【新教材】高考化學復習 考點10 碳、硅及其化合物 無機非金屬材料練習
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1、新教材適用·高考化學 考點10 碳、硅及其化合物 無機非金屬材料 1.(2015·江蘇化學,4)在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。下列說法正確的是( ) A.元素C的單質只存在金剛石和石墨兩種同素異形體 B.Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑:r(Mg2+)>r(Mg) C.在該反應條件下,Mg的還原性強于C的還原性 D.該反應中化學能全部轉化為熱能 2.(2015·安徽理綜,9)下列有關說法正確的是( ) A.在酒精燈加熱條件下,Na2CO3、NaHCO3固體都能發(fā)生分解 B.Fe(OH)3膠體無色、透明,能發(fā)生丁達爾現(xiàn)象 C.H2、SO2、CO2三種氣體都可用
2、濃硫酸干燥 D.SiO2既能和氫氧化鈉溶液反應又能和氫氟酸反應,所以是兩性氧化物 3.(2015·海南化學,14)單質Z是一種常見的半導體材料,可由X通過如下圖所示的路線制備。其中X為Z的氧化物;Y為氫化物,分子結構與甲烷相似。回答下列問題: (1)能與X發(fā)生化學反應的酸是________;由X制備Mg2Z的化學方程式為__________________________________________。 (2)由Mg2Z生成Y的化學方程式為_______________________________________________________________________
3、_____________________________________________________________, Y分子的電子式為_________________________________。 (3)Z、X中共價鍵的類型分別是________、________。 4.(2015·北京理綜,27)研究CO2在海洋中的轉移和歸宿,是當今海洋科學研究的前沿領域。 (1)溶于海水的CO2主要以4種無機碳形式存在,其中HCO占95%。寫出CO2溶于水產(chǎn)生HCO的方程式:_______________________________________________________
4、_________________。 (2)在海洋碳循環(huán)中,通過下圖所示的途徑固碳。 ①寫出鈣化作用的離子方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②同位素示蹤法證實光合作用的化學方程式如下,將其補充完整: ________+________(CH2O)x+x18O2+xH2O (3)海水中溶解無機碳占海水總碳的95%以上
5、,其準確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎。測量溶解無機碳,可采用如下方法: ①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充完整并標出所用試劑。 ②滴定。將吸收液吸收的無機碳轉化為NaHCO3,再用x mol·L-1HCl溶液滴定,消耗y mL HCl溶液。海水中溶解無機碳的濃度=________ mol·L-1。 (4)利用如圖所示裝置從海水中提取CO2,有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。 ①結合方程式簡述提取CO2的原理:_______________________________________________________
6、_________________ ________________________________________________________________________。 ②用該裝置產(chǎn)生的物質處理b室排出的海水,合格后排回大海。處理至合格的方法是___________________________________ ________________________________________________________________________ __________________________________________________________
