2013屆高考化學(xué)一輪必備測試：第四章_第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅(人教版)

1、一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)1據(jù)報道，科學(xué)家通過對稻殼進(jìn)行控制性焚燒熱解，從中提取一種叫做生物質(zhì)納米結(jié)構(gòu)二氧化硅的超高活性材料，將少量這種材料摻入混凝土中，即可制備出超高強(qiáng)度的高性能混凝土。下列關(guān)于二氧化硅的說法中，正確的是()A二氧化硅溶于水顯酸性，所以二氧化硅屬于酸性氧化物B將二氧化碳通入硅酸鈉溶液可以得到硅酸C因?yàn)楦邷貢r二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)D二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸解析：二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅不溶于水，不能和水反應(yīng)生成硅酸，A錯誤；碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)，B正確；二氧化硅在高溫下與碳酸鈉的反應(yīng)是在非溶液狀態(tài)下

2、進(jìn)行的反應(yīng)，屬于用不揮發(fā)性的酸酐來制取揮發(fā)性的酸酐，所以該反應(yīng)不能作為判斷硅酸與碳酸酸性強(qiáng)弱的依據(jù)，C錯誤；二氧化硅可以與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，D錯誤。答案：B2下列關(guān)于碳和硅的敘述中，正確的是()A其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng)B其單質(zhì)在加熱時都能跟O2反應(yīng)C其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸D碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì)解析：CO不溶于水，也不能與NaOH溶液反應(yīng)；SiO2不能溶于水，也不生成相應(yīng)的酸；碳有金剛石、石墨等同素異形體，硅有晶體硅和無定形硅，所以有多種單質(zhì)。答案：B3(2011·北京東城模擬)下列說法正確的是()A光導(dǎo)纖維的主要成分是硅B常用氫氟酸(HF)來刻蝕玻璃C制普通玻璃的

3、主要原料是燒堿、石灰石、石英D實(shí)驗(yàn)室用帶玻璃塞的試劑瓶保存氫氧化鈉溶液解析：A項(xiàng)，光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，不正確；C項(xiàng)，制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英，不正確；D項(xiàng)，保存氫氧化鈉溶液不能用帶玻璃塞的試劑瓶，因?yàn)镹aOH與玻璃的主要成分反應(yīng)生成的硅酸鈉是一種礦物膠，時間長了會打不開瓶塞，不正確。答案：B4下列物質(zhì)：氫氟酸；濃H2SO4；燒堿溶液；Na2CO3固體；氧化鈣；濃HNO3，其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有()AB全部C D解析：SiO2只能與酸類物質(zhì)中的氫氟酸反應(yīng)；SiO2為酸性氧化物，與能反應(yīng)；Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2是制取玻璃時發(fā)生的一個反應(yīng)。答

4、案：C5將過量的CO2分別通入CaCl2溶液；Na2SiO3溶液；Ca(OH)2溶液；飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是()A BC D解析：CO2溶于水：CO2H2O=H2CO3，H2CO3的酸性比鹽酸弱，而比硅酸強(qiáng)。根據(jù)酸與鹽反應(yīng)的規(guī)律，CO2通入CaCl2溶液無明顯現(xiàn)象(一般弱酸不能制強(qiáng)酸)；過量的CO2通入Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至過量：Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2，最終生成Ca(HCO3)2而無沉淀產(chǎn)生；過量CO2通入飽和Na2CO3溶液中：Na2CO3H2OCO

5、2=2NaHCO3，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而結(jié)晶析出。答案：B6A、B、C、D四種物質(zhì)間能夠?qū)崿F(xiàn)下列轉(zhuǎn)化，不符合轉(zhuǎn)化關(guān)系的A物質(zhì)是()ABCA硅 B硫C鈉 D氯氣解析：硫可以與氧氣生成二氧化硫后進(jìn)一步與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫，B項(xiàng)正確；鈉在空氣中緩慢氧化可得氧化鈉，在空氣中加熱又可得到過氧化鈉，C項(xiàng)正確；氯氣可以和鐵反應(yīng)生成三氯化鐵，三氯化鐵可以和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，D項(xiàng)正確。答案：A7下列說法中，不正確的是()ASiO2和CO2都是酸性氧化物，均可與NaOH溶液反應(yīng)BSiO2不能與任何酸發(fā)生反應(yīng)CSiO2和CO2在一定條件下，均可與CaO發(fā)生反應(yīng)DSiO2不溶于水，而C

6、O2可與水反應(yīng)生成H2CO3解析：SiO2是一種酸性氧化物，但是可與HF溶液發(fā)生反應(yīng)，生成SiF4和H2O。答案：B8下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能通過一步反應(yīng)完成的是()ASiO2Si BCO2CCSiO2H2SiO3 DSiNa2SiO3解析：A項(xiàng)，SiO22CSi2CO；B項(xiàng)，CO22Mg2MgOC；C項(xiàng)，SiO2不能與水反應(yīng)生成H2SiO3，更無法與其他物質(zhì)一步反應(yīng)生成H2SiO3；D項(xiàng)，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。答案：C9在水玻璃中通入少量的CO2氣體，充分反應(yīng)后加熱蒸干，再高溫充分灼燒，冷卻后所得的固體物質(zhì)為()ANa2SiO3 BNa2SiO3與Na2CO3CSiO2與N

