高中化學(xué)魯科版第四章元素與材料世界單元測試 學(xué)業(yè)分層測評(píng)2

學(xué)業(yè)分層測評(píng)(二十三)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．(2023·內(nèi)蒙古集寧一中期末)光導(dǎo)纖維被認(rèn)為是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，它使信息高速公路在全球迅猛發(fā)展，它的發(fā)明者是被譽(yù)為“光纖之父”的華人科學(xué)家高錕。光導(dǎo)纖維的主要成分是()A．Si B．SiO2C．Na2SiO3 D．SiCl4【解析】光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2?！敬鸢浮緽2．假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，下列關(guān)于其有利因素的說法中，你認(rèn)為不妥的是()A．便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料B．自然界的含硅化合物易開采C．硅燃燒放出的熱量大，燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度低，且容易有效控制D．自然界中存在大量單質(zhì)硅【解析】自然界中不存在游離態(tài)硅。【答案】D3．關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述中，不正確的是()A．在常溫下，不與任何酸反應(yīng)B．在常溫下，可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)C．在加熱條件下，能與氧氣反應(yīng)D．單質(zhì)硅的還原性比碳的還原性強(qiáng)【解析】A項(xiàng)，Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑；B項(xiàng)，Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑；C項(xiàng)，Si＋O2eq\o(=,\s\up14(△))SiO2；D項(xiàng)，SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up14(高溫))Si＋2CO↑是在高溫下的反應(yīng)，不能說明還原性：C>Si?！敬鸢浮緼4．石英沙(主要成分為SiO2)是一種常用工業(yè)原料，其中常混有少量碳酸鈣。要除去石英沙中的少量碳酸鈣，應(yīng)采用的方法是()A．用水溶解后過濾分離B．用稀硫酸溶解后過濾分離C．用酒精燈加熱D．用稀鹽酸溶解后過濾分離【解析】CaCO3可溶于鹽酸，而石英沙與鹽酸不反應(yīng)，D正確。注意B中CaCO3與H2SO4反應(yīng)生成CaSO4會(huì)附著在CaCO3表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)行，故B錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿5．下列關(guān)于硅和二氧化硅的說法中，不正確的是()A．晶體硅呈灰黑色，是具有金屬光澤、硬而脆的固體B．硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，但自然界里無游離態(tài)的硅存在，常溫下可與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C．硅和二氧化硅都能與NaOH溶液反應(yīng)D．硅是常用的半導(dǎo)體材料，可用于制造光導(dǎo)纖維【解析】自然界中硅只以化合態(tài)形式存在，硅在常溫下可與HF、F2等反應(yīng)。硅與NaOH溶液反應(yīng)生成H2，SiO2是酸性氧化物能與堿反應(yīng)。光導(dǎo)纖維的成份是SiO2不是Si，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿6．下列關(guān)于二氧化硅的敘述中，不正確的是()①在固態(tài)和液態(tài)時(shí)，都不導(dǎo)電②能跟強(qiáng)堿反應(yīng)，但不能與水反應(yīng)③SiO2的物理性質(zhì)與CO2類似④既是酸性氧化物，又是堿性氧化物A．只有④ B．②④C．③④ D．①②③【解析】SiO2的物理性質(zhì)與CO2相差較大，前者常溫下為固態(tài)，后者為氣態(tài)，③錯(cuò)誤；SiO2雖可與氫氟酸反應(yīng)，但不屬于堿性氧化物，④錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾7．下列反應(yīng)中，硅元素被氧化的反應(yīng)是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：20250064】A．Si＋O2eq\o(=,\s\up14(△))SiO2B．SiO2＋CaOeq\o(=,\s\up14(高溫))CaSiO3C．SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up14(高溫))Si＋2CO↑D．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O【解析】硅元素被氧化，化合價(jià)升高。B、D是非氧化還原反應(yīng)，C中硅元素的化合價(jià)降低?！敬鸢浮緼8．現(xiàn)有下列五個(gè)轉(zhuǎn)化，其中不可能通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是()①SiO2→Na2SiO3②CuSO4→CuCl2③SiO2→H2SiO3④CuO→Cu(OH)2⑤Na2O2→NaOHA．①② B．③④C．②③④ D．②③④⑤【解析】SiO2eq\o(→,\s\up14(NaOH))Na2SiO3，CuSO4eq\o(→,\s\up14(BaCl2))CuCl2，Na2O2eq\o(→,\s\up14(H2O))NaOH。【答案】B9．下列離子方程式，正確的是()A．澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2OB．碳酸鈉溶液中加入二氧化硅：COeq\o\al(2－,3)＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2↑C．二氧化硅與燒堿溶液反應(yīng)：SiO2＋2OH－=Na2SiO3＋H2OD．硅酸與燒堿溶液中和：H2SiO3＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2O【解析】A項(xiàng)，應(yīng)為OH－＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)；B項(xiàng)，不反應(yīng)；C項(xiàng)，原子不守恒?！敬鸢浮緿10．為除去下列各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))，請(qǐng)選用下列提供的試劑和操作，將標(biāo)號(hào)填在表內(nèi)。