河南省羅山高中2020學(xué)年高二化學(xué)下學(xué)期暑假自主學(xué)習(xí)考點自檢測試 無機非金屬材料的主角-硅（含解析）VIP

無機非金屬材料的主角硅1、光導(dǎo)纖維已成為信息社會必不可少的高技術(shù)材料。下列物質(zhì)用于制造光導(dǎo)纖維的是（）A金剛石 B大理石 C鋁合金 D二氧化硅【答案】【解析】用于制造光導(dǎo)纖維的是二氧化硅。2、下列試劑的保存方法正確的是（）A氫氟酸保存在玻璃瓶中B燒堿溶液放在帶有橡膠塞的玻璃瓶中C水玻璃存放在滴瓶中D液溴直接存放在棕色滴瓶中【答案】B【解析】氫氟酸能與二氧化硅反應(yīng)，不能保存在玻璃瓶中；水玻璃不能保存于滴瓶中，滴瓶是帶有磨口膠頭滴管的玻璃試劑瓶，水玻璃會將膠頭滴管和玻璃瓶粘在一起；液溴易揮發(fā)，把液溴放在試劑瓶中時，需要在試劑瓶中加一些水，以減少揮發(fā)。3、月球的礦產(chǎn)資源極為豐富，僅月面表層5cm厚的沙土就含鐵單質(zhì)有上億噸，月球上的主要礦物有輝石CaMgSi2O6、斜長石 KAlSi3O8 和橄欖石（Mg或Fe）2SiO4等，下列說法或分析不正確的是（ ） A輝石、斜長石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦B斜長石的氧化物形式可表示為：K2OAl2O33SiO2C橄欖石中鐵為+2價D月球表層沙土中有游離態(tài)鐵是因為月球的表面幾乎沒有氧氣【答案】B 【解析】 4、現(xiàn)有下列五個轉(zhuǎn)化，其中不可能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是( ) SiO2 Na2SiO3 CuSO4 CuCl2 SiO2H2SiO3 CuO Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3A、 B、 C、 D、【答案】B 【解析】 5、奧運會會標是五環(huán)旗，假定奧運五環(huán)旗中的每一環(huán)表示一種物質(zhì)，相連環(huán)物質(zhì)間一定條件下能發(fā)生常見反應(yīng)，不相連環(huán)物質(zhì)間不能發(fā)生反應(yīng)。且四種反應(yīng)中必須包含化合反應(yīng)、置換反應(yīng)及復(fù)分解反應(yīng)，適合的一組是（ ）選項藍黑紅黃綠ASiO2CuSO4溶液O2NaOH溶液AgBO2稀H2SO4CO2FeNaOH溶液CO2稀H2SO4Al(OH)3NH3NaOHDMgCO2KOH溶液AlFe2O3【答案】B 【解析】 6、實驗室保存下列試劑的方法有錯誤的是（ ）A、水玻璃保存在有橡膠塞的試劑瓶中 B、氫氟酸保存在磨口玻璃試劑瓶中C、固體燒堿放在廣口塑料試劑瓶中 D、濃硝酸存放在棕色玻璃試劑瓶中【答案】B 【解析】 7、化學(xué)已滲透到人類生活的各個方面。下列說法正確的是（ ）A光導(dǎo)纖維導(dǎo)電能力很強，是一種很好的通訊材料B氫氧燃料電池、硅太陽能電池都利用了原電池原理C在入海口的鋼鐵閘門上裝一定數(shù)量的銅塊可防止閘門被腐蝕D禁止使用四乙基鉛作汽油抗爆震劑，可減少汽車尾氣污染【答案】D 【解析】 8、地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì)是（ ）A熔點很高 B與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸C可與燒堿反應(yīng)生成鹽 D堅硬【答案】B【解析】地殼中含量第一和第二的兩種元素分別是O和Si，所形成的化合物是二氧化硅，屬于原子晶體，選項ACD都是正確的，B不正確，二氧化硅和水是不反應(yīng)的，答案選B。9、青石棉是一種致癌物質(zhì)，是鹿特丹公約中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22（OH）2青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是（）A青石棉是一種硅酸鹽材料B青石棉能完全溶于足量硝酸中，得到澄清透明溶液C青石棉的化學(xué)組成可表示為Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OD1 mol青石棉能還原1 mol HNO3的稀硝酸【答案】B【解析】解：A硅酸鹽指的是硅、氧與其它化學(xué)元素（主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等）結(jié)合而成的化合物的總稱，所以青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品，故A正確；B青石棉能完全溶于足量硝酸中，會生成硅酸沉淀，故B錯誤；C硅酸鹽寫成氧化物形式的先后順序為：活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化學(xué)組成用氧化物的形式可表示為：Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O，故C正確；D青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO，所以青石棉中含有二價鐵離子；根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子相等判斷青石棉與硝酸的關(guān)系式，所以青石棉與硝酸反應(yīng)的關(guān)系式計算得：Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OHNO3，所以1mol青石棉能使1mol硝酸被還原，故D正確；故選：B10、元素周期表里金屬元素和非金屬元素分界線附近能找到（ ）A制農(nóng)藥元素 B制催化劑元素C制半導(dǎo)體元素 D制耐高溫合金元素【答案】C【解析】A、非金屬元素位于右上方，非金屬可以制備有機溶劑，部分有機溶劑可以用來做農(nóng)藥，故A錯誤；B、可以用于做催化劑的元素種類較多，一般為過渡金屬元素，故B錯誤；C、在金屬元素和非金屬元素交接區(qū)域的元素通常既具有金屬性又具有非金屬性，可以用來做良好的半導(dǎo)體材料，如硅等，故C正確；D、制耐高溫合金材料的元素在金屬區(qū)副族和第族元素中找，故D錯誤，故選：C。11、中國天河一號超級計算機以每秒2 570萬億次的實測運算速度,是當時世界上運算最快的超級計算機。計算機芯片的主要材料是硅,下列有關(guān)硅及化合物的說法正確的是( )A.單質(zhì)硅具有良好的導(dǎo)電性能B.光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅C.二氧化硅是H2SiO3的酸酐,因此SiO2能與水反應(yīng),也能與堿溶液反應(yīng)D.硅酸鹽均不溶于水,且化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定【答案】B【解析】A項,單質(zhì)硅是半導(dǎo)體材料;C項,SiO2不溶于水,不能與水反應(yīng);D項,某些硅酸鹽能夠溶于水,如Na2SiO3。12、和田玉在我國至少有7000年的歷史，是我國玉文化的主體。和田玉是一種具有鏈狀結(jié)構(gòu)的含水鈣鎂硅酸鹽，某種和田玉的化學(xué)成分為Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2，有關(guān)敘述不正確的是（） A和田玉可與某些酸反應(yīng)B和田玉是一種無機非金屬材料CMg元素的質(zhì)量分數(shù)是Ca元素質(zhì)量分數(shù)的0.9倍D其中鐵的化合價為3【答案】D【解析】根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和等于零可判斷出鐵元素為2價，D錯。13、將過量的CO2分別通入：CaCl2溶液；Na2SiO3溶液；Ca（ClO）2溶液；Ca（OH）2溶液，最終有沉淀析出的是（ ）A B C D【答案】B【解析】CO2與氯化鈣溶液不反應(yīng)，與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸白色沉淀，與次氯酸鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣，CO2過量白色沉淀又溶解生成碳酸氫鈣；與氫氧化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣，CO2過量白色沉淀又溶解生成碳酸氫鈣，所以正確的答案選B。14、二氧化硅是酸酐的原因是（）A它溶于水得相應(yīng)的酸B它對應(yīng)的水化物是可溶性強酸C它與強堿溶液反應(yīng)只生成鹽和水D它是非金屬氧化物【答案】C【解析】SiO2是酸酐的原因應(yīng)當是它與強堿溶液反應(yīng)只生成鹽和水，它不溶于水，對應(yīng)的酸H2SiO3也不是強酸，故應(yīng)選C。15、關(guān)于硅的說法中，不正確的是 ( )A.硅是地殼中含量較豐富的元素B.在自然界里，硅存在于各種礦物質(zhì)和巖石中的形式是硅酸C.晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，都具有較高的熔沸點D.晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料【答案】B【解析】16、鋁土礦是工業(yè)上制取鋁的基本原料。為了除去鋁土礦中少量Fe2O3和SiO2等雜質(zhì)制得純凈的Al2O3，某化學(xué)興趣小組設(shè)計探究實驗，操作過程如下圖所示：(1)操作過程中的試劑或方法：A是_，B是_，C是_。(2)在溶液乙中通入過量CO2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)如果A、B互換，則通CO2應(yīng)改加_。(4)如果A、B互換，將溶液乙蒸干并灼燒，所得固體產(chǎn)物的主要成分是_(寫化學(xué)式)。【答案】(1)鹽酸過量氫氧化鈉溶液灼燒(2)AlO22H2OCO2=Al(OH)3HCO3(3)氨水(4)Al2O3【解析】在鋁土礦樣品中加入適量鹽酸，使Al2O3和Fe2O3溶解，溶液甲中含有AlCl3和FeCl3；在此溶液中加入過量NaOH溶液，使Fe3沉淀，Al3變成AlO2；向溶液乙中通入過量CO2，使AlO2變成Al(OH)3；加熱Al(OH)3即得到Al2O3。若先加NaOH溶液后加鹽酸，則乙溶液中含有Al3，要使Al3沉淀最好加入弱堿氨水。