7、a2CO3 DSiO2、Na2SiO3及Na2CO3解析：通入少量CO2氣體時，發(fā)生的反應(yīng)為Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3，加熱后H2SiO3分解為SiO2和H2O，再高溫灼燒，SiO2與Na2CO3反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2。答案：A10用一種試劑證明生石灰中含有石灰石和石英，下列試劑適宜的是()A鹽酸 B硫酸CNaOH溶液 D氯化鈉溶液解析：向生石灰中加入鹽酸，如果有無色無味的氣體生成，證明含有石灰石；如果有不溶于鹽酸的固體殘渣剩余，說明含有石英。答案：A二、非選擇題(本題包括4小題，共50分)11(16分)含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含A元素的一種

8、化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A位于_族，與A同族但相對原子質(zhì)量比A小的元素B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_，A與B的原子在電子層結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)是_。(2)易與C發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)將C與純堿混合高溫熔融時也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D，同時還生成B的最高價氧化物E；將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物F。寫出生成D和F的化學(xué)反應(yīng)方程式：_，_。要將純堿高溫熔化，下列坩堝中不可選用的是_。A普通玻璃坩堝 B石英玻璃坩堝C氧化鋁坩堝 D鐵坩堝解析：(1)A元素單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料

9、，含A元素的某化合物是制造光導(dǎo)纖維的原料，可知A為硅元素，比硅相對原子質(zhì)量小的同族元素為碳。(2)C為SiO2，能與SiO2反應(yīng)的酸只有氫氟酸。(3)SiO2與Na2CO3高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料、普通玻璃、石英玻璃以及Al2O3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Na2CO3。答案：(1)A最外層均有4個電子，最內(nèi)層均有2個電子(2)氫氟酸SiO24HF=SiF42H2O(3)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3 ABC12(11分)(1)氮化硅(Si3N4) 是一種高溫陶瓷材料，

10、它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮?dú)庠?300時反應(yīng)獲得。根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是_(填序號)。A制氣輪機(jī)葉片 B制有色玻璃C制永久性模具 D制陶瓷發(fā)動機(jī)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：_?，F(xiàn)用SiCl4和N2(在H2氣氛下)，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。(2)三硅酸鎂晶體(Mg2Si3O8·nH2O)被用來治療胃潰瘍患者的胃酸過多癥，是因?yàn)樵撐镔|(zhì)不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。將三硅酸鎂晶體改寫成氧化物形式：_，寫出它中和胃酸(主要成分為鹽酸)

11、的化學(xué)方程式：_。解析：由Si3N4的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可知Si3N4的用途為A、C、D。反應(yīng)應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，化學(xué)方程式為：Si3N412HF=3SiF44NH3。2N23SiCl46H2Si3N412HCl。(2)2MgO·3SiO2·nH2O4HCl=2MgCl23SiO2(n2)H2O。答案：(1)ACDSi3N412HF=3SiF44NH3(或Si3N416HF=3SiF44NH4F)3SiCl42N26H2Si3N412HCl(2)2MgO·3SiO2·nH2O2MgO·3SiO2·nH2O4HCl=2MgCl2

12、3SiO2(n2)H2O13(13分)(2012·徐州模擬)我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法。由于三氯氫硅氫還原法具有一定優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。其簡化的工藝流程如下圖所示：(1)由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)方程式為_。該生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_(至少寫出兩種)(2)由于SiH4具有易提純的特點(diǎn)，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒ǎI(yè)上廣泛采用的合成硅烷的方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_；整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水，否則反應(yīng)將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學(xué)方程式為_；整個

13、系統(tǒng)必須與空氣隔絕，其原因是_。解析：(1)根據(jù)三氯氫硅氫還原法制備多晶硅的工藝流程可知，發(fā)生的反應(yīng)為：Si3HClSiHCl3H2SiHCl3H2Si3HCl反應(yīng)過程中，HCl、H2、SiHCl3可循環(huán)使用。(2)因硅化鎂和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷，反應(yīng)方程式為Mg2Si4NH4ClSiH42MgCl24NH3由于甲硅烷(SiH4)在空氣中能自燃，故制備過程中要隔絕空氣。答案：(1)SiHCl3H2Si3HClHCl、H2、SiHCl3等(2)Mg2Si4NH4ClSiH42MgCl24NH3Mg2Si4NH4Cl3H2O=2MgCl2H2SiO34NH34H2由于硅烷在空氣中易燃

14、，濃度高時容易發(fā)生爆炸(或其他合理答案)14(10分)已知物質(zhì)A、B、C、D的組成元素都屬于短周期元素，它們之間的簡單轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。請按要求寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：(1)若其中A、D為單質(zhì)且在同主族，B、C為氧化物：(該反應(yīng)在工業(yè)上有重要用途)_。(2)若A、D為常態(tài)下的氣體單質(zhì)且在不同主族，B、C為化合物且B為水：_。(3)若A、B、C均為化合物且C為水，單質(zhì)D常態(tài)下為固體：_。(4)若A、B、C均為氧化物，D為單質(zhì)，反應(yīng)是在高溫下進(jìn)行：_。(5)若A、D為固體單質(zhì)且在不同主族，B、C為氧化物：_。解析：無機(jī)框圖題是歷年高考化學(xué)試題的重要組成部分，這類題涉及知識面廣，要求學(xué)生有較高的邏輯思維能力。以短周期元素為重點(diǎn)。本題較綜合地考查了中學(xué)化學(xué)中常見的置換反應(yīng)類型，中學(xué)化學(xué)階段所涉及的置換反應(yīng)類型通常有非金屬置換非金屬、金屬置換金屬、金屬置換非