2018—2019学年北京高三化学总复习一轮复习碳、硅及无机非金 属材料(专题训练 一、选择题 1.下列有关硅及其化合物的叙述错误的是() A.SO2通入Na2SiO3溶液产生胶状沉淀,证明酸性H2SO3>H2SO3(2017北京理综,10D) B.SiO2硬度大,故可用于制造光导纤维(2017江苏,3C) C.HF能与SO2反应,可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(2016·全国卷Ⅲ,TD) D.石英砂可用于生产单晶硅(2016·海南,4C 答案B 2.下列说法正确的是() A.硅胶作袋装食品的干燥剂的过程中没有发生化学变化(2016四川理综,1B) B.pH=2的溶液中可能大量存在Na、NH、SiO37(2016四川理綜,3B) C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸的离子方程式:Na2SiO3+2H=H2SiO3+2Na D.向NaSO3溶液中通入过量SO2的离子方程式:SO3-+SO2+H2O==H2SiO3↓+SO3 答案A 3.新材料的新秀——石墨烯、氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模 型如图所示 石墨烯片层结构示意图 片层氧化石墨烯的示意图 下列有关说法正确的是() A.石墨烯是一种新型化合物B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物
2018——2019 学年北京高三化学总复习一轮复习碳、硅及无机非金 属材料(专题训练) 一、选择题 1.下列有关硅及其化合物的叙述错误的是( ) A.SO2 通入 Na2SiO3 溶液产生胶状沉淀,证明酸性 H2SO3>H2SiO3(2017·北京理综,10D) B.SiO2 硬度大,故可用于制造光导纤维(2017·江苏,3C) C.HF 能与 SiO2 反应,可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(2016·全国卷Ⅲ,7D) D.石英砂可用于生产单晶硅(2016·海南,4C) 答案 B 2.下列说法正确的是( ) A.硅胶作袋装食品的干燥剂的过程中没有发生化学变化(2016·四川理综,1B) B.pH=2 的溶液中可能大量存在 Na+、NH+ 4 、SiO2- 3 (2016·四川理综,3B) C.向 Na2SiO3 溶液中滴加稀盐酸的离子方程式:Na2SiO3+2H+ ===H2SiO3↓+2Na+ D.向 Na2SiO3 溶液中通入过量 SO2 的离子方程式:SiO2- 3 +SO2+H2O===H2SiO3↓+SO2- 3 答案 A 3.新材料的新秀——石墨烯、氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模 型如图所示。 下列有关说法正确的是( ) A.石墨烯是一种新型化合物 B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物
C.二者和石墨都是碳的同素异形体D.氧化石墨烯具有一定的亲水性 答案D 4.(2017·湖北八校联考)如何解决好碳排放问题是关系到人类可持续发展的重大课题之一。目前,采用较 多的方法是对二氧化碳进行捕集封存和富集再利用。下列与二氧化碳有关的叙述正确的是() A.CO2是形成酸雨的主要物质 B.CO2导致温室效应,是一种大气污染物 C.CO2(g)+C(s)=2COg)△H>0,高温有利于该反应自发进 D.实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳 答案C 5.(2018广州模拟)硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是 A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 C.反应Si+2NaOH+H2O=Na2SO3+2H2↑中,Si为氧化剂 D.硅能与氢氟酸反应,则硅可以与盐酸反应 答案A 6.(2018湖北孝感高中月考)锗(Ge)、锡Sn)、铅(Pb)与碳、硅两元素同位于第ⅣA族,其原子序数按锗、 锡、铅的顺序依次增大,则下列推断一定不正确的是() A.铅可形成PbO、PbO2两种氧化物 B.锗与盐酸不反应,锡、铅能与盐酸反应 C.锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性:Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4 D.锗、锡、铅的金属性依次减弱 答案D 硅是构成无机非金属材料的一种主要元素,下列有关硅的化合物的叙述错误的是( A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学式为SiN4 B.碳化硅(SiC)的硬度大,熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承
C.二者和石墨都是碳的同素异形体 D.氧化石墨烯具有一定的亲水性 答案 D 4.(2017·湖北八校联考)如何解决好碳排放问题是关系到人类可持续发展的重大课题之一。目前,采用较 多的方法是对二氧化碳进行捕集封存和富集再利用。下列与二氧化碳有关的叙述正确的是( ) A.CO2 是形成酸雨的主要物质 B.CO2 导致温室效应,是一种大气污染物 C.CO2(g)+C(s)===== 高温 2CO(g) ΔH>0,高温有利于该反应自发进行 D.实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳 答案 C 5.(2018·广州模拟)硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是( ) A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 C.反应 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑中,Si 为氧化剂 D.硅能与氢氟酸反应,则硅可以与盐酸反应 答案 A 6.(2018·湖北孝感高中月考)锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)与碳、硅两元素同位于第ⅣA 族,其原子序数按锗、 锡、铅的顺序依次增大,则下列推断一定不正确的是( ) A.铅可形成 PbO、PbO2 两种氧化物 B.锗与盐酸不反应,锡、铅能与盐酸反应 C.锗、锡、铅的+4 价氢氧化物的碱性:Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4 D.锗、锡、铅的金属性依次减弱 答案 D 7.硅是构成无机非金属材料的一种主要元素,下列有关硅的化合物的叙述错误的是( ) A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学式为 Si3N4 B.碳化硅(SiC)的硬度大,熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承
