高中化學 課時提能演練(十) 4.1無機非金屬材料的主角－硅全程復(fù)習方略（含解析） 新人教版

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1、 （45分鐘 100分） 一、單項選擇題(本大題共8小題，每小題5分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求) 1.(2012·武漢模擬)據(jù)《參考消息》報道，有科學家提出硅是“21世紀的能源”、“未來的石油”的觀點。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，你認為不妥的是(　　) A.便于運輸、儲存，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 2.對于ⅣA族元素的下列敘述中正確的是(　　) A.隨著原子半徑的增

2、大，它們的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強 B.它們的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性依次增強 C.工業(yè)上制備 Si和CO2都不涉及氧化還原反應(yīng) D.石墨能導(dǎo)電，硅、鍺都能用作半導(dǎo)體材料 3.可以用來檢驗碳酸氫鈉粉末中是否混有碳酸鈉的實驗方法是(　　) A.加熱，看有無氣體放出 B.滴加鹽酸，看有無氣體放出 C.溶于水后，滴加稀的氯化鋇溶液看有無白色沉淀生成 D.溶于水后，滴加澄清石灰水看有無白色沉淀生成 4.下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.(2011·福建高考)CO2、CH4、N2等均是造成溫室效應(yīng)的氣體 B.(2011·山東高考)14C可用于文物鑒定，14C與12C互為同素異形體

3、 C.(2011·江蘇高考)二氧化硅不與任何酸反應(yīng)，可用石英制造耐酸容器 D.(2011·廣東高考)精煉粗鋁時要清除坩堝表面的石英砂，鋁與石英砂反應(yīng)的方程式為3SiO2＋4Al3Si＋2Al2O3 5.(2011·大綱版全國卷改編)將足量CO2通入下列各溶液中，所含離子還能大量共存的是(　　) A.K＋、SiO、Cl－、NO B.H＋、NH、Al3＋、SO C.Na＋、S2－、OH－、SO D.Na＋、CO、CH3COO－、HCO 6.(2012·中山模擬)下列說法正確的是(　　) A.CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在 B.檢驗紅磚中的氧化鐵成分，向

4、紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可 C.在粗硅的制取中，2C＋SiO2Si＋2CO↑硅被還原，所以硅的非金屬性比碳強 D.用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后通CO2 7. (2011·海南高考改編)“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液來“捕捉”CO2，其基本過程如圖所示(部分條件及物質(zhì)未標出)。 下列有關(guān)該方法的敘述中不正確的是(　　) A.能耗大是該方法的一大缺點 B.整個過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是CaO和NaOH C.“反應(yīng)、分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)

5、的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾 D.該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品 8.(易錯題)將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是(　　) A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3 C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2 二、雙項選擇題(本大題共2小題，每小題6分，共12分。在每小題給出的四個選項中，有兩個選項符合題目要求) 9.(2012·佛山模擬)諾貝爾物理學獎曾授予“光纖之父”英國華裔科學家高錕以及兩位美國科學家威拉德·博伊爾和喬治

6、·史密斯。光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是(　　) A.二氧化硅是酸性氧化物，因此能與水反應(yīng)生成硅酸 B.用二氧化硅制取單質(zhì)硅時，當生成2.24 L氣體(標準狀況)時，得到1.4 g硅 C.二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維，由于導(dǎo)電能力強而被用于制造光纜 D.二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，但能與碳酸鈉固體在高溫時發(fā)生反應(yīng) 10.下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是(　　) A.硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素 B.水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品 C.高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維 D.陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料 三、非選擇題(本大題共3小題，

7、共48分) 11.(14分)CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。 (1)下列關(guān)于CO2的說法正確的是(填序號)________。 ①減少化石燃料的使用，充分利用太陽能、風能等清潔能源可有效降低大氣中CO2的含量 ②植樹造林，增大植被面積可以有效降低大氣中CO2的含量 ③二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、懸浮微粒的含量都是空氣質(zhì)量日報的內(nèi)容 ④空氣中CO2的含量過高會導(dǎo)致酸雨的形成 (2)下列措施不能減少二氧化碳排放的是(填序號) 　_________________________________________________

8、____________。 ①利用太陽能制氫 ②關(guān)停小火電企業(yè) ③舉行“地球一小時”熄燈活動 ④推廣使用煤液化技術(shù) (3)下列反應(yīng)不產(chǎn)生溫室氣體的是(填序號)___________。 ①用純堿制玻璃　　　　　　　②用煤炭作燃料 ③用鐵礦石煉鐵 ④用氨制碳酸銨 (4)目前，關(guān)于二氧化碳是否為大氣污染物有不同的觀點。認為“二氧化碳不是大氣污染物”的理由是(填序號)　　　　。 ①二氧化碳是重要的化工原料 ②二氧化碳是植物光合作用的必備原料 ③二氧化碳是無色、無味、無毒的氣體 ④除二氧化碳以外，甲烷、一氧化二氮等也是溫室氣體 12.(18分)(預(yù)測

