高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題演練測試卷41無機(jī)非金屬材料的主角硅

1、4.1無機(jī)非金屬材料的主角硅一、選擇題1.大多數(shù)物質(zhì)的俗名是根據(jù)其特殊的物理性質(zhì)或用途得來的。下列物質(zhì)的俗名與化學(xué)式或用途不相符的一組是()選項(xiàng)俗名化學(xué)式用途A石英SiO2集成電路B純堿Na2CO3制備玻璃C水玻璃Na2SiO3制備硅膠D鐵紅Fe2O3用作油漆和涂料【答案】選A2.下列關(guān)于硅及其化合物的敘述錯(cuò)誤的是()A.硅是良好的半導(dǎo)體材料,二氧化硅可用于制造光導(dǎo)纖維B.二氧化硅能與石灰石反應(yīng):SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2C.可以用焦炭還原二氧化硅生產(chǎn)硅:SiO2+2CSi+2COD.水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2【答案】選D3.氣凝膠是一種世界上最輕的固

2、體,也被稱為“固態(tài)煙”,非常堅(jiān)固耐用,它可以承受相當(dāng)于自身重量幾千倍的壓力,最高能承受1400攝氏度的高溫,絕熱性能十分優(yōu)越,其主要成分是二氧化硅等。下列說法正確的是()A.SiSiO2H2SiO3可以通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)B.可以用陶瓷坩堝熔融燒堿C.二氧化硅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.氣凝膠與豆?jié){具有相似的性質(zhì)【答案】選D4.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(cuò)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(diǎn)高,可用于制作砂紙、砂輪的磨料C.祖母綠的主要成分為Be3Al2Si6O18

3、,用氧化物形式表示為3BeO·Al2O3·6SiO2D.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的個(gè)數(shù)之比為12【答案】選D5.化學(xué)家指出Si與NaOH溶液的反應(yīng),首先是Si與OH-迅速反應(yīng),生成Si,然后Si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,溶液呈堿性,故Na4SiO4為弱電解質(zhì)B.藍(lán)紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2O6)易溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿C.2HCl+Na2SiO3H2SiO3+2NaCl,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】選D6.下列離子方程式不正

4、確的是()A.石英與燒堿溶液反應(yīng):SiO2+2OH-Si+H2OB.硅與燒堿溶液反應(yīng):Si+2OH-+H2OSi+2H2C.向小蘇打溶液中加入過量的石灰水:2HC+Ca2+2OH-CaCO3+2H2O+CD.往水玻璃中加入鹽酸:2H+SiH2SiO3【答案】選C7.下列說法正確的是()A.向含K+、Na+、Br-、Si的溶液中通入CO2后仍能大量共存B.合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無機(jī)非金屬材料C.NaHCO3溶液中含有Na2SiO3雜質(zhì),可通入少量CO2后過濾D.SiO2中含Al2O3雜質(zhì),可加入足量稀鹽酸溶液,然后過濾除去【答案】選D8.用足量的CO還原13.7g某鉛氧化物,把生成的CO2全

5、部通入到過量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后質(zhì)量為8.0g,則此鉛氧化物的化學(xué)式是()A.PbOB.Pb2O3C.Pb3O4D.PbO2【答案】選C9.金剛砂(SiC)可由SiO2和碳在一定條件下反應(yīng)制得,反應(yīng)方程式為SiO2+3CSiC+2CO,下列有關(guān)說法中正確的是()A.該反應(yīng)中的氧化劑是SiO2,還原劑為CB.該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12C.該反應(yīng)中每生成1molSiC轉(zhuǎn)移12mol 電子D.該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是SiC、氧化產(chǎn)物是CO,其物質(zhì)的量之比為12【答案】選D10.硅烷(SiH4)在空氣中易自燃或爆炸,可作橡膠等產(chǎn)品的偶聯(lián)劑,硅烷的制備方法為Mg2Si+4H

