高中化学硅及其化合物专题复习 高考复习题B4.docx
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高中化学硅及其化合物专题复习高考复习题B4
高中化学硅及其化合物专题复习高考复习题
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
一、单选题
1．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．Al2O3熔点高，可用作耐高温材料
B．FeCl3溶液呈酸性，可用于腐蚀电路板上的Cu
C．石墨具有导电性，可用于制铅笔芯
D．浓硫酸具有强氧化性，可用于干燥CO2
2．下列盛放试剂的方法，错误的是
A．把硝酸放在棕色试剂瓶中，并放置在阴暗处
B．把氯水放在棕色试剂瓶中
C．把氢氧化钠溶液放在带塑料塞的玻璃瓶中
D．把氢氟酸放在玻璃瓶中
3．下列有关物质组成、性质和用途的说法中，正确的是（ ）
A．合金的熔点一般比组成合金的各成分金属的高
B．氮化硅、光导纤维、氧化铝陶瓷、玻璃等都属于新型无机非金属材料
C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D．光导纤维的主要成分是硅，可广泛用于通信和医疗领域
4．某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀盐酸中滴加所生成的化学物质的水溶液，立即有白色沉淀生成，则原氧化物为（）
A．Al2O3B．MgOC．SiO2D．P2O5
5．化学与生产、生活、科技、环境等密切相关，下列说法正确的是
A．研发使用高效催化剂，可提高反应中原料的转化率
B．铅笔芯的原材料为铅，所以儿童常咬铅笔头容易铅中毒
C．网络飞速发展，得益于光纤良好的导电性，光纤的主要成分是二氧化硅
D．用K2FeO4取代Cl2处理饮用水，不仅可杀菌消毒，同时还能沉降水中的悬浮物
6．下列正确的是
A．SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应
B．Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同
C．做光导纤维的材料是单质硅晶体
D．将SO2通入溴水溶液中，溶液褪色，体现SO2的漂白性
7．下列物质与其用途相符合的是
①Cl2﹣消毒剂
②Si﹣半导体材料
③SO2﹣杀菌消毒
④SiO2﹣光导纤维
⑤碘﹣预防甲状腺肿大
⑥淀粉﹣检验I2的存在
⑦Ca（ClO）2﹣漂白纺织物
⑧Al2O3﹣耐高温材料．
A．②③④⑤⑥⑧B．①②③④⑤⑧C．②③④⑤⑧D．全部
8．下列物质中，能作为制备木材防火剂原料的是
A．水玻璃B．氢氟酸C．“84”消毒液D．硫酸钠溶液
9．海洋中的珊瑚虫经如下反应形成石灰石外壳，进而形成珊瑚：
Ca2++2HCO3-
CaCO3↓+H2O+CO2。
与珊瑚虫共生的藻类会消耗海洋中的CO2。
气候变暖、温室效应的加剧干扰了珊瑚虫的生长，甚至致其死亡。
下列说法不合理的是
A．共生藻类消耗CO2，有利于珊瑚的形成
B．海洋中CO2浓度升高，抑制了珊瑚的形成
C．温度升高会增大CO2在海水中的溶解度，抑制了珊瑚的形成
D．将CO2转化为甲醇等化工原料，有助于缓解温室效应
10．化学与生活密切相关，下列说法正确的是
A．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
B．绚丽缤纷的烟花中添加了含钾、钙、钠、铜等金属元素的化合物
C．汽车尾气中氮氧化物的产生主要是由于汽油中含有氮元素
D．埃博拉病毒对化学药品敏感，乙醇、次氯酸钠溶液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
11．瑞典皇家科学院2009年6日宣布，华人科学家高锟以及两名美国科学家WillardBoyle和GeorgeSmith获得2009
年诺贝尔物理学奖，以奖励他们在光纤和半导体领域上的开创性研究。
下列有关光导纤维和半导体的有关说法错误的是
A．二氧化硅是制备光导纤维的原料，光导纤维遇碱会“短路”
B．作半导体材料的硅位于周期表中金属与非金属分界线附近
C．工业上，利用二氧化硅热分解法冶炼硅
D．二氧化硅和硅属于同种晶体类型
12．下列有关CO2的实验中，只能证明CO2的物理性质的实验是（）
二、填空题
13．在工农业生产和日常生活中经常用到的物质有下列几种
①Si②（NH4）2SO4③Ca（ClO）2④Al（OH）3⑤Fe2O3。
其中：
电脑芯片中常用的物质是________（填序号，下同）；用于杀菌、消毒的物质是________；用作化肥的是________；用作红色油漆和涂料的是________；医用胃酸中和剂的是________。
14．（16分）学习化学应该明确“从生活中来，到生活中去”道理。
在生产生活中，我们会遇到各种各样的化学反应。
请按要求回答下列问题:
（1）写出下列反应的化学方程式。
（注意反应条件并配平）
①镁带着火时，不能用液态CO2灭火剂来灭火的原因是。
②工业上用氯气和消石灰（氢氧化钙乳浊液）反应制取漂白粉。
（2）请你写出下列反应的离子方程式。
①胃舒平含有氢氧化铝，可用来治疗胃酸（盐酸）过多。
②电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
（3）工业上生产半导体材料硅的流程如下:
写出在制备粗硅时反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目：
____________。
（4）铝热反应在工业生产中的重要用途之一是；小苏打在日常生活中的用途之一是,将小苏打和纯碱的混合物19.0g加热到恒重，测得固体质量为15.9g，则混合物中小苏打的质量分数为。
15．将一块铝硅合金恰好与NaOH溶液完全反应而溶解。
（1）写出合金溶解的离子方程式______________________________________________。