將含有AlCl3的溶液蒸干并灼燒，AlCl3水解生成Al(OH)3，最終得到Al2O3。17、鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下。（1）在濾液A中加入漂白液，所得濾液B顯酸性。濾液A中加入漂白液的目的是： （用離子方程式表示）。將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用的最好試劑為 （填代號）。 A氫氧化鈉溶液 B硫酸溶液 C氨水 D二氧化碳（2）由濾液B制備少量無水AlCl3（AlCl3極易在空氣中水解）由濾液B制備氯化鋁晶體（將AlCl3？6H2O）涉及的操作為： 、冷卻結(jié)晶、 、洗滌（填操作名稱）。將AlCl3？6H2O溶于濃硫酸進行蒸餾，也能得到一定量的無水AlCl3，此原理是利用濃硫酸下列性質(zhì)中的 （填序號）氧化性吸水性難揮發(fā)性脫水性（3）SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為 （填代號）?！敬鸢浮浚?）2Fe2+ClO-+5H2O=2Fe（OH）3+C1-+4H+(Fe3+ + 3ClO- +3H2O= Fe（OH）3+3HClO，但該離子反應(yīng)式不計分)；C;（2）邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮，過濾；（3）B【解析】（1）在濾液A中含有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋁，在濾液A中加入漂白液，目的是氧化氯化亞鐵并形成氫氧化鐵沉淀而除去鐵，所得濾液B顯酸性，亞鐵離子被氧化為鐵離子在溶液中形成氫氧化鐵沉淀，次氯酸根離子被還原為氯離子；反應(yīng)的方程式為：2Fe2+ClO-+5H2O=2Fe（OH）3+C1-+4H+；濾液中含有氯化鋁溶液，將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出，氫氧化鈉溶液可以沉淀鋁離子但過了會溶解氫氧化鋁，故a不是最好；硫酸溶液不能沉淀鋁離子；過量的氨水和鋁離子形成氫氧化鋁沉淀過濾得到氫氧化鋁固體；二氧化碳和氯化鋁不反應(yīng)不能生成氫氧化鋁沉淀，故選c。（2）AlCl3易水解，因此由濾液B制備氯化鋁晶體，應(yīng)該防水解，采取的方法是邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。將AlCl3？6H2O溶于濃硫酸進行蒸餾，也能得到一定量的無水AlCl3，此原理是利用濃硫酸的吸水性和難揮發(fā)性（抑制水解）（3）焙燒一般在坩堝中進行，而且蒸發(fā)皿、玻璃中的二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，因此選B。18、已知硅可與堿溶液發(fā)生下列反應(yīng)：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2?，F(xiàn)將6.9 g鈉和4.2 g硅同時投入足量水中充分反應(yīng)后，測得溶液體積為500 mL，求產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下的體積為多少升？所得溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？【答案】10.08 L，0.3 molL1【解析】設(shè)6.9 g金屬鈉與水反應(yīng)放出的氫氣體積為V1，生成的NaOH的物質(zhì)的量為n1,4.2 g硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫氣體積為V2，生成的Na2SiO3的物質(zhì)的量為n2。2Na2H2O=2NaOHH2 223 g 2 mol 22.4 L 6.9 g n1 V1n10.3 molV13.36 LSi2NaOHH2O=Na2SiO32H2 28 g 2 mol 1 mol 222.4 L 4.2 g 0.3 mol n2 V2經(jīng)分析可知，4.2 g硅與0.3 mol NaOH恰好完全反應(yīng)，則：n20.15 molV26.72 L所以，產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下的體積為336 L6.72 L10.08 L，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為0.3 molL119、(1)物質(zhì)X、Y是化學(xué)中的常見物質(zhì)，X既能與稀硫酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。若X為氧化物，X的化學(xué)式是_；若X與稀硫酸反應(yīng)生成無色無味的氣體A，與濃氫氧化鈉溶液加熱反應(yīng)生成氣體B。等物質(zhì)的量的A和B在水溶液中反應(yīng)又生成X。