6、Cl2MgCl2+SiH4。下列說法不正確的是()A.SiH4與CH4的結(jié)構(gòu)相似B.硅烷自燃反應(yīng)中的氧化劑是SiH4C.硅烷自燃產(chǎn)生SiO2和H2OD.制備硅烷時(shí)應(yīng)隔絕氧氣【答案】選B11.下列物質(zhì):氫氟酸;濃硫酸;燒堿溶液;Na2CO3固體;氧化鈣;濃硝酸。其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有()A.B.C.D.全部【答案】選C二、非選擇題12.(18分)單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)),粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度為450500),四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置圖:相關(guān)信息如下:四

7、氯化硅遇水極易水解硼、鋁、鐵在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見表:物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3沸點(diǎn)/57.712.8315熔點(diǎn)/-70.0-107.2升華溫度/180300請回答下列問題:(1)裝置A中g(shù)管的作用是_; 裝置C中的試劑是_。  (2)甲方案:f接裝置;乙方案:f接裝置。但是裝置、都有不足之處,請你評價(jià)后填寫下表。方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)甲乙(3)在上述(2)的評價(jià)基礎(chǔ)上,請你設(shè)計(jì)一個(gè)合理方案并用文字表述:_ _。 (4)SiCl4與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 答案:(1)平衡壓強(qiáng),使分液漏斗中的濃鹽酸順利流下

8、濃硫酸(2)方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)甲收集產(chǎn)品的導(dǎo)管粗,不會堵塞導(dǎo)管冷凝產(chǎn)品,減少產(chǎn)品損失空氣中的水蒸氣進(jìn)入產(chǎn)品收集裝置,使SiCl4水解尾氣沒有處理,污染環(huán)境乙有尾氣處理裝置,注重環(huán)保避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管沒有冷凝裝置,產(chǎn)品易損失(3)在裝置的i處接干燥管j(4)SiCl4+2H2Si+4HCl13.(16分) 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+PdCl2+H2OCO2+2HCl+Pd(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末,使溶液變渾濁)。 (1)實(shí)驗(yàn)前要通入足夠長時(shí)間的N2,其原因是_。 (2)裝置

9、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)會生成副產(chǎn)物SiC。取18gSiO2和8.4g焦炭充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體13.44L,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): _。 答案:(1)將裝置中的空氣排盡,避免空氣中的氧氣等對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾(2)作安全瓶,防止倒吸(3)澄清石

10、灰水PdCl2溶液 3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si(4)缺少尾氣吸收裝置(5)21(6)向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w,溶液變渾濁,證明碳酸酸性大于硅酸14.(18分)硅是帶來人類文明的重要元素之一,在傳統(tǒng)材料發(fā)展到信息材料的過程中創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。(1)新型陶瓷Si3N4的熔點(diǎn)高、硬度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上可以采用化學(xué)氣相沉積法,在H2的作用下,使SiCl4與N2反應(yīng)生成Si3N4沉積在石墨表面,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 (2)一種用工業(yè)硅(含少量鐵、銅的單質(zhì)及化合物)和氮?dú)?含少量氧氣)合成氮化硅的工藝主要流程如下:已知硅的熔點(diǎn)是1420,高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕氮化硅。N2凈化時(shí),銅屑的作用是_; 硅膠的作用是_。 在氮化爐中反應(yīng)為3Si(s)+2N2(g)Si3N4(s)H=-727.5kJ·mol-1,開始時(shí)須嚴(yán)格控制氮?dú)獾牧魉僖钥刂茰囟鹊脑蚴莀。 X可能是_(選填“鹽酸”“硝酸”“硫酸”或“氫氟酸”)。 (3)工業(yè)上可以通過如圖所示的流程制取純硅:整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 假設(shè)每一輪次制備1mol純硅,且生產(chǎn)過程中硅元素沒有損失,反應(yīng)中HCl的利用率為9