（2）向所得的溶液中加入足量的盐酸，充分反应后，溶液中大量存在的离子为_______。
16．由“嫦娥奔月”到“万户飞天”，由“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟遨游太空，中华民族载人航天的梦想已变成现实。
载人飞船上两副硅太阳能电池帆板提供了飞船所需的电力。
请画出硅原子的原子结构示意图____________。
17．硅单质及其化合物应用范围很广。
请回答下列问题:
（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。
三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下:
①写出由石英砂和焦炭在高温下制备粗硅的化学反应方程式:
_____________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。
SiHCl3 遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl 和另一种气体，写出配平的化学反应方程式:
_____________；H2 还原SiHCl3 过程中若混入O2，可能引起的后果是______________。
（2）下列有关硅材料的说法正确的是_____________（填字母代号）。
A．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
B．石英坩埚耐高温性强，可用于加热熔融氢氧化钠
C．神舟10 号飞船所用太阳能电池板可将光能转换为电能，所用转换材料单晶硅也可以制作电脑芯片
D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
E.盐酸可以与硅反应，故可采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
F.玛瑙饰品的主要成分与建筑材料砂子相同
18．人造骨是一种新型的无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质结构，这是利用了这类材料的________特性。
人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子而形成新骨，可在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼的牢固结合．人造骨植入人体内需要吸收人体中________形成新骨。
A．Ca2＋B．Cl－C．Na＋D．PO43－
19．月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。
（1）3He是高效能原料，其原子核内的中子数为________________
（2）Na的原子结构示意图为____________________，Na的熔点比K的熔点__________（填“高”或“低”）
（3）MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。
①月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为______________________________。
②MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。
若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为________________________________（写化学式）。
制备MgCl2的化学方程式为
__________________________________________________________________。
③月壤中含有丰富的3He，从月壤中提炼100g3He，同时可得600kgH2和70kgN2，若以得到的H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵____________kg。
实验目的
试剂及方法
证明地瓜中有淀粉
除去CO2中混有的少量CO
检验FeCl2溶液是否变质
除去Na2CO3固体中NaHCO3
21．硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。
回答下列问题:
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号________________，该能层具有的原子轨道数为________________、电子数为________________。
（2）硅主要以硅酸盐、________________等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以________________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献________________个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为________________。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实:
硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是___________。
SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是________________。
（6）在硅酸盐中，SiO44+四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为________________。
Si与O的原子数之比为________________化学式为________.