C.光导纤维是一种新型无机非金属材料,其主要成分为SiO2 D.二氧化硅为立体网状结构,其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1:2 答案D 8.(2017厦门第一中学月考)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利 用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出) CO2含量高 的气体 捕提室→反应分离→高温反应炉→CO2 CO2含量低的气体 下列有关该方法的叙述中正确的是() ①能耗大是该方法的一大缺点 ②整个过程中,只有一种物质可以循环利用 ③“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤 ④该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品 A.①② B.②③ D.①④ 答案D 9.化学家 Seidel指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH反应,生成SiO,然后SiO迅速水解 生成H4SO4。下列有关说法正确的是() A.原硅酸钠( Na4Sio-)能迅速水解,且水解后呈碱性,故 Na4Sio4为弱电解质 B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品 C.2HCl+Na2SO3=H2SiO3↓+2NaCl说明Cl的非金属性强于Si D.半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅 答案D 10.如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程,下列说法正确的是()
C.光导纤维是一种新型无机非金属材料,其主要成分为 SiO2 D.二氧化硅为立体网状结构,其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为 1∶2 答案 D 8.(2017·厦门第一中学月考)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的 CO2 分离出来并利 用。如可利用 NaOH 溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。 下列有关该方法的叙述中正确的是( ) ①能耗大是该方法的一大缺点 ②整个过程中,只有一种物质可以循环利用 ③“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤 ④该方法可减少碳排放,捕捉到的 CO2 还可用来制备甲醇等产品 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 答案 D 9.化学家 Seidel 指出 Si 与 NaOH 溶液的反应,首先是 Si 与 OH-反应,生成 SiO4- 4 ,然后 SiO4- 4 迅速水解 生成 H4SiO4。下列有关说法正确的是( ) A.原硅酸钠(Na4SiO4)能迅速水解,且水解后呈碱性,故 Na4SiO4 为弱电解质 B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品 C.2HCl+Na2SiO3===H2SiO3↓+2NaCl 说明 Cl 的非金属性强于 Si D.半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅 答案 D 10.如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程,下列说法正确的是( )
SiF. xSiO2·yHO) Na.Sio A.SiO2属于两性氧化物 B.盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞 C.硅胶吸水后可重复再生 D.图中所示的转化都是氧化还原反应 答案C 11.(2018邢台质检)将足量CO2气体通入水玻璃(NaSO3溶液)中,然后加热蒸干,再在高温下充分灼烧, 最后得到的固体物质是() A. Na, SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO C.Na2CO3、SiO2 D. SIO, 答案A 12.用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是() 选项 操作及现象 溶液 通入CO2,溶液变浑浊 饱和Na2CO3溶液 B通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失|NaSO3溶液 C通入CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去 Ca(CIO2溶液 通入CO,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失 澄清石灰水 再加入足量NaOH溶液,又变浑浊 答案 13.(2017·大连一中模拟)将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAO2的混合溶液中,生成沉淀的物质 的量与所通入CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的叙述不正确的是()
