶于一般酸性溶液，所以沉淀A是二氧化硅。SiO2與HF反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO24HF=SiF42H2O。(3)加熱可以促進(jìn)Fe3、Al3水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。pH45時Ca2、Mg2不沉淀，F(xiàn)e3、Al3沉淀，所以沉淀B為Fe(OH)3、Al(OH)3。1新材料的新秀石墨烯、氧化石墨烯已成為物理、化學(xué)、材料科學(xué)研究的國際熱點課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A石墨烯是一種新型化合物B氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C二者和石墨都是碳的同素異形體D氧化石墨烯具有一定的親水性答案D解析石墨烯是碳的單質(zhì)，A錯誤；氧化石墨烯因為還含有氫元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素異形體，B、C錯誤；由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有羥基和羧基等親水基團(tuán)，所以具有一定的親水性，D正確。2(2017·湖北八校聯(lián)考)如何解決好碳排放問題是關(guān)系到人類可持續(xù)發(fā)展的重大課題之一。目前，采用較多的方法是對二氧化碳進(jìn)行捕集封存和富集再利用。下列與二氧化碳有關(guān)的敘述正確的是()ACO2是形成酸雨的主要物質(zhì)BCO2導(dǎo)致溫室效應(yīng)，是一種大氣污染物CCO2(g)C(s)2CO(g)H>0，高溫有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行D實驗室常用大理石與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳答案C解析CO2不是大氣污染物，也不能形成酸雨，A、B錯；C項為熵增的吸熱反應(yīng)，高溫有利于自發(fā)進(jìn)行。3(2018·廣州模擬)硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說法正確的是()A硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C反應(yīng)Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2中，Si為氧化劑D硅能與氫氟酸反應(yīng)，則硅可以與鹽酸反應(yīng)答案A解析由粗硅制備單晶硅的過程一般為SiSiCl4SiHCl，都是氧化還原反應(yīng)，B項錯誤；硅不能與鹽酸反應(yīng)，D項錯誤。4(2018·湖北孝感高中月考)鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)與碳、硅兩元素同位于第A族，其原子序數(shù)按鍺、錫、鉛的順序依次增大，則下列推斷一定不正確的是()A鉛可形成PbO、PbO2兩種氧化物B鍺與鹽酸不反應(yīng)，錫、鉛能與鹽酸反應(yīng)C鍺、錫、鉛的4價氫氧化物的堿性：Ge(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4D鍺、錫、鉛的金屬性依次減弱答案D解析Pb在第A族，有2、4兩種化合價因而可形成PbO、PbO2兩種氧化物，A正確；錫、鉛均排在金屬活動性順序中氫的前面，因而可與鹽酸反應(yīng)，B正確；同一主族從上到下金屬性依次增強(qiáng)，因而Ge(OH)4、Sn(OH)4、Pb(OH)4的堿性依次增強(qiáng)，C正確、D錯誤。5硅是構(gòu)成無機(jī)非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)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(jī)非金屬材料，其化學(xué)式為Si3N4B碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承C光導(dǎo)纖維是一種新型無機(jī)非金屬材料，其主要成分為SiO2D二氧化硅為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數(shù)之比為12答案D解析A項，在氮化硅中N元素為3價，Si元素為4價，則化學(xué)式為Si3N4，正確；D項，在SiO2晶體中，一個硅原子與周圍4個氧原子形成4個硅氧單鍵，錯誤。6(2017·廈門第一中學(xué)月考)“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液來“捕捉”CO2，其基本過程如下圖所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出)。下列有關(guān)該方法的敘述中正確的是()能耗大是該方法的一大缺點整個過程中，只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用“反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品ABCD答案D解析該方法中高溫反應(yīng)爐分離出CO2，需要消耗較多能量，對；整個過程中NaOH和CaO均可循環(huán)利用，錯；從捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3，加入CaO后生成CaCO3和NaOH，通過過濾的方法即可分離，錯；捕捉到的CO2可與H2反應(yīng)制備甲醇：CO23H2CH3OHH2O，對。7化學(xué)家Seidel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。下列有關(guān)說法正確的是()A原硅酸鈉(Na4SiO4)能迅速水解，且水解后呈堿性，故Na4SiO4為弱電解質(zhì)B石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均屬于硅酸鹽產(chǎn)品C2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl說明Cl的非金屬性強(qiáng)于SiD半導(dǎo)體工業(yè)所說的“從沙灘到用戶”是指將二氧化硅制成晶體硅答案D解析原硅酸鈉(Na4SiO4)是強(qiáng)電解質(zhì)，A項錯誤；石英玻璃的主要成分是SiO2，不屬于硅酸鹽產(chǎn)品，B項錯誤；HCl不是Cl的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，無法通過鹽酸與硅酸鈉的反應(yīng)比較Cl、Si的非金屬性強(qiáng)弱，C項錯誤。