7、______________。 1.(2014·課標全國Ⅱ,7)下列過程沒有發(fā)生化學反應的是( ) A.用活性炭去除冰箱中的異味 B.用熱堿水清除炊具上殘留的油污 C.用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果 D.用含硅膠、鐵粉的透氣小袋與食品一起密封包裝 2.(2014·福建理綜,9)常溫下,下列各組物質中,Y既能與X反應又能與Z反應的是( ) X Y Z ① NaOH溶液 Al(OH)3 稀硫酸 ② KOH溶液 SiO2 濃鹽酸 ③ O2 N2 H2 ④ FeCl3溶液 Cu 濃硝酸 A.①③ B.①④ C.②
8、④ D.②③ 3.(2013·江蘇化學,6)甲、乙、丙、丁四種物質中,甲、乙、丙均含有相同的某種元素,它們之間具有如下轉化關系:甲乙丙。下列物質的推斷不正確的是( ) A.若甲為焦炭,則丁可能是O2 B.若甲為SO2,則丁可能是氨水 C.若甲為Fe,則丁可能是鹽酸 D.若甲為NaOH溶液,則丁可能是CO2 4.(2013·福建理綜,6)化學與社會、生產(chǎn)、生活密切相關。下列說法正確的是( ) A.石英只能用于生產(chǎn)光導纖維 B.從海水中提取物質都必須通過化學反應才能實現(xiàn) C.為了增加食物的營養(yǎng)成分,可以大量使用食品添加劑 D.“地溝油”禁止食用,但可以用來制肥皂
9、5.(2013·江蘇化學,4)下列有關物質性質的應用正確的是( ) A.液氨汽化時要吸收大量的熱,可用作制冷劑 B.二氧化硅不與強酸反應,可用石英器皿盛放氫氟酸 C.生石灰能與水反應,可用來干燥氯氣 D.氯化鋁是一種電解質,可用于電解法制鋁 6.[2014·天津理綜,7(4)]晶體硅(熔點1 410 ℃)是良好的半導體材料。由粗硅制純硅過程如下: Si(粗)SiCl4SiCl4(純)Si(純) 寫出SiCl4的電子式:________________________;在上述由SiCl4制純硅的反應中,測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式: _
10、__________________________________ ________________________________________________________________________。 7.(2014·課標全國Ⅱ,27)鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設備及X射線防護材料等?;卮鹣铝袉栴}: (1)鉛是碳的同族元素,比碳多4個電子層。鉛在元素周期表的位置為第________周期、第________族;PbO2的酸性比CO2的酸性________(填“強”或“弱”)。 (2)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應的化學方程式為______________
11、__________________________________________________________。 (3)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,反應的離子方程式為___________________________________________________; PbO2也可以通過石墨為電極,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應式為________________,陰極上觀察到的現(xiàn)象是________________;若電解液中不加入Cu(NO3)2,陰極發(fā)生的電極反應式為__________________,這樣做的
12、主要缺點是________________。 (4)PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示,已知失重曲線上的a點為樣品失重4.0%(即×100%)的殘留固體。若a點固體組成表示為PbOx或mPbO2·nPbO,列式計算x值和m∶n值_______________________________________ ________________________________________________________________________。 8.(2014·重慶理綜,8)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人類未來的資源寶庫。 (1)3He是高