A.SiO2 属于两性氧化物 B.盛放 Na2CO3 溶液的试剂瓶用玻璃塞 C.硅胶吸水后可重复再生 D.图中所示的转化都是氧化还原反应 答案 C 11.(2018·邢台质检)将足量 CO2 气体通入水玻璃(Na2SiO3 溶液)中,然后加热蒸干,再在高温下充分灼烧, 最后得到的固体物质是( ) A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3 C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2 答案 A 12.用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( ) 选项 操作及现象 溶液 A 通入 CO2,溶液变浑浊 饱和 Na2CO3 溶液 B 通入 CO2,溶液变浑浊,继续通 CO2 至过量,浑浊消失 Na2SiO3 溶液 C 通入 CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去 Ca(ClO)2 溶液 D 通入 CO2,溶液变浑浊,继续通 CO2 至过量,浑浊消失, 再加入足量 NaOH 溶液,又变浑浊 澄清石灰水 答案 B 13.(2017·大连一中模拟)将足量的 CO2 不断通入 KOH、Ba(OH)2、KAlO2 的混合溶液中,生成沉淀的物质 的量与所通入 CO2 的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的叙述不正确的是( )
A.Oa段反应的化学方程式是Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O B.ab段与cd段所发生的反应相同 C.de段沉淀减少是由于BaCO3固体的消失 D.bc段反应的离子方程式是2AO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO3 答案B 14(2017重庆市巴蜀中学高三月考)从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下: ①SO2+2C=S(粗)+2CO↑ ②Si粗)+2C2=SiCl4 Cl4+2H2=Si(纯)+4HCl 关于上述反应的叙述不正确的是() A.①③是置换反应,②是化合反应 B.高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅 C.任一反应中,每消耗或生成28g硅,均转移4mol电子 D.高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅 答案D 、非选择 15.胃舒平的主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2 Si3Og.nH2O)等化合物 (1)三硅酸镁的氧化物形式为 (2)Al2O3、MgO和SO2都可以制耐火材料,其原因是 (填字母)。 a.A2O3、MgO和SiO2都是白色固体
A.Oa 段反应的化学方程式是 Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O B.ab 段与 cd 段所发生的反应相同 C.de 段沉淀减少是由于 BaCO3 固体的消失 D.bc 段反应的离子方程式是 2AlO- 2 +3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO2- 3 答案 B 14(2017·重庆市巴蜀中学高三月考)从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下: ①SiO2+2C===== 高温 Si(粗)+2CO↑ ②Si(粗)+2Cl2===== △ SiCl4 ③SiCl4+2H2===== 高温 Si(纯)+4HCl 关于上述反应的叙述不正确的是( ) A.①③是置换反应,②是化合反应 B.高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅 C.任一反应中,每消耗或生成 28 g 硅,均转移 4 mol 电子 D.高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅 答案 D 二、非选择 15.胃舒平的主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。 (1)三硅酸镁的氧化物形式为______________________________________________________。 (2)Al2O3、MgO 和 SiO2 都可以制耐火材料,其原因是________(填字母)。 a.Al2O3、MgO 和 SiO2 都是白色固体
b.A12O3、MgO和SiO2都是金属氧化物 c.Al2O3、MgO和SO2都有很高的熔点 答案(1)2MgO3SiO2hH2O(2)c 16.[2017·全国卷Ⅱ,26(1)(②)(3)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定 量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示: 氯化铵一沉淀A 盐酸、L「滤液]加热L液草酸钱硫酸KMO H45 回答下列问题 (1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是 还可使用 代 替硝酸 (2)沉淀A的主要成分是 ,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为 (3)加氨水过程中加热的目的是 沉淀B的主要成分为 (填化学式) 答案(1)将Fe2+氧化为Fe3+双氧水 (2)SiO2 SiO2+4HF=SiF4 t +2H20 (3)防止胶体生成,易沉淀分离Fe(OH)3A(OH)3 17.在下列物质的转化关系中,A是一种固体单质,且常作半导体材料,E是一种白色沉淀,F是最轻的 气体单质