22．（6分）某石灰石样品中含有少量SiO2杂质。
5.0g样品与50mL2mol/L盐酸充分反应后，得到1064mLCO2（标准状况）。
计算：
（1）石灰石样品中SiO2的质量分数为
（2）中和多余盐酸所需要1mol/LNaOH溶液的体积为
mL。
三、解答题
23．化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。
（1）硅是无机非金属材料的主角。
请你举出两种含硅的材料名称________；铝制品表面因有一层氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏。
若将氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的离子方程式为________________________________________。
（2）氯气用于漂白时，实际上起漂白作用的物质不是Cl2而是它和水反应生成的________（写化学式）。
缺铁性贫血患者补充的铁，通常以硫酸亚铁的形式，而硫酸铁则没有这种药效。
当用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_______________________________________。
（3）从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硫酸铜最好的方法是________（填选项字母）。
A．铜和浓硫酸反应B．铜和稀硫酸反应
C．氧化铜和硫酸反应D．铜与Fe2（SO4）3溶液反应
24．已知：
Pb的化合价只有＋2、＋4，且＋4价的Pb具有强氧化性，常温下能氧化浓HCl生成Cl2；PbO2不稳定，随温度升高按下列顺序逐步分解：
PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO。
现将amolPbO2加热分解，收集产生的O2；加热反应后所得固体中，Pb2＋占Pb元素的物质的量分数为x；向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸，收集产生的Cl2。
两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为ymol。
（1）若Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3，则Pb3O4可表示为_______________；
（2）试写出Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式______________；
（3）通过计算确定y与a、x的函数关系式______________。
25．用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。
工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,反应如下:
3SiCl4+2N2+6H2
Si3N4+12HCl。
完成下列填空:
（1）氮化硅可用于制造发动机的耐热部件,因为它属于_____________晶体。
有关氮化硅的上述反应中,原子最外层只有一个未成对电子的元素是______________（填写元素符号）;属于非极性分子的化合物的电子式是 __________。
（2）比较Si和Cl两种元素非金属性强弱的方法是__________ 。
a.比较两种元素的气态氢化物的沸点
b.比较两种元素的原子获得一个电子时释放能量的大小
c.比较相同条件下两种元素氢化物水溶液的酸性强弱
（3）Si与Al、Be具有相似的化学性质,因为_________________（简述理由）,写出Si与强碱溶液反应的离子反应方程式:
____________________________。
四、推断题
26．在下列物质的转化关系中，A是一种固体单质，且常作半导体材料，E是一种白色沉淀，F是最轻的气体单质。
据此填写：
（1）B的化学式是，目前在现代通迅方面B已被用作主要原料。
（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和过量盐酸反应的离子方程式是。
27．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，他们能发生如图所示的转化关系，该元素（用R表示）的单质能与NaOH溶液反应生成盐（Na2RO3）和氢气。
请回答下列问题：
（1）写出各物质的化学式：
A__________；B___________；C__________；D__________；E__________。
（2）写出反应①的化学方程式：
___________________，
该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________________。
（3）写出反应④的离子方程式：
_____________________________。
（4）写出反应⑤的离子方程式：
_____________________________。
（5）H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：
_________________________。
28．有三种透明、不溶于水的坚硬固体。
A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色无味气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度是氧气密度的1.375倍。
B固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比H2CO3还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。
B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到C，C在高温时软化，无固定熔点。
根据以上事实，判断A、B、C各为何物：
_______、_______、_______；写出有关反应的化学方程式______________。
五、计算题
29．钾玻璃中含有18.4%的K2O、11%的CaO、70.6%的SiO2。
计算三种氧化物的物质的量之比。
若需制造5.1t钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石和二氧化硅多少吨？
写出制取钾玻璃的反应方程式。
30．取1．06gNa2CO3溶于水配成10mL溶液，再往该溶液滴入足量稀盐酸至完全反应。
求：
（1）该Na2CO3溶液的物质的量浓度;
（2）标准状况下，生成气体的体积
31．
（1）普通玻璃的成分Na2CaSi6O14，以氧化物形式可表示为；
（2）若要制备7.17吨该产品，其中需要石灰石、石英（利用率按75%计算）
各多少吨，并同时共产生标况下的温室效应气体CO2多少立方米？
六、实验题
32．通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅，粗硅（合铁、铝、硼、磷等杂质） 与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450-500℃），四氧化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