13、效核能原料,其原子核內中子數(shù)為________。 (2)Na的原子結構示意圖為________,Na在氧氣中完全燃燒所得產(chǎn)物的電子式為________。 (3)MgCl2在工業(yè)上應用廣泛,可由MgO制備。 ①MgO的熔點比BaO的熔點________(填“高”或“低”) ②月球上某礦石經(jīng)處理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的離子方程式為______________________________________________;SiO2的晶體類型為________。 ③MgO與碳粉和氯氣在一定條件下反應可制備MgCl2。若尾氣可用足量NaOH溶液完全吸收,則生成的鹽為__
14、______(寫化學式)。 (4)月壤中含有豐富的3He,從月壤中提煉1 kg 3He,同時可得6 000 kg H2和700 kg N2, 若以所得H2和N2為原料經(jīng)一系列反應最多可生產(chǎn)碳酸氫銨________kg。 1.(2014·成都一次診斷,1)光電池(Solar cell)可用作計算器、人造衛(wèi)星的動力,如圖所示。下列分析正確的是( ) A.硅是將太陽能轉換為電能的常用材料 B.玻璃蓋板是由純堿、石灰石與石英制得的晶體 C.支架用鋁合金而不用鋁是利用了其熔點高于鋁的特點 D.光電池制造中不會產(chǎn)生任何化學污染 2.(2014·大連診斷,6)下列有關硅及其化合物的
15、說法正確的是( ) A.硅是一種非金屬,無金屬光澤 B.自然界中存在游離態(tài)的硅 C.硅酸可制備硅膠,硅膠可用作袋裝食品、瓶裝藥品的干燥劑 D.二氧化硅是一種酸性氧化物,因此不能與任何酸發(fā)生反應 3.(2015·蘭州診斷,2)下列說法錯誤的是( ) A.硅酸鈉可制備木材防火劑,也可用于制備硅酸膠體 B.二氧化硅能與石灰石反應 C.二氧化硅不可能一步轉化為硅酸,但硅酸可受熱分解生成SiO2 D.水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2 4.(2014·唐山一模)下列物質:①氫氟酸;②濃H2SO4;③燒堿溶液;④Na2CO3固體;⑤氧化鈣;⑥濃HNO3。其中在一
16、定條件下能與SiO2反應的有( ) A.①②⑥ B.②③⑥ C.①③④⑤ D.全部 5.(2014·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:Si+4H++4F-===SiF4↑+2H2↑ D.二氧化硅溶于燒堿溶液中:SiO2+2OH-===SiO+H2O 6.(2015·山東青島期末,4)某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半,該元素( )
17、 A.在自然界中只以化合態(tài)的形式存在 B.單質常用作半導體材料和光導纖維 C.最高價氧化物不與任何酸反應 D.氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定 7.(2015·河南鄭州調研,6)壽山石的主要成分為葉臘石,其組成為Al2O3·4SiO2·H2O,可以表示為Al2Si4Ox(OH)y。其中x、y的數(shù)值分別是( ) A.10、2 B.6、4 C.8、2 D.2、8 8.(2014·合肥模擬,7)下列敘述正確的是( ) 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相似
18、 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,但二氧化硅不能與水反應生成硅酸 9.(2014·杭州一次質檢) 二氧化硅(SiO2)又稱硅石,是制備硅及其化合物的重要原料(見下圖)。下列說法正確的是( ) A.SiO2既能與HF反應,又能與NaOH反應,屬于兩性氧化物 B.SiO2和Si都是光導纖維材料 C.在硅膠中加入CoCl2可顯示硅膠吸水是否失效 D.圖中所示轉化反應都是非氧化還原反應 10.(2015·西安診斷,7)在常溫下Y既能與X反應,又能與Z反應且都是非氧化還原反應的是(可以在水溶液中) 選項
19、X Y Z A SiO2 HF Si B C CO2 Na2CO3 C Ca(HCO3)2 Na2CO3 HNO3 D NaOH CO Na2O2 11.(2015·南京調研,15)在含2 mol NaOH、1 mol Na2SiO3的溶液中滴加稀鹽酸至過量,下列關于沉淀質量(m)與鹽酸體積(V)之間關系的圖像正確的是( ) 12.(2015·河北衡水質檢,10)將適量純硅粉與純鈉按一定比例混合溶于足量水中,恰好完全反應,轉移電子數(shù)為1.806×1023。硅與鈉的質量比為X,在標準狀況下收集到的氣體為V L。下列推斷正確的是( ) A B
