新教材高考化学一轮课时训练含硅矿物与信息材料含答案Word文件下载.docx
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A.观察加热时能否放出气体
B.观察滴加盐酸时能否放出气体
C.溶于水中,滴加澄清的石灰水,观察是否有沉淀生成
D.溶于水中,滴加少量氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成
A项能证明含有NaHCO3,但不能证明是否含有Na2CO3,错;
B项NaHCO3和Na2CO3均与盐酸反应放出气体,错;
C项NaHCO3和Na2CO3溶液均与澄清石灰水反应生成沉淀,错;
NaHCO3与BaCl2不反应,而Na2CO3与BaCl2反应产生白色沉淀:
Na2CO3+BaCl2
BaCO3↓+2NaCl,D项正确。
3.(2013大同高三调研)2012年6月16日,“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。
飞船采用了许多尖端合成材料,其中“连续纤维增韧”材料的主要成分是碳化硅陶瓷和碳纤维,下列相关叙述不正确的是( C )
A.它是一种新型无机非金属材料
B.它耐高温、抗氧化
C.它比钢铁轻、硬,但质地较脆
D.它没有固定熔点
“连续纤维增韧”材料比钢铁轻,硬度大,而且它的韧性很强,C错误。
4.(2013厦门高三调研)SiO2是一种化工原料,可以制备一系列物质。
下列说法正确的是( C )
A.图中所有反应都不属于氧化还原反应
B.硅酸盐的化学性质稳定,常用于制造光导纤维
C.可用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
A项SiO2+2C
2CO↑+Si、Si+2Cl2
SiCl4等是氧化还原反应;
B项SiO2用于制造光导纤维;
D项玻璃是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2组成的混合物,无固定的熔点。
5.(2013福州八中模拟)X、Y、Z、W有如图所示的转化关系,已知ΔH=ΔH1+ΔH2,则X、Y可能是( C )
①C、CO,②S、SO2,③AlCl3、Al(OH)3,④Na2CO3、NaHCO3
X
Y
Z
A.①②B.①②③
C.①③④D.①②③④
①中W是O2,②中S不可以直接生成SO3,③中W可以是NaOH,④中W可以是HCl。
6.(高考题组合)下列有关叙述正确的是( A )
A.(2012年新课标全国理综)单质硅是将太阳能转变为电能的常用
材料
B.(2012年天津理综)SiO2与酸、碱均不反应
C.(2012年广东理综)因为SiO2有导电性,故SiO2可用于制备光导纤维
D.(2012年江苏化学)向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体,出现白色沉淀,说明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强
SiO2与氢氟酸、强碱均反应,B项错误;
SiO2无导电性,具有很好的导光性,可用于制光导纤维,C项错误;
因较强酸可生成较弱酸,故H2SiO3酸性比H2CO3弱,D项错误。
7.(2013福建师大模拟)下图表示物质通过一步反应的转化关系,下列说法正确的是( B )
酸性氧化物
还原性盐
A.X可能是Si单质
B.X可能是含S元素的化合物
C.酸性氧化物可能为CO2
D.还原性盐可能为FeCl3
若X为Si,则酸性氧化物为SiO2,由于硅元素处于其最高价态,故由其形成的盐不具有还原性,A错误;
同理C错误;
FeCl3中铁元素处于最高价,故其不具有还原性,且铁对应的氧化物也不是酸性氧化物,D错误;
X可以是H2S,与过量O2反应可生成SO2,进一步形成具有还原性的含S
的盐,B正确。
8.(2014辽宁五校联考)用4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( B )
选项
操作及现象
溶液
A
通入CO2,溶液不变浑浊。
先通入CO2再通入氨气,溶液变浑浊
CaCl2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
Ca(OH)2溶液
先通入CO2再通入氨气可以生成碳酸铵,碳酸铵与CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀,A项正确;
CO2通入Na2SiO3溶液先生成硅酸沉淀和碳酸钠,继续通入,碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,但硅酸沉淀不溶解,B项错误;
CO2通入Ca(ClO)2溶液先生成碳酸钙和次氯酸,再加入品红溶液,红色会褪去,C项正确;
CO2通入Ca(OH)2溶液,先生成碳酸钙沉淀,继续通入,生成碳酸氢钙,沉淀消失,再加入NaOH溶液,又生成碳酸钙,D项正确。
9.(2013北京朝阳区一模)有三种透明、不溶于水的坚硬固体,A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,标准状况下测得此气体密度为氧气密度的1.375倍。
B固体可溶于热的苛性钠溶液,再往该溶液中加入过量盐酸时,析出白色胶状沉淀,此沉淀干燥后,为不溶于水的白色粉末,它是一种比碳酸还弱的酸;
将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C,C在高温时软化,无固定熔点。