b.Al2O3、MgO 和 SiO2 都是金属氧化物 c.Al2O3、MgO 和 SiO2 都有很高的熔点 答案 (1)2MgO·3SiO2·nH2O (2)c 16.[2017·全国卷Ⅱ,26(1)(2)(3)]水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为 CaO、SiO2,并含有一定 量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示: 回答下列问题: (1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________,还可使用________代 替硝酸。 (2)沉淀 A 的主要成分是________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (3)加氨水过程中加热的目的是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。沉淀 B 的主要成分为 ___________________________________________________________________、 ____________________________________________________________________(填化学式)。 答案 (1)将 Fe2+氧化为 Fe3+ 双氧水 (2)SiO2 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O (3)防止胶体生成,易沉淀分离 Fe(OH)3 Al(OH)3 17.在下列物质的转化关系中,A 是一种固体单质,且常作半导体材料,E 是一种白色沉淀,F 是最轻的 气体单质
A a溶液 过量盐酸 E 据此填写 (1)B的化学式是 ,目前在现代通讯方面B已被用作 的主要原料 (2)B和a溶液反应的离子方程式是 (3)A和a溶液反应的离子方程式是 (4C和过量盐酸反应的离子方程式是 答案(1)SiO2光导纤维 (2)SiO2+20H=SiO3 +H2O (3)Si+20H +H20-SiOS +2H2 t (4)SiO +2H=H2SiO3+ 18.(2017·渭南二模)晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下: Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅 Ⅱ粗硅与干燥HC气体反应制得sHC3:Si+3HC=0 -SiHCI3+H2; Ⅲ SiHAI3与过量H在1100℃反应制得纯硅,已知 SihAI能与H2O强烈反应,在空气中易自燃 请回答下列问题: (1)第Ⅰ步制备粗硅的化学反应方程式为 (2)粗硅与HC1反应完全后,经冷凝得到的 SiHCl3(沸点330℃)中含有少量SCl4(沸点576℃)和HCl(沸点 847℃),提纯SHCl3采用的方法为
据此填写: (1)B 的化学式是________,目前在现代通讯方面 B 已被用作________的主要原料。 (2)B 和 a 溶液反应的离子方程式是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)A 和 a 溶液反应的离子方程式是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)C 和过量盐酸反应的离子方程式是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)SiO2 光导纤维 (2)SiO2+2OH- ===SiO2- 3 +H2O (3)Si+2OH-+H2O===SiO2- 3 +2H2↑ (4)SiO2- 3 +2H+ ===H2SiO3↓ 18.(2017·渭南二模)晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下: Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅; Ⅱ.粗硅与干燥 HCl 气体反应制得 SiHCl3:Si+3HCl===== 300 ℃ SiHCl3+H2; Ⅲ.SiHCl3 与过量 H2 在 1 100 ℃反应制得纯硅,已知 SiHCl3 能与 H2O 强烈反应,在空气中易自燃。 请回答下列问题: (1)第Ⅰ步制备粗硅的化学反应方程式为_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)粗硅与 HCl 反应完全后,经冷凝得到的 SiHCl3(沸点 33.0 ℃)中含有少量 SiCl4(沸点 57.6 ℃)和 HCl(沸点 -84.7 ℃),提纯 SiHCl3 采用的方法为__________
(3)用 SihAI3与过量H反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置略去): 稀HSO →尾气处理装置略去 石英管 ①装置B中的试剂是,装置C中的烧瓶需要加热,其目的是 ②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是 ,装置D中发生反应的化学方程 式为 ③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及 ④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂是 碘水 b.氯水 C.NaOH溶液 d.KSCN溶液 e.Na2SO3溶液 答案()SiO2+2C—-Si+2CO↑(2)蒸馏(3)①浓硫酸使滴入烧瓶中的SiCl3汽化 ②有固体物质生成 SiHAI3+H2=Si+3HC③排尽装置中的空气④bd
(3)用 SiHCl3 与过量 H2 反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置略去): ①装置 B 中的试剂是________,装置 C 中的烧瓶需要加热,其目的是________________ ________________________________________________________________________。 ②反应一段时间后,装置 D 中观察到的现象是______________________,装置 D 中发生反应的化学方程 式为____________________________________________________________。 ③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及 ______________。 ④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂是________(填 字母)。 a.碘水 b.氯水 c.NaOH 溶液 d.KSCN 溶液 e.Na2SO3 溶液 答案 (1)SiO2+2C===== 高温 Si+2CO↑ (2)蒸馏 (3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的 SiHCl3 汽化 ②有固体物质生成 SiHCl3+H2===== 高温 Si+3HCl ③排尽装置中的空气 ④bd