20、 C D X 14∶23 1∶2 2∶1 14∶23 V 6.72 4.48 4.48 3.36 13.(2015·山東青島期末,17)工業(yè)上,用二氧化硅與焦炭在高溫下反應制Si:SiO2+2CSi+2CO↑,副反應為Si+CSiC(金剛砂)。 請回答下列問題: (1)工業(yè)上,冶煉粗硅時焦炭的作用是________。(填序號) ①氧化劑 ②還原劑 ③燃料 ④催化劑 若粗硅中含有較多的碳化硅,主要原因是________________________________________________________________________ ____
21、____________________________________________________________________。 (2)碳化硅俗名金剛砂,它具有優(yōu)良的耐磨、耐腐蝕特性,應用廣泛。 若用二氧化硅與焦炭制備金剛砂,產(chǎn)品中混有雜質硅和二氧化硅,主要原因是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)某碳化硅樣品中混有Si、SiO2。將20.0 g該樣品加入到過量的氫氧化鈉溶液中
22、,充分反應,收集到2 240 mL氫氣(標準狀況),過濾得到11.4 g SiC固體,濾液稀釋至500 mL。寫出有關反應的離子方程式:___________________________________________________ ________________________________________________________________________; 稀釋后溶液中硅酸鈉的物質的量濃度為________。 14.(2014·甘肅天水一中一模,28)單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎材料。工業(yè)上可用焦炭與二氧化硅的混合物在高溫下與氯氣反應生成SiCl4和CO,Si
23、Cl4經(jīng)提純后用氫氣還原得高純硅。以下是實驗室制備SiCl4的裝置示意圖。 實驗過程中,石英砂中的鐵、鋁等雜質也能轉化為相應氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有關物質的物理常數(shù)見下表: 物質 SiCl4 AlCl3 FeCl3 沸點/℃ 57.7 — 315 熔點/℃ -70.0 — — 升華溫度/℃ — 180 300 請回答下列問題: (1)寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式:______________________,裝置D的硬質玻璃管中發(fā)生主要反應的化學方程式是_______________________________
24、____________。 (2)裝置C中的試劑是________;D、E間導管短且粗的原因是________________________________________________________________________。 (3)G中吸收尾氣一段時間后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO。請設計實驗,探究該吸收液中可能存在的其他酸根離子(忽略空氣中CO2的影響)。 【提出假設】假設1:只有SO;假設2:既無SO也無ClO-;假設3:________。 【設計方案,進行實驗】可供選擇的試劑有:3 mol·L-1 H2SO4溶液、1 mol·L-1 NaOH溶液、0.0
25、1 mol·L-1 KMnO4溶液、溴水、淀粉-KI溶液、品紅溶液等。 取少量吸收液于試管中,滴加3 mol·L-1 H2SO4溶液至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于a、b、c三支試管中,分別進行下列實驗。請完成下表: 序號 操作 可能出現(xiàn)的現(xiàn)象 結論 ① 向a試管中滴加幾滴________ 若溶液褪色 則假設1成立 若溶液不褪色 則假設2或3成立 ② 向b試管中滴加幾滴________ 若溶液褪色 則假設1或3成立 若溶液不褪色 則假設2成立 ③ 向c試管中滴加幾滴______ ________ 則假設3成立 考點專練10 碳、硅及其化合物
26、無機非金屬材料 【三年高考真題演練】 [2015年高考真題] 1.C [A項,碳元素存在金剛石、石墨、C60、C70、石墨烯等多種同素異形體,錯誤;B項,Mg和Mg2+的質子數(shù)相同,但Mg有3個電子層,Mg2+有2個電子層,所以Mg半徑大于Mg2+半徑,錯誤;C項,該反應中鎂作還原劑,C為還原產(chǎn)物,由氧化還原反應的“強弱規(guī)律”可知,Mg的還原性強于C的還原性,正確;D項,該反應中化學能除轉化為熱能外還有部分轉化為光能(因為燃燒時發(fā)出光),錯誤。] 2.C [A項,Na2CO3固體在酒精燈加熱條件下,不分解,錯誤;B項,F(xiàn)e(OH)3膠體呈紅褐色,錯誤;C項,H2、SO2、CO2三種氣體