9、題)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位于第　　　　　　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在原子的電子層結(jié)構(gòu)上的相同點是_________________________________________________________________。 (2)易與C發(fā)生化學反應(yīng)的酸是　　　_____　(填名稱)，反應(yīng)的化學方程式是_____________________________________________

10、______________________。 (3)將C與純堿混合高溫熔融時也發(fā)生化學反應(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)生化學反應(yīng)生成含A的化合物F。 ①寫出生成D和F的化學方程式： 　___________________________________________________________________， 　___________________________________________________________________。 ②要將NaOH高溫熔化，下列坩堝中不可選用的是　　　　。 A.普通玻璃

11、坩堝 B.石英玻璃坩堝 C.氧化鋁坩堝 D.鐵坩堝 (4)100 g C與石灰石的混合物充分反應(yīng)后生成的氣體在標準狀況下的體積為 11.2 L,100 g混合物中石灰石的質(zhì)量分數(shù)是　　　　。 13.(16分)(探究題)為了證明一氧化碳具有還原性，有人設(shè)計了下列實驗： (1)裝置B中最適宜的試劑是___________________________________________。 (2)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是___________________________________。 (3)必須用裝置C吸收除去

12、氣體中水蒸氣的理由是__________________________ _____________________________________________________________________。 (4)若根據(jù)F中石灰水變渾濁的現(xiàn)象也能確定CO具有還原性，應(yīng)在上圖中裝置 　　　　與　　　　之間連接下列裝置中的　　　　(填序號)。 答案解析 1.【解析】選D。硅是固體，便于運輸、儲存；硅常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，是非常安全的；硅在自然界存在廣泛，硅化合物易開采，其燃燒產(chǎn)物為SiO2，對環(huán)境污染程度低；自然界沒有游離態(tài)的硅，因此，D是錯誤的。 2.【解析】選D

13、。隨著原子半徑的增大，元素的非金屬性減弱，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性減弱，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱，A、B均錯；工業(yè)制備粗硅和粗硅的提純都用到氧化還原反應(yīng)，C錯。 3.【解析】選C。加熱時，無論碳酸氫鈉粉末中是否混有碳酸鈉粉末，碳酸氫鈉都會分解放出氣體，A錯；B、D兩選項中，無論碳酸氫鈉粉末中是否混有碳酸鈉粉末，都會有相同的現(xiàn)象；溶于水后，滴加稀的氯化鋇溶液，若混有碳酸鈉，則會產(chǎn)生白色沉淀；若無碳酸鈉則不會產(chǎn)生沉淀。 4.【解析】選D。N2不是造成溫室效應(yīng)的氣體，A錯；14C與12C互為同位素，B錯；SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，C錯；D正確。 5.【解析】選B。將足量CO2通入各項溶液中，A

14、中SiO會變成H2SiO3沉淀，C中OH－會生成HCO，D中CO會轉(zhuǎn)化為HCO，故B正確。 6.【解析】選D。A選項中NO易被空氣氧化，A錯誤；B選項中KSCN溶液變紅色只能說明紅磚中含有＋3價的鐵，并不能說明鐵以氧化鐵形式存在，B錯誤；C選項通過該反應(yīng)可判斷還原性C>Si，但實際上非金屬性：C>Si，C錯誤；D選項正確。 7.【解題指南】解答本題注意以下兩點： (1)注意各物質(zhì)的流向，明確各裝置中發(fā)生的反應(yīng)。 (2)聯(lián)系反應(yīng)條件和實驗操作綜合分析。 【解析】選C。將流程圖細化為下圖，問題可迎刃而解。 碳酸鈣需要高溫才能分解，故A正確；循環(huán)利用的應(yīng)該有CaO和NaOH 兩種物質(zhì)

15、，故B正確；“反應(yīng)、分離”環(huán)節(jié)中，分離的是NaOH溶液和碳酸鈣沉淀的混合物，只需過濾即可，用不到蒸發(fā)結(jié)晶，故C錯誤；D選項中工業(yè)上可用CO2制備甲醇，故D正確。 8.【解析】選A。將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；加熱蒸干高溫灼燒時發(fā)生反應(yīng)：H2SiO3H2O＋SiO2；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，各反應(yīng)物存在如下關(guān)系：H2SiO3～2NaHCO3，H2SiO3～SiO2,2NaHCO3～Na2CO3～SiO2，由上述關(guān)系可知，最后所得固體物質(zhì)是Na