（D的硬质玻璃管中盛装粗硅）
相关信息如下:
a.四氧化硅遇水极易反应生成硅酸和氯化氢；
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c.有关物质的物理常数见下表:
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
—
315
—
熔点/℃
－70.0
－107.2
—
—
—
升华温度/℃
—
—
180
300
162
请回答下列问题:
（1）写出用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅的化学方程式_________________________。
（2）写出装置A中发生反应的离子方程式__________________________________。
（3）装置A中g管的作用是_________________；装置C中的试剂是____________；
（4）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过多次蒸馏得到高纯度四氯化硅，蒸馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是________（填写元素符号）。
（5）写出尾气处理装置中发生反应的离子方程式___________________________。
（6）本题实验装置中有一明显的不足之处，请简述你的改进方案及理由:
___________。
33．为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如下图所示的实验装置，一次实验即可达到目的（不必选其他酸性物质）。
请据此回答：
（1）锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为________。
（2）装置B所盛的试剂是__________，其作用是__________________________________。
（3）装置C所盛试剂是________，C中反应的离子方程式是______________________________________。
（4）由此得到的结论是酸性：
________>________>________。
34．某校课外活动小组同学设计实验，探究木炭与浓硫酸在加热条件下反应生成气体的成分。
【实验探究】
（1）木炭与浓硫酸反应的化学方程式：
。
（2）A装置中品红溶液颜色（填“褪色”或“不褪色”），证明含有气体。
（3）装置C的作用。
【实验讨论】
（4）有同学对B装置能否除尽SO2气体有疑义。
你认为应该在B、C装置之间连接右图中的装置，以确认SO2是否除尽。
35．某学习小组欲设计实验探究焦炭与二氧化硅反应的产物。
查阅资料:
实验室可以用PdCl2溶液检验CO，二者发生反应会产生黑色金属钯，溶液变浑浊。
回答下列问题:
（1）上述装置连接顺序（按气流从左至右）为B→________→E。
（2）加热前，向装置内通入一段时间氮气，其目的是________；D装置的作用是________。
（3）若A中出现浑浊，写出A中发生反应的化学方程式________。
（4）C装置可用来检验CO2气体，可选用的试剂是________（填字母）。
A．NaOH溶液B．Ba（OH）2溶液
C．BaCl2溶液D．品红溶液
（5）如果不用E装置，可能的后果是________。
（6）经测定B装置中生成的CO与CO2物质的量之比为2：
1，写出B中发生反应的化学方程式________。
七、综合题
36．某硅酸锌样品含58.6％的锌，而ZnO％与SiO2％的质量分数的总和为100％，写出这样品的化学式（最简式）。
37．（14分）高纯硅晶体是信息技术的重要材料。
（1）在周期表的以下区域中可以找到类似硅的半导体材料的是______（填字母）。
A．过渡元素区域B．金属和非金属元素的分界线附近
（2）工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。
已知：
写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式______。
（3）某同学设计下列流程制备高纯硅：
①Ｙ的化学式为______。
②写出反应Ⅰ的离子方程式。
③写出反应Ⅳ的化学方程式。
④步骤Ⅵ中硅烷（SiH4）分解生成高纯硅，已知甲烷分解的温度远远高于硅烷，用原子结构解释其原因是。
（4）将粗硅转化成三氯硅烷（SiHCl3），进一步反应也可以制得粗硅。
其反应：
SiHCl3（g）+H2（g）
Si（s）+3HCl（g），不同温度下，SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比（反应初始时各反应物的物质的量之比）的变化关系如图所示。
下列说法正确的是（填字母）。
A．该反应是放热反应
B．横坐标表示的投料比应该是
C．该反应的平衡常数随温度升高而增大
D．实际生产中为提高SiHCl3的利用率，可以适当增大压强
38．课题式课堂教学是研究性学习的一种重要方式，其基本教学模式为：
提出课题→确定研究方案→解决问题→总结和评价。
下面是关于“CO的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段：
甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置，如图所示。
完成下列有关问题：
（1）点燃酒精灯A、B的顺序是_______。
（2）硬质管中发生反应的化学方程式为_____________________。
（3）洗气瓶中的实验现象为_______________________________。
（4）酒精灯B的作用_____________________________________。
（5）乙同学提出甲同学装置太复杂，可将酒精灯合二为一，去掉B，而将尾气导气管出口旋转到A的火焰上即可，乙同学的设计是否合理？
简述理由。
参考答案
1．A
【解析】A．熔点高的物质可作耐高温材料，则Al2O3熔点高，可用作耐高温材料，选项A选；B．Cu与FeCl3发生氧化还原反应，则用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，与FeCl3溶液呈酸性无对应关系，选项B不选；C、石墨很软，可用于制铅笔芯，与石墨具有导电性无对应关系，选项C不选；D、浓硫酸具有吸水性，可用于干燥CO2，与浓硫酸具有强氧化性无对应关系，选项D不选。
答案选A。
2．D
【解析】A.硝酸见光易分解，所以把硝酸放在棕色试剂瓶中，并放置在阴暗处保存，A正确；B.氯水中有见光易分解的次氯酸，所以把氯水放在棕色试剂瓶中保存，B正确；C.氢氧化钠易与玻璃塞中的二氧化硅反应生成有粘性的硅酸钠溶液，易与瓶口粘在一起，所以通常把氢氧化钠溶液放在带塑料塞的玻璃瓶中，C正确；D.氢氟酸易与玻璃中的二氧化硅反应生成四氟化硅和水而腐蚀玻璃，所以把氢氟酸放在玻璃瓶中是不正确的。
综上所述，本题选D。
点睛：
常见试剂的保存要注意以下几点：
固体装在广口瓶、液体装在细口瓶中；见光易分解的保存在棕色瓶中并置于冷暗处；碱性的溶液不能用玻璃塞。
特殊试剂有特殊的保存方法和禁忌，要特别记忆，如氢氟酸易腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶保存，可以保存在塑料瓶中，溴保存时要加水封等等。
3．C
【解析】
A、合金的熔点一般
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