27、都可用濃硫酸干燥,正確;D項,由于SiO2與氫氟酸反應不能生成鹽,所以SiO2是酸性氧化物而不是堿性氧化物,錯誤。] 3.解析 根據(jù)題意,單質Z為半導體,則Z是Si元素;其氧化物為二氧化硅,SiO2可與氫氟酸反應;根據(jù)流程圖可知,二氧化硅與Mg反應生成Mg2Si,Mg2Si與鹽酸反應生成的Y為氫化物,分子結構與甲烷相似,則Y的分子式是SiH4,加熱分解可得到Si單質。 答案 (1)氫氟酸(HF) SiO2+2MgO2↑+Mg2Si (2)Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4↑ (3)非極性鍵 極性鍵 4.解析 (1)CO2溶于水生成H2CO3,H2CO3電離出H+和H
28、CO 。(2) ①根據(jù)鈣化作用的反應物是HCO 和Ca2+,生成物是CaCO3和CO2,故不難寫出反應的離子方程式為2HCO+Ca2+===CaCO3↓+CO2↑+H2O。②根據(jù)元素守恒及示蹤原子的標記知,方程式中的填空為:xCO2和2xHO。(3) ①該裝置為洗氣瓶的裝置,要注意裝置中長管進、短管出,且用分液漏斗滴加酸化所用試劑稀硫酸,因HCl易揮發(fā)出來影響后續(xù)的滴定而不能用鹽酸。②根據(jù)該滴定過程得關系式:CO2~HCO~HCl,n(CO2) =n(HCl)=xmol·L-1×y×10-3L=xy×10-3 mol,所以c(CO2)== mol·L-1。(4) ①a室的電極連接電源的正極,作
29、陽極,發(fā)生氧化反應:2H2O―4e-=== O2↑+4H+,c(H+)增大,H+從 a 室通過陽離子交換膜進入 b 室,發(fā)生反應:HCO+H+===CO2↑+H2O。②海水的pH≈8,電解后的海水pH<6,呈酸性;c室的反應:2H2O+2e-=== H2↑+2OH-,可用c室排出的堿液與從b室排出的酸液中和調至接近裝置入口海水的pH,即處理合格。 答案 (1)CO2+H2O===H2CO3、H2CO3H++HCO (2)①2HCO+Ca2+===CaCO3↓+CO2↑+H2O ②xCO2 2xHO (3) ① ② (4)①a 室:2H2O―4e-=== O2↑+4H+
30、,H+通過陽離子膜進入b室,發(fā)生反應:HCO+H+===CO2↑+H2O?、赾室的反應:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,用c室排出的堿液將從b室排出的酸液調至接近裝置入口海水的pH [兩年經(jīng)典高考真題] 1.A [A項,活性炭吸附冰箱中的異味,屬于物理變化,符合題意;B項,熱堿水能加快油污中油脂的水解,使油污變?yōu)橐兹苡谒奈镔|,達到除去炊具上油污的目的,油脂水解屬于化學反應,不符合題意;C項,KMnO4溶液能將水果釋放出的催熟劑乙烯氧化,有利于水果的保鮮,屬于化學反應,不符合題意;D項,硅膠具有吸水性,可防止食品受潮,屬于物理變化,鐵粉與食品包裝袋中的氧氣反應,起還原劑作用,避免O
31、2氧化食品,導致食品變質,屬于化學變化,不符合題意。] 2.B [①Al(OH)3是兩性氫氧化物,既能跟強酸反應又能跟強堿反應,②SiO2與濃鹽酸不反應,③常溫下,N2既不與O2反應,也不與H2反應,④常溫下,Cu既與FeCl3溶液反應,又與濃硝酸反應,故B正確。] 3.C [若甲為焦炭,丁為O2,轉化關系為:CCOCO2,A正確;若甲為SO2,丁為氨水,轉化關系為:SO2NH4HSO3 (NH4)2SO3,B正確;若甲為Fe,丁為鹽酸,則乙為FeCl2,F(xiàn)eCl2與鹽酸不反應,C錯誤;若甲為NaOH溶液,丁為CO2,轉化關系為:NaOHNa2CO3NaHCO3,D正確。] 4.D
32、[SiO2是制造光導纖維的主要原料,石英可用于制作石英玻璃、石英電子表、石英鐘等,A項錯誤;從海水中提取NaCl不必通過化學反應就能實現(xiàn),B項錯誤;不是所有的食品添加劑都無害,需合理使用食品添加劑,C項錯誤;地溝油成分復雜,主要成分是油脂,油脂與NaOH反應可以用來制肥皂,D項正確。] 5.A [A項,液氨汽化時吸收大量熱,能使環(huán)境溫度降低,可作制冷劑,正確;B項,石英的成分是SiO2,SiO2能與氫氟酸反應:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,錯誤;C項,氯氣是酸性氣體,不能用堿性干燥劑干燥,錯誤;D項,AlCl3是共價化合物,熔融狀態(tài)不導電,錯誤。] 6.解析 根據(jù)氯、硅原子的
