課下限時(shí)集訓(xùn)(10)碳、硅及無機(jī)非金屬材料

1、課下限時(shí)集訓(xùn)（10）碳、硅及無機(jī)非金屬材料(限時(shí)： 45 分鐘 )一、選擇題1下列各項(xiàng)敘述中正確的是()A 硅是光導(dǎo)纖維的主要成分B生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和黏土C瑪瑙、水晶飾品在保養(yǎng)時(shí)不能與強(qiáng)堿溶液接觸D SiO2 與某些酸堿均能反應(yīng)，故它是兩性氧化物2下列關(guān)于C、 Si 兩種非金屬元素的說法中，正確的是()A 兩者結(jié)合形成的化合物是共價(jià)化合物B在自然界中都能以游離態(tài)存在C氫化物的熱穩(wěn)定性比較：CH 4 SiH 4D最高價(jià)氧化物都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸3將過量的 CO2 分別通入 CaCl 2 溶液、 Na2SiO 3 溶液、 Ca(OH) 2 溶液、飽和 Na2 CO3溶液、

2、NaAlO 2 溶液，最終溶液中有白色沉淀析出的是()A BCD4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 H2 O=2Na CO23 H2SiO 3B澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca(OH)2 2CO2=Ca2 2HCO 3C硅與氫氟酸的反應(yīng)：Si 4H 4F =SiF4 2H2 D二氧化硅溶于燒堿溶液中：SiO 2 2OH =SiO23 H2O5下列關(guān)于SiO2 和 CO2 的說法中正確的是()A CO2、 SiO 2 分別是碳酸和硅酸的酸酐BCO2 和 SiO2 與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸CCO2 是酸性氧化物，SiO2 是兩性氧化物D CO2

3、 和 SiO2 都是由相應(yīng)的分子組成的6從與NaOH 溶液反應(yīng)所得產(chǎn)物(純凈物 )類型差異性角度上看，下列四種物質(zhì)有一種明顯不同于其他三種物質(zhì)，該物質(zhì)是()A SiO2B CO2C SiD Al 2O317下列除雜方法正確的是 ()A SiO2 中含 Al 2O3 雜質(zhì)，可以加入足量NaOH 溶液然后過濾除去BCO2中含有 CO 雜質(zhì)，可以通入盛有CuO 的玻璃管且加熱CCO2中含有 HCl 雜質(zhì)，可以通過盛有Na 2CO3 溶液的洗氣瓶D Na2CO3 溶液中含有Na 2SiO 3 雜質(zhì)，可以通入足量的CO2，然后過濾8下列變化中，不能一步實(shí)現(xiàn)的是()A Na2SiO3H 2SiO 3B H

4、2SiO3 SiO2CSiO 2 H2SiO 3D SiO2 Na2SiO 39蛇紋石由MgO 、Al 2O3、 SiO2、Fe2O3 組成?，F(xiàn)取一份蛇紋石試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，首先將其溶于過量的鹽酸，過濾后，在所得的沉淀X 和溶液 Y 中分別加入NaOH 溶液至過量。下列敘述不正確的是 ()A 沉淀 X 的成分是 SiO 2B將蛇紋石試樣直接溶于過量的NaOH 溶液后過濾，可得到紅色顏料Fe2O3C在溶液Y 中加入過量的NaOH溶液，過濾得到的沉淀的主要成分是Fe(OH) 3 和Mg(OH) 2D溶液 Y 中的陽離子主要是Mg 2、 Al 3 、 Fe3 、 H 10甲氣體可發(fā)生如下變化：通過灼熱的

5、炭層通過灼熱的炭層丙氣體通過灼熱的 CuO通過澄清石灰水甲氣體乙氣體 乙氣體丁固體。則甲、乙、丙、丁分別為()A CO2、 CO、 O2、 CaO BO2、 CO、 CO2 、CaCO3CO2、 CO2、 CO、CaCO3D CO、 CO2、 O2、 Ca(OH) 2二、非選擇題11 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)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是_。A 陶瓷B玻璃C水泥D生石灰(2)SiO 2 是 玻 璃 的 主 要 成 分 之 一 ， SiO 2 與NaOH溶 液 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為2_ ，工藝師常用 _( 填物質(zhì)名稱 )來雕刻玻璃。(

6、3)用 Na 2SiO 3 水溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明Na 2SiO 3 可用作 _。Na2SiO 3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(shí)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鐵坩堝高溫(4)工業(yè)上常利用反應(yīng)2C SiO2=Si 2CO制備硅單質(zhì)， 該反應(yīng)中所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是 _(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是 _。12如圖所示物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A 是一種固體單質(zhì)，E 是一種白色沉淀。請回答下列問題：(1)B 的化學(xué)式是 _，目前 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