8如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，下列說法正確的是()ASiO2屬于兩性氧化物B盛放Na2CO3溶液的試劑瓶用玻璃塞C硅膠吸水后可重復(fù)再生D圖中所示的轉(zhuǎn)化都是氧化還原反應(yīng)答案C解析SiO2是酸性氧化物，A錯誤；Na2CO3溶液呈堿性，試劑瓶不能用玻璃塞，B錯誤；題圖中有的轉(zhuǎn)化不是氧化還原反應(yīng)，例如SiO2與NaOH溶液的反應(yīng)，D錯誤。9(2018·邢臺質(zhì)檢)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()ANa2SiO3BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2DSiO2答案A解析將足量CO2氣體通入水玻璃中，首先CO2與Na2SiO3反應(yīng)生成H2SiO3和NaHCO3，灼燒時H2SiO3分解生成SiO2，高溫下，SiO2與NaHCO3分解產(chǎn)生的Na2CO3反應(yīng)，生成Na2SiO3，所以最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3。10用四種溶液進(jìn)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，溶液變渾濁飽和Na2CO3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，又變渾濁澄清石灰水答案B解析由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，因而會析出NaHCO3晶體，A項正確；B項，H2SiO3與CO2不反應(yīng)，渾濁不會消失；C項，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO，溶液變渾濁后加入品紅溶液，被HClO氧化褪色。11(2017·大連一中模擬)將足量的CO2不斷通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量與所通入CO2的體積關(guān)系如圖所示。下列關(guān)于整個反應(yīng)過程中的敘述不正確的是()AOa段反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ba(OH)2CO2=BaCO3H2OBab段與cd段所發(fā)生的反應(yīng)相同Cde段沉淀減少是由于BaCO3固體的消失Dbc段反應(yīng)的離子方程式是2AlO3H2OCO2=2Al(OH)3CO答案B解析CO2優(yōu)先與Ba(OH)2反應(yīng)(圖像中Oa段)，然后與KOH反應(yīng)(圖像中ab段)，接著與KAlO2反應(yīng)(圖像中bc段)，再與K2CO3反應(yīng)(圖像中cd段)，最后與BaCO3反應(yīng)(圖像中de段)。12胃舒平的主要成分是氫氧化鋁，同時含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。(1)三硅酸鎂的氧化物形式為_。(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是_(填字母)。aAl2O3、MgO和SiO2都是白色固體bAl2O3、MgO和SiO2都是金屬氧化物cAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔點答案(1)2MgO·3SiO2·nH2O(2)c解析(1)Mg2Si3O8·nH2O改寫成氧化物的形式為2MgO·3SiO2·nH2O。(2)Al2O3、MgO和SiO2均具有很高的熔點，故可制耐火材料。13在下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)，且常作半導(dǎo)體材料，E是一種白色沉淀，F(xiàn)是最輕的氣體單質(zhì)。據(jù)此填寫：(1)B的化學(xué)式是_，目前在現(xiàn)代通訊方面B已被用作_的主要原料。(2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(4)C和過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式是_。答案(1)SiO2光導(dǎo)纖維(2)SiO22OH=SiOH2O(3)Si2OHH2O=SiO2H2(4)SiO2H=H2SiO314(2017·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：.高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅；.粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：Si3HClSiHCl3H2；.SiHCl3與過量H2在1100反應(yīng)制得純硅，已知SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請回答下列問題：(1)第步制備粗硅的化學(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)：裝置B中的試劑是_，裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是_。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_。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_。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_(填字母)。a碘水b氯水cNaOH溶液dKSCN溶液eNa2SO3溶液答案(1)SiO22CSi2CO(2)蒸餾(3)濃硫酸使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化有固體物質(zhì)生成SiHCl3H2Si3HCl排盡裝置中的空氣bd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SiO22CSi2CO。(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)為防止SiHCl3與H2O強(qiáng)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汽化，從而使SiHCl3和氫氣在D中反應(yīng)；D中發(fā)生反應(yīng)SiHCl3H2Si3HCl，Si為固態(tài)，所以看到的現(xiàn)象是有固體物質(zhì)生成；Si是親氧元素，為防止Si被氧化，需要排盡裝置中的空氣；向溶液中加入強(qiáng)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(qiáng)氧化性，故選b、d。