33、最外層電子數(shù)即可寫出SiCl4的電子式∶,∶。1.12 kg硅的物質的量n(Si)==40 mol,則每生成1 mol Si吸收能量=0.025a kJ·mol-1,故其熱化學方程式為:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.025a kJ·mol-1。 答案 ∶ SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)ΔH=+0.025a kJ·mol-1 7.解析 (2)由題意知:該反應中,Cl元素的化合價升高,則可推出Pb元素化合價降低,又由于+2價Pb較穩(wěn)定,因此PbO2還原產(chǎn)物為Pb2+,其化學方程式為:PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2
34、↑+2H2O。 (3)由題意知:PbO+ClO-―→PbO2,鉛元素化合價升高,則Cl元素化合價應降低,故有PbO+ClO-―→PbO2+Cl-,利用化合價升降法配平,得反應的離子方程式為PbO+ClO-===PbO2+Cl-。陽極應發(fā)生氧化反應,由Pb2+―→PbO2的過程可知陽極反應式為Pb2++2H2O-2e-===PbO2+4H+;陰極發(fā)生還原反應,其中Cu2+放電:Cu2++2e-===Cu,石墨上析出銅,若電解液不加Cu(NO3)2,則陰極Pb2+放電:Pb2++2e-===Pb,由此可見這樣做的缺點是不能有效地利用Pb2+。 (4)PbO2分解的化學方程式:PbO2PbOx+
35、O2↑,知PbO2失重質量即為生成O2的質量;取m(PbO2)=239,則生成m(O2)=×32,根據(jù)題意有×32=239×4.0%,解得x,然后根據(jù)PbOx與mPbO2·nPbO中O和Pb原子個數(shù)比相等求得m∶n的值。 答案 (1)六?、鬉 弱 (2)PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O (3)PbO+ClO-===PbO2+Cl- Pb2++2H2O-2e-===PbO2+4H+ 石墨上析出銅 Pb2++2e-===Pb 不能有效利用Pb2+ (4)根據(jù)PbO2PbOx+O2↑,有×32=239×4.0% x=1.4,根據(jù)mPbO2·nPbO,=1.4,=。
36、
8.解析 (1)由于質量數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù),3He的質子數(shù)為2,則其中子數(shù)為1。(2)Na為11號元素,原子結構示意圖為,Na在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物為Na2O2,其電子式為,。(3)①MgO與BaO屬同類型的離子化合物,由于r(Mg2+) 37、CO3+H2O,Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,則生成的鹽為Na2CO3、NaCl、NaClO。(4)根據(jù)關系式N2~3H2~2NH3~2NH4HCO3判斷氫氣過量,按N2的量計算,生成NH4HCO3的質量為:×2×79 g·mol-1=3.95×106 g=3 950 kg。
答案 (1)1
(2)
(3)①高
②SiO2+2OH-===SiO+H2O 原子晶體
③NaCl、NaClO、Na2CO3
(4)3 950
【兩年模擬試題精練】
1.A [B項,玻璃屬于玻璃態(tài)物質,不是晶體;C項,合金的熔點一般比其各成分金屬的低,但強度和硬度比其的各 38、成分金屬的大;D項,制取粗硅時產(chǎn)生有毒的CO氣體,粗硅提純時用到Cl2,因此,光電池制造中會產(chǎn)生化學污染。]
2.C [硅雖然是一種非金屬,但有金屬光澤,A錯,硅在常溫下化學性質不活潑,但它是一種親氧元素,因此自然中無游離態(tài)的硅,B錯;SiO2是一種酸性氧化物,但可與HF反應,D錯。]
3.D [水泥的主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3,玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,故D錯。]
4.C [SiO2不溶于除HF之外的任何酸,因此SiO2與濃H2SO4、濃HNO3不反應。]
5.D [A項,Na2SiO3應拆為Na+和SiO,且 39、應生成HCO;B項,Ca(OH)2應拆為Ca2+和OH-;C項,氫氟酸為弱酸,不能拆寫。]