試劑：A.鹽酸B．燒堿溶液C．氧氣D．水E．二氧化碳F．不用其他試劑操作：①加熱燃燒②加熱熔融③充分加熱④過濾⑤結(jié)晶物質(zhì)試劑操作(1)Na2CO3(NaHCO3)(2)SiO2(CaCO3)(3)SiO2(Si)(4)NaCl(SiO2)【解析】除雜的一般原則是：①引入試劑一般只跟雜質(zhì)反應(yīng)；②后續(xù)試劑能除去過量的前一試劑；③不引入新雜質(zhì)；④雜質(zhì)與試劑生成的物質(zhì)易與被提純物分離；⑤盡可能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)；⑥加入試劑順序要合理。【答案】(1)F③(2)A④(3)C①(4)D④⑤11．根據(jù)如圖所示A、B、D、E的變化關(guān)系，回答下列問題：(1)寫出A、D的名稱：A：________、D：________。(2)寫出B→A的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________。(3)寫出下列反應(yīng)的離子方程式：A→E：______________________________________________________；B→E：_____________________________________________?！窘馕觥坑蓤D示分析：A與O2反應(yīng)生成B，而B與碳在高溫下反應(yīng)生成A，可推知A是單質(zhì)，B是氧化物。而A、B均能與NaOH溶液反應(yīng)，應(yīng)確認(rèn)A是硅，B是二氧化硅，則E是硅酸鈉，D是硅酸。【答案】(1)硅硅酸(2)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up14(高溫))Si＋2CO↑(3)Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2↑SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O12．A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，他們之間的關(guān)系如圖，A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)單質(zhì)A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，它的最高價(jià)為________。(2)B的化學(xué)式為________，B和碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式是____________________________________________________________。(3)C的化學(xué)式為____________，D的化學(xué)式為________?！窘馕觥扛鶕?jù)題給信息可知A為硅，則B為SiO2，C為CaSiO3，D為Na2SiO3，E為CO?！敬鸢浮?1)＋4(2)SiO2SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up14(高溫))Si＋2CO↑(3)CaSiO3Na2SiO3[能力提升]13．制備單質(zhì)硅的主要化學(xué)反應(yīng)如下：①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up14(高溫))Si(粗)＋2CO↑②Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up14(加熱))SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up14(高溫))Si(純)＋4HCl下列對(duì)上述三個(gè)反應(yīng)的敘述中不正確的是()A．①③為置換反應(yīng)B．①②③均為氧化還原反應(yīng)C．③中SiCl4是氧化劑D．三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物中的硅元素均被還原【解析】在反應(yīng)②中Si被氧化?！敬鸢浮緿14．工業(yè)上制取金剛砂(SiC)的化學(xué)方程式為：SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up14(高溫))SiC＋2CO↑。在這個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是()A．1∶2 B．2∶1C．1∶1 D．3∶5【解析】反應(yīng)中C→SiC，C元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，該部分C單質(zhì)作氧化劑；反應(yīng)中C→CO，C元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，該部分C單質(zhì)做還原劑?！敬鸢浮緼15．硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請(qǐng)回答下列問題：(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程如下：eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up14(焦炭),\s\do14(高溫))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up14(HCl),\s\do14(573K以上))SiHCl3(粗)eq\o(→,\s\up14(精餾))eq\x(SiHCl3(純))eq\o(→,\s\up14(H2),\s\do14(1357K))高純硅①寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________________________________________________。②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)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________；H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是____________________________________________________________。(2)下列有關(guān)硅材料的說法正確的是______(填字母)。A．高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料——光導(dǎo)纖維B．鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅【解析】本題考查對(duì)質(zhì)量守恒定律的理解；從信息中準(zhǔn)確提取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，并與已有知識(shí)整合，重組為新知識(shí)的能力；用正確的化學(xué)術(shù)語進(jìn)行解釋的能力。 (1)