高考化学一轮复习第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料课后达标检测鲁科版.docx
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高考化学一轮复习第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料课后达标检测鲁科版
——教学资料参考参考范本——
2019-2020高考化学一轮复习第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料课后达标检测鲁科版
______年______月______日
____________________部门
[课后达标检测]
一、选择题
1．下列物质性质与用途对应关系正确的是（ ）
选项
性质
用途
A
硅酸钠化学性质稳定
用作木材防火剂
B
硅胶具有吸附水分的能力
用作半导体材料
C
二氧化硅硬度大、熔点高
用氢氟酸在玻璃上刻花纹
D
焦炭具有可燃性
焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅
解析：
选A。
硅胶吸附水，可作干燥剂，B错误；二氧化硅硬度大，与氢氟酸和玻璃反应无关，C错误；焦炭具有可燃性，与焦炭还原二氧化硅无关，D错误。
2．常温下，下列不发生反应的一组物质是（ ）
①硅与NaOH溶液 ②硅与盐酸 ③硅与氢氟酸
④二氧化硅与碳酸钠 ⑤二氧化硅与NaOH溶液
⑥二氧化硅与浓硝酸
A．①②④ B．③④⑥
C．②⑤⑥D．②④⑥
解析：
选D。
常温下，①Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，③Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，⑤SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。
3．下列变化中，不能一步实现的是（ ）
A．Na2SiO3―→H2SiO3B．H2SiO3―→SiO2
C．SiO2―→H2SiO3D．SiO2―→Na2SiO3
解析：
选C。
Na2SiO3H2SiO3；H2SiO3SiO2，SiO2Na2SiO3，SiO2不与H2O反应，故不能一步转化为H2SiO3。
4．（20xx·天津河××区质检）下列说法正确的是（ ）
A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，都是共价化合物
B．为防止月饼等富脂食品氧化变质，可在包装袋中放入硅胶
C．NaHCO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可通入少量CO2后过滤
D．SiO2中含Al2O3杂质，可加入足量NaOH溶液然后过滤除去
解析：
选A。
SiO2、CO2分别为H2SiO3、H2CO3对应的酸性氧化物，都是共价化合物，A项正确；硅胶具有吸水性，可以防止食品受潮，不能防止食品氧化变质，B项错误；除去NaHCO3溶液中的Na2SiO3杂质，应通入足量CO2，发生反应：
Na2SiO3＋2CO2＋2H2O===2NaHCO3＋H2SiO3↓，C项错误；SiO2、Al2O3均能与NaOH溶液反应，应加入稀盐酸后过滤，D项错误。
5．（20xx·九江七校联考）下列叙述正确的是（ ）
A．利用高纯度二氧化硅可以制成光电池，将光能转化为电能
B．陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸
C．石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同
D．玻璃熔炉中出来的气体的主要成分是二氧化碳
解析：
选D。
光电池是利用高纯度硅制成；玻璃、陶瓷、水泥中均含有SiO2，会与氢氟酸反应；石灰抹墙发生反应CO2＋Ca（OH）2===CaCO3＋H2O，而水泥砌墙是水泥与水作用发生一系列变化而凝固变硬。
6．下列离子方程式不正确的是（ ）
A．石英与烧碱反应：
SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
B．硅与烧碱反应：
Si＋2OH－===SiO＋H2↑
C．硅酸钠溶液中通入少量CO2：
SiO＋CO2＋H2O===CO＋H2SiO3↓
D．往水玻璃中加入盐酸：
2H＋＋SiO===H2SiO3↓
解析：
选B。
硅与烧碱溶液反应时，H2O参与反应：
Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑。
7．（2018·临沂模拟）据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。
下列关于二氧化硅的说法正确的是（ ）
A．二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物
B．将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸
C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸的强
D．水晶是比较纯净的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸盐
解析：
选B。
二氧化硅为酸性氧化物，但其不溶于水；硅酸的酸性比碳酸的弱；沙子的主要成分是二氧化硅。
8．在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为（ ）
A．Na2SiO3
B．Na2SiO3与Na2CO3
C．SiO2与Na2CO3
D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3
解析：
选A。
通入少量CO2生成少量Na2CO3和H2SiO3，高温充分灼烧又发生反应：
H2SiO3SiO2＋H2O，SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑。
9．（20xx·郑州模拟）下列不能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是（ ）
A．甲烷比甲硅烷稳定
B．硅酸钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性强
C．碳酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸
D．高温下SiO2和Na2CO3反应
解析：
选D。
SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑是在高温下的反应，生成气体CO2不断逸出促进反应正向进行，不能说明C、Si非金属性的相对强弱。
二、非选择题
10．如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。
请回答下列问题：
（1）B的化学式是________，目前B已被用作________的主要原料。
（2）B和a溶液反应的离子方程式是__________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）A和a溶液反应的离子方程式是__________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）C和过量的盐酸反应的离子方程式是_______________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
C与过量的盐酸反应生成白色沉淀E，则E可能是硅酸或氯化银，若E是氯化银，则C是硝酸银，A为银，则根据已有知识，银可以与硝酸反应生成硝酸银，B为氧化银，D为水，不符合框图中ED的转化关系。
则E只能为硅酸，则C为硅酸盐，A为硅，a溶液为强碱的水溶液，进一步推出B为二氧化硅。
答案：
（1）SiO2 光导纤维
（2）SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
（3）Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑
（4）SiO＋2H＋===H2SiO3↓
11．晶体硅（熔点1410℃）是良好的半导体材料。
由粗硅制纯硅的过程如下：
Si（粗）SiCl4SiCl4（纯）Si（纯）
（1）工业上用焦炭与石英砂在高温下反应制取粗硅，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
该反应中的氧化剂是________，还原剂是________。
（2）用焦炭和石英砂制取粗硅为什么要隔绝空气进行？
________________________________________________________________________。
（3）粗硅与Cl2加热到460℃时发生反应，写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（4）在1100℃时，SiCl4被H2还原的化学方程式为_______________________________