6.A [短周期,最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)一半的元素是Li或Si,非金屬元素是Si,光導纖維的主要成分為SiO2,Si的最高價氧化物SiO2能與HF溶液反應,B、C兩項錯誤;Si的非金屬性小于C,氫化物的穩(wěn)定性CH4>SiH4,所以只有A正確。]
7.A [根據(jù)原子守恒關系可知氫原子數(shù)為2,進而推知x為10。]
8.D [碳酸酸性比硅酸強,故A項錯誤;CO2和SiO2屬不同類型晶體,在物理性質方面有很大差異,故B項錯誤;SiO2能與氫氟酸反應生成的SiF4不屬于鹽類,是SiO2的特性,并不能說明 40、它具有兩性,故C項錯誤;SiO2雖屬于酸性氧化物,但不能直接與H2O反應生成H2SiO3,D項正確。]
9.C [ 兩性氧化物的定義為與酸和堿反應均生成鹽和水的氧化物,SiO2與HF反應得到的SiF4不屬于鹽類,A項錯誤;SiO2是光導纖維材料,Si為半導體材料,B項錯誤;CoCl2在吸水和失水狀態(tài)下顯示不同的顏色,C項正確;制取Si的過程中涉及了氧化還原反應,D項錯誤。]
10.C [A項,氫氟酸與硅的反應是氧化還原反應;B項,CO2與C的反應是氧化還原反應;C項,碳酸氫鈣溶液與碳酸鈉溶液反應可生成碳酸鈣,碳酸鈉溶液與硝酸反應可生成二氧化碳,都是非氧化還原反應;D項,CO與氫氧化鈉、過氧 41、化鈉均不反應。]
11.C [在氫氧化鈉、硅酸鈉的混合溶液中滴加稀鹽酸,氫氧化鈉優(yōu)先反應,因為硅酸能和氫氧化鈉反應。NaOH+HCl===NaCl+H2O,Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。硅酸不溶于鹽酸,2 mol NaOH與2 mol HCl完全反應,1 mol Na2SiO3與2 mol HCl完全反應,本題選C。]
12.D [依題意,發(fā)生的反應為2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑,恰好完全反應,則n(Si)∶n(Na)=1∶2,m(Si)∶m(Na)=28∶46=14∶23。根據(jù)轉移電子數(shù)相等, 42、上述反應中,只有氫離子得電子,V(H2)=×22.4 L·mol-1=3.36 L。]
13.解析 (1)在粗硅冶煉中,焦炭作還原劑和燃料,焦炭燃燒提供能量。若焦炭投料較多,部分碳與硅反應生成碳化硅。(2)如果制備碳化硅,投入焦炭量較少,二氧化硅、硅會殘留在產(chǎn)品中。
(3)n(H2)==0.1 mol,由Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑知,樣品中硅單質的物質的量為0.05 mol,質量為0.05 mol×28 g·mol-1=1.4 g,所以樣品中二氧化硅的質量為20.0 g-1.4 g-11.4 g=7.2 g,物質的量為7.2 g÷60 g·mol-1=0.12 43、mol,生成的硅酸鈉的物質的量為0.05 mol+0.12 mol=0.17 mol,溶液體積為0.5 L,故硅酸鈉溶液的物質的量濃度為0.34 mol·L-1。
答案 (1)②③ 焦炭投料較多
(2)焦炭投料較少
(3)Si+2OH-+H2O===SiO+2H2↑、SiO2+2OH-===SiO+H2O 0.34 mol·L-1
14.解析 (1)裝置A中發(fā)生反應的離子方程式是MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O;氯氣經(jīng)過除雜后在D中和SiO2、C在加熱條件下進行反應生成SiCl4和CO,反應的化學方程式是SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO。(2)裝置B、C中分別為飽和食鹽水和濃硫酸,用來除去氯氣中的HCl、水蒸氣;石英砂中的鐵、鋁等雜質也能轉化為相應氯化物,若導管較細雜質凝結成固體會堵塞導管。(3)由假設1和假設2得知,要檢測的是SO和ClO-,故假設3為只有ClO-。
答案 (1)MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O
SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO
(2)濃硫酸 防止生成物中的AlCl3、FeCl3等雜質凝結成固體堵塞導管
(3)【提出假設】只有ClO-
【設計方案,進行實驗】①溴水(或0.01 mol·L-1 KMnO4溶液)?、谄芳t溶液 ③淀粉-KI溶液 若溶液變?yōu)樗{色
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