(1)A为 ;
有关反应的化学方程式为
。
(2)B为 ;
(3)C为 ;
生成C的有关反应的化学方程式为
。
(1)A燃烧产物相对分子质量为1.375×
32=44,故A为金刚石。
(2)B能与碱反应,且产物加过量盐酸得胶状沉淀,由此可确定B为水晶。
(3)SiO2、CaCO3、Na2CO3在高温下反应制得的C为玻璃。
答案:
(1)金刚石 C+O2
CO2;
CO2+Ca(OH)2
CaCO3↓+H2O
(2)水晶 SiO2+2NaOH
Na2SiO3+H2O;
Na2SiO3+2HCl
2NaCl+H2SiO3↓
(3)玻璃 SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑;
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑
10.(2014烟台质检)氮化硅是一种重要的高温结构陶瓷,为立体网状结构的晶体,属于超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损,抗腐蚀能力强,高温时抗氧化。
人们常常利用它来制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。
(1)下列有关该陶瓷的说法中正确的是 (填字母,下同)。
A.氮化硅的分子式为Si3N4
B.该陶瓷虽耐高温,但抗震性差、易断裂
C.该陶瓷在高温时,易与氧气反应
D.氮化硅陶瓷制成的机械部件一般不需要润滑剂
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,但遇上氢氟酸会发生反应:
Si3N4+HF+
H2O
H2SiO3+NH4F。
下列有关说法中正确的是 。
A.该反应为氧化还原反应
B.该反应配平后的化学计量数依次为1、4、9、3、4
C.氢氟酸是一种超强酸
D.Si3N4为共价化合物,NH4F为离子化合物
(3)氮化硅可由硅的氯化物与氨气在一定条件下反应得到,试写出该反应的化学方程式:
(1)氮化硅为立体网状结构的晶体,不存在单个分子,Si3N4不是分子式,A错误;
由氮化硅是高温结构陶瓷、抗氧化、有润滑性可知B、C错误,D正确。
(2)Si3N4与HF反应,无元素化合价的变化,A项错误;
氢氟酸是一种弱酸,C项错误。
(3)硅的氯化物为SiCl4,根据题意可知化学方程式为3SiCl4+4NH3
Si3N4+12HCl。
(1)D
(2)BD
(3)3SiCl4+4NH3
Si3N4+12HCl
能力提升
11.(2013武汉模拟)光导纤维的主要成分是二氧化硅,下列关于二氧化硅的说法正确的是( D )
A.二氧化硅是酸性氧化物,因此能与水反应生成硅酸
B.用二氧化硅制取单质硅时,当生成2.24L气体(标准状况)时,得到2.8g硅
C.6g的二氧化硅中含有0.2mol的共价键
D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应,但能与碳酸钠固体在高温时发生反应
A项中SiO2不与H2O反应;
B项中SiO2+2C
2CO↑+Si,生成2.24LCO(标准状况)时,得到1.4g硅;
C项在SiO2晶体中每个硅原子形成4个Si—O键,因此6gSiO2(即为0.1mol)应含有0.4molSi—O键,只有D项是正确的。
12.(2014长沙高三第一次模拟)向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)。
则下列分析都正确的组合是( B )
溶质
对应图象
溶液中离子浓度关系
Na2CO3、NaHCO3
Ⅰ
c(Na+)=c(HC
)
NaHCO3、Na2CO3
Ⅱ
c(C
)=c(HC
NaOH、Na2CO3
Ⅲ
c(OH-)>
Na2CO3
Ⅳ
c(Na+)=c(C
)+
c(HC
)+c(H2CO3)
向NaOH溶液中通入CO2时,所得溶液中的溶质可能有:
①只有Na2CO3,②只有NaHCO3,③Na2CO3与NaHCO3,④Na2CO3与NaOH。
NaOH、Na2CO3、NaHCO3与HCl反应的化学方程式依次为:
NaOH+HCl
NaCl+H2O,Na2CO3+HCl
NaHCO3+NaCl和NaHCO3+HCl
NaCl+CO2↑+H2O。
设未产生气体时消耗盐酸的体积为V1,产生CO2气体时消耗盐酸的体积为V2,由图Ⅰ知,开始就有CO2生成,故溶质应为NaHCO3,
),A项错误;
由图Ⅱ可知,开始无CO2生成,且V2=2V1,可知溶质为Na2CO3和NaHCO3,且c(C
),B项正确;
由图Ⅲ可知,
V1=V2,所以溶质为Na2CO3,C项错误;
由图Ⅳ知,V1=2V2,溶质为NaOH、Na2CO3,且c(OH-)=c(C
),D项错误。
13.(2013年海南化学)硅在地壳中的含量较高。
硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。
回答下列问题:
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。
这种“金属”可能是 。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。
其中,生产普通玻璃的主要原料有 。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。