________________________________________________________________________。
（5）如何通过实验除去SiO2中混有的少量CaCO3杂质？
________________。
（6）石英既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，它是两性氧化物吗？
________。
试分别写出它与NaOH溶液、氢氟酸发生反应的化学方程式：
______________________
________________________________________________________________________。
（7）中学化学中能与NaOH溶液反应生成H2的单质有哪些？
________。
试分别写出反应的化学方程式：
______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（8）陶瓷、水泥、玻璃是常用的硅酸盐材料，生产普通玻璃的主要原料是________________________________________________________________________。
答案：
（1）SiO2＋2CSi（粗硅）＋2CO↑ SiO2 C
（2）高温下，焦炭和粗硅均能与空气中的氧气发生反应
（3）Si＋2Cl2SiCl4
（4）2H2＋SiCl4Si＋4HCl
（5）加入盐酸后过滤
（6）不是 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O、SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
（7）Al和Si
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑、
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
（8）石英砂、纯碱和石灰石
12．以磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑（SiO2·nH2O）、磷及甲醇，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。
（1）上述反应中，属于置换反应的是________（填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”“Ⅳ”或“Ⅴ”）。
（2）高温下进行反应Ⅱ的化学方程式为____________________________________；固体废弃物CaSiO3可用于______________________________。
（3）反应Ⅲ需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是_______________________。
解析：
反应Ⅰ为SiO2＋2CSi＋2CO↑。
从图中可以看出，反应Ⅱ的反应物为SiO2、C和Ca3（PO4）2，产物为CO、P和CaSiO3。
反应Ⅲ为Si＋3HClSiHCl3＋H2。
反应Ⅳ的反应物有SiHCl3和H2O，产物有HCl、H2和SiO2·nH2O。
反应Ⅴ为CO＋2H2===CH3OH。
（1）置换反应是单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，只有反应Ⅰ、Ⅲ符合。
（3）反应Ⅲ产生H2，若与O2混合会引起爆炸。
从流程图中的反应Ⅳ可知，SiHCl3可以与H2O反应，所以反应Ⅲ必须在无水条件下进行。
答案：
（1）Ⅰ、Ⅲ
（2）Ca3（PO4）2＋5C＋3SiO23CaSiO3＋2P＋5CO↑
生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等
（3）SiHCl3会水解，同时产生的H2与O2混合会发生爆炸
13．（20xx·厦门十中月考）某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
实验操作步骤：
Ⅰ．打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。
Ⅱ．A中看到白色沉淀时…关闭活塞a。
请回答：
（1）B中反应的离子方程式是____________________________________。
（2）通过步骤Ⅰ、Ⅱ得知盐酸具有的性质是________（填字母）。
A．挥发性B．还原性
C．氧化性D．酸性
（3）C装置的作用是________________，X是________（写化学式）。
（4）为了验证碳的非金属性强于硅，步骤Ⅱ中未写的操作和现象是______________，
D中反应的化学方程式是____________________________________。
（5）碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是____________________________________
________________________________________________________________________（从原子结构角度加以解释）。
解析：
B中CaCO3与盐酸反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，此反应表明盐酸具有酸性，A中看到的白色沉淀是AgCl沉淀，此现象表明盐酸具有挥发性。
C装置是用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl气体，以保证与Na2SiO3溶液反应生成白色胶状沉淀的是CO2，此反应的化学方程式为CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，从而说明碳酸的酸性强于硅酸，进而证明碳的非金属性强于硅。
答案：
（1）CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
（2）AD （3）除HCl气体 NaHCO3
（4）打开弹簧夹2，关闭弹簧夹1，当D中出现白色胶状沉淀后 Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
（5）碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱
14．（20xx·高考全国卷Ⅱ）水泥是重要的建筑材料。
水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。
实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
回答下列问题：
（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。
加入硝酸的目的是________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
还可使用____________代替硝酸。
（2）沉淀A的主要成分是____________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）加氨水过程中加热的目的是_____________________________________________。
沉淀B的主要成分为____________、______________（写化学式）。
（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为MnO＋H＋＋H2C2O4―→Mn2＋＋CO2＋H2O。
实验中称取0．400g水泥样品，滴定时消耗了0．0500mol·L－1的KMnO4溶液36．00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为____________。
解析：
（1）水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸，加入硝酸能将水泥样品中可能含有的Fe2＋氧化为Fe3＋，为了不引入新杂质，还可用H2O2代替硝酸。
（2）根据图示流程可知，不溶于盐酸和硝酸的沉淀A为SiO2（或H2SiO3），SiO2（或H2SiO3）能溶于弱酸氢氟酸，生成SiF4和H2O。
（3）加入氨水调节溶液的pH＝4～5的过程中加热，能防止胶体生成，易沉淀分离，结合流程图可知，沉淀B的主要成分是Al（OH）3和Fe（OH）3。
（4）根据反应中转移电子数相等可找出关系式2MnO～5H2C2O4，结合消耗KMnO4溶液的浓度和体积可求出n（H2C2O4）＝＝4．5×10－3mol，则该水泥样品中钙的质量分数为×100%＝45．0%。
答案：
（1）将样品中可能存在的Fe2＋氧化为Fe3＋ H2O2
（2）SiO2（或H2SiO3） SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O（或H2SiO3＋4HF===SiF4↑＋3H2O）
（3）防止胶体生成，易沉淀分离 Al（OH）3 Fe（OH）3
（4）45．0%
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