7、離子方程式是_ 。(4)C 和過量的鹽酸反應(yīng)的離子方程式是_ 。13 (1) 工業(yè)上用焦炭與石英砂在高溫下反應(yīng)制取粗硅，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ 。上述反應(yīng)中的氧化劑是_，還原劑是 _ 。(2)用焦炭和石英砂制取粗硅為什么要隔絕空氣進(jìn)行？_ 。(3) 粗 硅 與 Cl 2 加 熱 到 460 時(shí) 發(fā) 生 反 應(yīng) ， 寫 出 該 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式_ 。(4)在 1 100 時(shí)， SiCl 4 被 H 2 還原的化學(xué)方程式為_ 。(5)如何通過實(shí)驗(yàn)除去SiO2 中混有少量的CaCO3 雜質(zhì)_ 。(6) 石 英 既 能 與 NaOH 溶 液 反 應(yīng) ， 又 能 與 氫 氟 酸 反 應(yīng) ，

8、 它 是 兩 性 氧 化 物 嗎 ？_( 填“是”或“不是”)。試分別寫出它與NaOH 溶液、氫氟酸發(fā)生反應(yīng)的化3學(xué)方程式。_ 。(7)中學(xué)化學(xué)中能與NaOH 溶液反應(yīng)生成H 2 的單質(zhì)有哪些？_ 。試分別寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_ 。(8)陶瓷、水泥、玻璃是常用的硅酸鹽材料，其中，生產(chǎn)普通玻璃的主要原料是什么？_ 。14(2016 豫晉冀陜五省聯(lián)考鄂 )某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。已知：PdCl2 溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO PdCl2H 2O=CO 2 2HClPd (產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長時(shí)間的N

9、2，其原因是 _ 。(2)裝置 B 的作用是 _ 。(3)裝置 C、D 中所盛試劑分別為_ 、_ ，若裝置 C、D 中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ 。(4)該裝置的缺點(diǎn)是_ 。(5)資料表明，上述反應(yīng)在焦炭過量時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物SiC。取 18 g SiO 2 和 8.4 g 焦炭充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體13.44 L ，假定氣體產(chǎn)物只有 CO，固體產(chǎn)物只有 Si 和 SiC ，則 Si 和 SiC 的物質(zhì)的量之比為 _。(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)：_ 。4參考答案與解析1.解析：選 C 光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO 2，A 錯(cuò)誤；生產(chǎn)

10、普通玻璃的主要原料有純堿、石灰石和石英， B 錯(cuò)誤；瑪瑙、水晶的主要成分是SiO 2，能與強(qiáng)堿反應(yīng)， C 正確；酸中只有氫氟酸能與 SiO 2 反應(yīng)且生成物不是鹽與水，SiO2 不是兩性氧化物， D 錯(cuò)誤。2.解析： 選 A C、 Si 都是非金屬元素，結(jié)合形成的化合物是共價(jià)化合物，故A 正確；Si 元素為親氧元素，不能以游離態(tài)存在，故 B 錯(cuò)誤；非金屬性C Si，則氫化物的熱穩(wěn)定性SiH 4 CH4，故 C 錯(cuò)誤； SiO2 既不溶于水，也不和水反應(yīng)，故D 錯(cuò)誤。3.解析： 選 B 鹽酸酸性比 H 2CO3強(qiáng)，不反應(yīng)； 2CO2 2H2O SiO32=H 2SiO 3 2HCO 3 ； CO

11、2 OH =HCO 3 無 沉 淀 ； 飽 和Na2CO3 溶 液 中CO2 H 2O Na2CO3=2NaHCO 3 ，析出 NaHCO 3； CO2 AlO 2 2H 2O=Al(OH) 3 HCO 3，生成Al(OH) 3 沉淀，故 B 正確。4.解析： 選 DA 項(xiàng)， Na2SiO 3 是強(qiáng)電解質(zhì)，應(yīng)拆成 Na、 SiO32，且應(yīng)生成 HCO 3，錯(cuò)誤； B 項(xiàng)正確寫法是CO2 OH =HCO3 ，錯(cuò)誤； C 項(xiàng)，氫氟酸是弱酸，不能拆分成H 和，錯(cuò)誤。F5.解析： 選 ACO2、 SiO2 分別是碳酸和硅酸的酸酐，二者均是酸性氧化物，但SiO 2不與水反應(yīng)，且其結(jié)構(gòu)中不含有分子，而是由

12、原子組成的。6.解析：選 C Si 與 NaOH 溶液反應(yīng)生成的是H 2 與鹽 (單質(zhì)與化合物 )，另外三種物質(zhì)與NaOH 溶液反應(yīng)生成的是鹽與水(均是化合物 )。7.解析： 選 B A 項(xiàng)， SiO 2、Al 2O3 均與 NaOH 反應(yīng)； C 項(xiàng)， Na2CO3 溶液也吸收 CO2；D 項(xiàng)，引入雜質(zhì) NaHCO 3。鹽酸NaOH8.解析： 選 C Na2SiO3H 2SiO3；H 2SiO3SiO2， SiO2 Na2SiO3， SiO2 不與H2O 反應(yīng)，故不能一步轉(zhuǎn)化為H2SiO 3。9.解析： 選 B 向蛇紋石試樣中加入過量的鹽酸，其中的MgO 、Al 2 O3、Fe2O3 溶解形成