工业上提纯硅有多种技术路线。
其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
发生的主要反应
电弧炉
SiO2+2C
Si+2CO↑
流化床反应器
Si+3HCl
SiHCl3+H2
还原炉
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为 ;
碳化硅又称 ,其晶体结构与 相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。
物质
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸点/℃
2355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为 。
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 。
(1)由题意“金属”两字知,其性质类似金属又不是金属,又根据其原料中有Si、O、C、Fe元素,因此推测其为合金,为硅铁。
(3)①SiO2和C反应,为氧化还原反应,由SiO2→SiC,硅元素的化合价无变化,而C→SiC,碳元素的化合价由零价降到-4价,则必有碳元素化合价的升高,由零价升高到+2价,另一产物为CO,故可写出化学方程式。
碳化硅的结构类似于金刚石或晶体硅。
②比较SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸点,可得常温下SiHCl3、SiCl4为液体、SiH2Cl2、SiH3Cl为气体,沉降除去产物中的固体后,冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液体,用蒸馏法可分离两者。
③SiHCl3的结构类似甲烷,其结构为
其中Si为+4价,Cl和H都为-1价,和H2O反应时,把水看成H+和OH-的组合,则显负价的微粒结合H+,显正价的微粒结合OH-,便得到产物HCl,
H-+H+
H2,Si4++OH-
Si(OH)4即H4SiO4,失水成为H2SiO3。
(4)氯碱工业可提供H2、Cl2和NaOH,而H2和Cl2可合成HCl,结合题目知,可提供原料H2和HCl。
(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)
(2)石英、纯碱和石灰石
(3)①SiO2+3C
SiC+2CO↑ 金刚砂 金刚石(或单晶硅) ②精馏(或蒸馏) ③H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl
(4)H2、HCl
14.(2013龙岩调研)某矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成,欲探究其组成,设计探究过程如图所示。
已知:
碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀。
(1)Si在元素周期表中的位置是 。
(2)下列说法正确的是 。
a.酸性:
H2CO3>
H2SiO3
b.原子半径:
O<
C<
Si<
Al
c.稳定性:
H2O>
CH4>
d.离子半径:
O2-<
Al3+
(3)该矿石的组成是 ,
滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是
(4)该矿石和1mol·
L-1HNO3溶液反应的离子方程式为
(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石,将反应池逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应池中,目的是 ;
若处理该矿石2.36×
103kg,得到滤渣1.2×
103kg,理论上至少需要1mol·
L-1HNO3溶液的体积为 L。
(1)Si位于元素周期表中第三周期ⅣA族。
(3)根据“红褐色沉淀”可知矿石中含有FeCO3。
根据滤渣发生的一系列变化可知矿石中含有SiO2。
由于在无色滤液中通入二氧化碳没有出现沉淀,所以矿石中不含Al2O3。
(4)SiO2与硝酸不反应。
FeCO3与硝酸反应时,要注意生成Fe3+,同时硝酸被还原为NO。
根据电荷守恒和元素守恒即可写出反应的离子方
程式。
(5)NO、H2O、O2可发生反应:
4NO+2H2O+3O2
4HNO3,生成的硝酸可循环使用,减少污染。
结合第(4)题的反应方程式可知,每溶解3molFeCO3,消耗10molHNO3,如果由NO回收的1molHNO3再利用,则理论上只需要9molHNO3。
即:
FeCO3~3HNO3。
根据矿石2.36×
103kg、滤渣1.2×
103kg,可知其中含有1.16×
103kgFeCO3,需要硝酸3×
104mol,故需1mol·
L-1的硝酸溶液3×
104L。
(1)第三周期ⅣA族
(2)abc
(3)FeCO3和SiO2 SiO2+2OH-
+H2O
(4)3FeCO3+10H++N
3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O
(5)NO循环使用能减少环境污染,NO跟H2O、O2反应后又得到硝酸,可以提高原料利用率 3×
104
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