16、2SiO3，故選A項。 【誤區(qū)警示】本題易錯選C，錯因主要是容易忽視在高溫條件下充分灼燒時，Na2CO3和SiO2還能夠繼續(xù)反應(yīng)生成Na2SiO3。 9.【解題指南】解答本題注意以下兩點： (1)酸性氧化物與水化合能生成相應(yīng)的酸，但酸性氧化物不一定都能溶于水。 (2)二氧化硅不能導(dǎo)電，光纜傳導(dǎo)的不是電流而是光信號。 【解析】選B、D。A項SiO2不與H2O反應(yīng)；B項SiO2＋2C2CO↑＋Si，生成 2.24 L CO(標準狀況)時，得到1.4 g Si；C項光導(dǎo)纖維不能導(dǎo)電，它傳導(dǎo)的是光信號。 10.【解析】選A、D。水晶飾物的主要成分是SiO2，B錯誤；用于制作光導(dǎo)纖維的是S

17、iO2，C錯誤。 11.【解析】(1)①可以直接減少CO2的產(chǎn)生，正確；②植樹造林，增大植被面積能夠增強植物的光合作用，是吸收CO2的重要途徑，正確；③二氧化碳雖然會造成溫室效應(yīng)，但對空氣質(zhì)量影響不大，故不列入污染物；④空氣中的SO2含量過高是酸雨形成的主要原因，本題選①、②。 (2)利用太陽能制氫，減少了化石燃料的使用，同時也減少了CO2的排放，①符合；火力發(fā)電消耗大量的煤炭資源，同時會排放出CO2及有害氣體，關(guān)停小火電企業(yè)，有利于節(jié)能減排，②符合；舉行“地球一小時”熄燈活動能有效地節(jié)約電能，可以減少CO2的排放，③符合； 煤液化技術(shù)，提高了煤的利用率，但不能減少CO2的排放，④不符合，

18、選④。 (3)①制玻璃的反應(yīng)為：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；②煤炭燃燒可產(chǎn)生CO2氣體；③鐵礦石與C或CO反應(yīng)可生成CO2；這三項均生成CO2，即產(chǎn)生溫室氣體。④NH3與CO2反應(yīng)生成(NH4)2CO3，沒有產(chǎn)生CO2，選④。 (4)化工原料不一定不是大氣污染物，還有其他氣體能引起溫室效應(yīng)不能說明二氧化碳不是大氣污染物，②③正確。 答案：(1)①②　(2)④　(3)④　(4)②③ 12.【解析】(1)A元素單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料，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

19、酸。 (3)SiO2與NaOH反應(yīng)生成Na2SiO3和H2O，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能與NaOH在高溫下反應(yīng)，故不能用以上材質(zhì)的坩堝熔化NaOH。 (4)根據(jù)反應(yīng)SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑， CaCO3CaO＋CO2↑可知，無論SiO2和CaCO3是否恰好完全反應(yīng)，均有關(guān)系式CaCO3～CO2存在，故n(CaCO3)＝n(CO2)＝0.5 mol，m(CaCO3)＝50 g。 答案：(1)ⅣA　 最外層均有4個電子，最內(nèi)層均有2個電子 (2)氫氟酸　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O (3)①SiO2＋Na2CO

20、3Na2SiO3＋CO2↑ Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ ②A、B、C (4)50% 13.【解題指南】解答本題注意以下兩點： (1)該實驗的原理：先制取純凈、干燥的CO2，再用C將CO2還原為CO，利用CO的還原性來檢驗CO的存在。 (2)注意排除水蒸氣對實驗的干擾。 【解析】(1)裝置B用來除去HCl，最適宜的試劑是飽和NaHCO3溶液。 (2)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是 CO2＋C2CO。 (3)水蒸氣進入D中在高溫下能跟碳反應(yīng)產(chǎn)生H2，H2也能使CuO還原，故不能證明CO具有還原性，所以必須用裝置C除去氣體中的水蒸氣。 (4)若根據(jù)F中石灰水變渾濁的現(xiàn)象也能確定CO具有還原性，應(yīng)在上圖中裝置D與E之間連接裝置④，以除去其中的CO2。 答案：(1)飽和NaHCO3溶液 (2)CO2＋C2CO (3)水蒸氣進入D中在高溫下能跟碳反應(yīng)產(chǎn)生H2，H2也能使CuO還原，不能證明CO具有還原性 (4)D　E?、? 【方法技巧】驗證CO具有還原性的常用實驗方法是CO還原氧化銅的實驗，通過黑色固體變紅色，產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁來說明。除去尾氣中的CO的常用方法是點燃法。