13、含 Mg 2 、Al 3 、Fe3 和 H 的溶液 Y ，而 SiO 2 不溶解形成沉淀X ，溶液 Y 中加入過量 NaOH溶液，將得到 Fe(OH) 3 和 Mg(OH) 2 沉淀，A 、C、D 正確；將蛇紋石試樣直接溶于過量的NaOH溶液，其中的Al 2O3 和 SiO 2 溶解形成 AlO 2 和 SiO 32 ，而 MgO 和 Fe2O3 不溶解形成沉淀， B錯(cuò)誤。10.解析： 選 C以丙氣體為突破口，丙通過灼熱的CuO 后，生成的乙氣體可與澄清石灰水反應(yīng)生成固體，說明乙是CO2 ，則反推丙是CO，則甲是O2，丁是 CaCO3。11.解析： (1) 生石灰是CaO，為堿性氧化物且不含S

14、i 元素，不屬于硅酸鹽。(2)SiO 2 與5NaOH 溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO 22NaOH=Na 2SiO 3 H2O。由于 SiO2 能溶于氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃。(3)Na2SiO3 水溶液又稱 “ 水玻璃 ” ，具有阻燃的功能，因此可用作防火劑。SiO 2 和 Na2 CO3 在高溫下反應(yīng)生成Na 2SiO 3 和 CO2，故含 SiO 2 的材料 (普通玻璃、石英玻璃)以及 Al 2 O3 等都能與Na2CO3 在高溫下反應(yīng)，故不能用以上材質(zhì)的坩堝熔融純堿。 (4)題給反應(yīng)中C(碳 )被氧化， SiO 2 中 4 價(jià)的硅被還原，因此SiO2 作氧化劑。答案： (

15、1)D (2)SiO 2 2NaOH=Na 2SiO3 H 2O 氫氟酸 (3)防火劑 D (4)CSiO 212.解析： C 與過量的鹽酸反應(yīng)生成白色沉淀E，則 E 可能是硅酸或氯化銀，若E 是氯化銀，則C 是硝酸銀， A 為銀，則根據(jù)已有知識(shí)，銀可以與硝酸反應(yīng)生成硝酸銀，而銀與硝酸反應(yīng)生成三種產(chǎn)物，不符合框圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。則E 只能為硅酸，則C 為硅酸鹽， A 為硅， a 溶液為強(qiáng)堿的水溶液，進(jìn)一步推出B 為二氧化硅。答案： (1)SiO 2 光導(dǎo)纖維(2)SiO 2 2OH =SiO 32 H2O(3)Si 2OH H2O=SiO 32 2H2(4)SiO 32 2H =H2 Si

16、O3高溫C13.答案： (1)SiO 2 2C=Si 2CO SiO 2(2)焦炭能與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)460 (3)Si 2Cl 2=SiCl 41100(4)2H 2 SiCl 4=Si 4HCl(5)加入鹽酸后過濾(6)不是SiO2 2NaOH=Na 2SiO 3 H2O；SiO 2 4HF=SiF 4 2H2O(7)Al和 Si2Al 2NaOH 2H 2O=2NaAlO 2 3H2 ； Si 2NaOH H2O=Na2SiO3 2H 2(8)石英砂、純堿和石灰石14.解析： (1) 碳與二氧化硅反應(yīng)要在高溫下進(jìn)行，而高溫下碳與空氣中氧氣反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)前要通人足夠長時(shí)間的N 2 將裝

17、置中的空氣排盡。(2)根據(jù)裝置圖可知，B 裝置作安全瓶，防止倒吸。 (3)根據(jù)元素守恒，碳與二氧化硅反應(yīng)可能生成CO 也可能生成CO2，所以C 裝置用來檢驗(yàn) CO2，D 裝置用來檢驗(yàn) CO，所以 C、D 裝置中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCl2溶液；若裝置 C、D 中溶液均變渾濁，說明既有CO2 又有 CO。由于兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量高溫相等，根據(jù)元素守恒可知化學(xué)方程式為3SiO 2 4C=2CO22CO 3Si。(4)CO有毒，不能排放到空氣中，而該裝置缺少尾氣吸收裝置吸收未反應(yīng)的CO。 (5)18 g SiO2 物質(zhì)的量618 g8.4 g 1 0.3 mol,8.4 g 焦炭物質(zhì)的量 10.7 mol ，充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況60 g mol12 g mol下的氣體 13.44 L ，其物質(zhì)的量13.44 LCO，固體 1 0.6 mol ，假定氣體產(chǎn)物只有22.4 Lmol產(chǎn)物只有 Si 和 SiC ，則有：SiO22C=2CO Si0.3 mol0.6 mol0.6 mol0.3 molSiC=SiC1110.1 mol0.1 mol0.1 mol故