X與足量稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是_；若X為金屬單質(zhì)，寫出X與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_；若Y為非金屬單質(zhì)，Y不能與濃硫酸或稀硫酸反應(yīng)，卻能與某種酸反應(yīng)放出氫氣，并與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出氫氣。寫出Y與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線橋法標明電子的轉(zhuǎn)移_。(2)在宇航器中，可以不斷地將座艙內(nèi)的空氣通過盛有金屬過氧化物(以過氧化鈉為例)的容器，以除去A。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_?？茖W(xué)家設(shè)計出新的航天飛船內(nèi)的空氣更新系統(tǒng)。其中的一步反應(yīng)是A和氫氣在200 250 ，鎳作催化劑的條件下，生成甲烷和另一種物質(zhì)。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_?！敬鸢浮?1)Al2O3NH4+HCO32OH=NH3H2OCO32H2O2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2=Na2SiO32H23H2O(2)2CO22Na2O2=2Na2CO3O2CO24H2 CH42H2O【解析】(1)該氧化物既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)，屬于兩性氧化物，即Al2O3；根據(jù)題中描述，生成的氣體A和B分別為CO2和NH3，則X為NH4HCO3，X與足量NaOH溶液的反應(yīng)為NH4+HCO32OH=NH3H2OCO32H2O；該金屬能和NaOH溶液反應(yīng)，即X為Al；符合題中條件的非金屬單質(zhì)Y為Si，Y與NaOH溶液的反應(yīng)為Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，但標電子轉(zhuǎn)移時需當做Si和水反應(yīng)生成H2SiO3、H2SiO3再與NaOH溶液反應(yīng)的兩步反應(yīng)來看，即=Na2SiO32H23H2O。(2)該空氣中的CO2能用Na2O2除去，反應(yīng)為2CO22Na2O2=2Na2CO3O2。20、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)是在高溫下進行：_。(5)若A、D為固體單質(zhì)且在不同主族，B、C為氧化物：_?！敬鸢浮?1)2CSiO22COSi(2)2F22H2O=4HFO2(3)SO22H2S3S2H2O(4)COH2O(g) CO2H2(5)2MgCO22MgOC【解析】無機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。本題較綜合地考查了化學(xué)中常見的置換反應(yīng)類型，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、金屬置換非金屬、非金屬置換金屬四種類型，常見的有Fe2O32Al2FeAl2O3、4H2O(g)3FeFe3O44H2、2MgCO22MgOC、H2O(g)CCOH2、SiO22C2COSi、2F22H2O=4HFO2、2H2O2Na=2NaOHH2、H2(或C或CO)CuOCuH2O(或CO2)等；21、沸石是一種具有多孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽（NaAlSiO4nH2O），其中有許多籠狀孔穴和通道能讓直徑比孔穴小的分子通過而將大的分子留在外面，故又稱“分子篩”?！胺肿雍Y”在表面化學(xué)中有重要作用，是重要的催化劑和催化劑載體。以高嶺土（主要成分：Al2Si2O72H2O）、石灰石、海水為原料生產(chǎn)“分子篩”的工藝流程如下：回答下列問題 （1）操作a的作用是 ，副產(chǎn)品A是 ； （2）上述少量氣體通入濾液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 、 ； （3）NaOH和不溶物在適當溫度下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 、 ； （4）高嶺土主要成分的化學(xué)式可表示為Al2O32SiO22H2O，則分子篩的化學(xué)式也可表示為 ?！敬鸢浮浚?）除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì) Na2CO3 （2）CO22AlO23H2O2Al(OH)3CO32 CO2SiO32H2OH2SiO3CO32 （3）Al(OH)3OHAlO22H2O H2SiO32OHSiO322H2O （4）Na2OAl2O32SiO22nH2O 【解析】從工業(yè)生產(chǎn)流程圖可看出,(1)問中食鹽水精制的過程,經(jīng)過a操作后得到純NaCl ,在操作前已過濾,不溶性雜質(zhì)已經(jīng)除去,所以a的操作應(yīng)該是除去粗鹽中可溶性雜質(zhì)。含有鈉離子堿性濾液中通入CO2 ，由于CO2的量不能確定，在常溫下蒸發(fā)就可能是Na2CO3或NaHCO3 或Na2CO3 和