（广东专用）2013版高中化学 课时提能演练(十) 4.1无机非金属材料的主角－硅全程复习方略（含解析） 新人教版

【广东】2013版化学全程复习方略 课时提能演练(十) 4.1无机非金属材料的主角硅（人教版）（45分钟 100分）一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1.(2012武汉模拟)据参考消息报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，你认为不妥的是()A.便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B.自然界的含硅化合物易开采C.硅燃烧放出的热量大，燃烧产物对环境污染程度低且容易有效控制D.自然界中存在大量单质硅2.对于A族元素的下列叙述中正确的是()A.随着原子半径的增大，它们的气态氢化物的稳定性增强B.它们的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强C.工业上制备 Si和CO2都不涉及氧化还原反应D.石墨能导电，硅、锗都能用作半导体材料3.可以用来检验碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是()A.加热，看有无气体放出B.滴加盐酸，看有无气体放出C.溶于水后，滴加稀的氯化钡溶液看有无白色沉淀生成D.溶于水后，滴加澄清石灰水看有无白色沉淀生成4.下列有关说法正确的是()A.(2011福建高考)CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B.(2011山东高考)14C可用于文物鉴定，14C与12C互为同素异形体C.(2011江苏高考)二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器D.(2011广东高考)精炼粗铝时要清除坩埚表面的石英砂，铝与石英砂反应的方程式为3SiO24Al3Si2Al2O35.(2011大纲版全国卷改编)将足量CO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是()A.K、SiO、Cl、NOB.H、NH、Al3、SOC.Na、S2、OH、SOD.Na、CO、CH3COO、HCO6.(2012中山模拟)下列说法正确的是()A.CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B.检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液23滴即可C.在粗硅的制取中，2CSiO2Si2CO硅被还原，所以硅的非金属性比碳强D.用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通CO27. (2011海南高考改编)“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，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。下列有关该方法的叙述中不正确的是()A.能耗大是该方法的一大缺点B.整个过程中，可以循环利用的物质是CaO和NaOHC.“反应、分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤D.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8.(易错题)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、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求)9.(2012佛山模拟)诺贝尔物理学奖曾授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德博伊尔和乔治史密斯。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()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2.24 L气体(标准状况)时，得到1.4 g硅C.二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆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10.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()A.硅是构成一些岩石和矿物的基本元素B.水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品C.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维D.陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料三、非选择题(本大题共3小题，共48分)11.(14分)CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。(1)下列关于CO2的说法正确的是(填序号)_。减少化石燃料的使用，充分利用太阳能、风能等清洁能源可有效降低大气中CO2的含量植树造林，增大植被面积可以有效降低大气中CO2的含量二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、悬浮微粒的含量都是空气质量日报的内容空气中CO2的含量过高会导致酸雨的形成(2)下列措施不能减少二氧化碳排放的是(填序号)_。利用太阳能制氢关停小火电企业举行“地球一小时”熄灯活动推广使用煤液化技术(3)下列反应不产生温室气体的是(填序号)_。用纯碱制玻璃用煤炭作燃料用铁矿石炼铁 用氨制碳酸铵(4)目前，关于二氧化碳是否为大气污染物有不同的观点。认为“二氧化碳不是大气污染物”的理由是(填序号)。二氧化碳是重要的化工原料二氧化碳是植物光合作用的必备原料二氧化碳是无色、无味、无毒的气体除二氧化碳以外，甲烷、一氧化二氮等也是温室气体12.(18分)(预测题)A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A位于第族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为，A与B在原子的电子层结构上的相同点是_。(2)易与C发生化学反应的酸是_(填名称)，反应的化学方程式是_。(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。写出生成D和F的化学方程式：_，_。要将NaOH高温熔化，下列坩埚中不可选用的是。A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是。13.(16分)(探究题)为了证明一氧化碳具有还原性，有人设计了下列实验：(1)装置B中最适宜的试剂是_。(2)装置D中发生反应的化学方程式是_。(3)必须用装置C吸收除去气体中水蒸气的理由是_。(4)若根据F中石灰水变浑浊的现象也能确定CO具有还原性，应在上图中装置与之间连接下列装置中的(填序号)。 答案解析1.【解析】选D。硅是固体，便于运输、储存；硅常温下性质稳定，是非常安全的；硅在自然界存在广泛，硅化合物易开采，其燃烧产物为SiO2，对环境污染程度低；自然界没有游离态的硅，因此，D是错误的。2.【解析】选D。随着原子半径的增大，元素的非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱，A、B均错；工业制备粗硅和粗硅的提纯都用到氧化还原反应，C错。3.【解析】选C。加热时，无论碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠粉末，碳酸氢钠都会分解放出气体，A错；B、D两选项中，无论碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠粉末，都会有相同的现象；溶于水后，滴加稀的氯化钡溶液，若混有碳酸钠，则会产生白色沉淀；若无碳酸钠则不会产生沉淀。4.【解析】选D。N2不是造成温室效应的气体，A错；14C与12C互为同位素，B错；SiO2能与氢氟酸反应，C错；D正确。5.【解析】选B。将足量CO2通入各项溶液中，A中SiO会变成H2SiO3沉淀，C中OH会生成HCO，D中CO会转化为HCO，故B正确。6.【解析】选D。A选项中NO易被空气氧化，A错误；B选项中KSCN溶液变红色只能说明红砖中含有3价的铁，并不能说明铁以氧化铁形式存在，B错误；C选项通过该反应可判断还原性CSi，但实际上非金属性：CSi，C错误；D选项正确。7.【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)注意各物质的流向，明确各装置中发生的反应。(2)联系反应条件和实验操作综合分析。【解析】选C。将流程图细化为下图，问题可迎刃而解。碳酸钙需要高温才能分解，故A正确；循环利用的应该有CaO和NaOH 两种物质，故B正确；“反应、分离”环节中，分离的是NaOH溶液和碳酸钙沉淀的混合物，只需过滤即可，用不到蒸发结晶，故C错误；D选项中工业上可用CO2制备甲醇，故D正确。8.【解析】选A。将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：H2SiO3H2OSiO2；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，各反应物存在如下关系：H2SiO32NaHCO3，H2SiO3SiO2,2NaHCO3Na2CO3SiO2，由上述关系可知，最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A项。【误区警示】本题易错选C，错因主要是容易忽视在高温条件下充分灼烧时，Na2CO3和SiO2还能够继续反应生成Na2SiO3。9.【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)酸性氧化物与水化合能生成相应的酸，但酸性氧化物不一定都能溶于水。(2)二氧化硅不能导电，光缆传导的不是电流而是光信号。【解析】选B、D。A项SiO2不与H2O反应；B项SiO22C2COSi，生成2.24 L CO(标准状况)时，得到1.4 g Si；C项光导纤维不能导电，它传导的是光信号。10.【解析】选A、D。水晶饰物的主要成分是SiO2，B错误；用于制作光导纤维的是SiO2，C错误。11.【解析】(1)可以直接减少CO2的产生，正确；植树造林，增大植被面积能够增强植物的光合作用，是吸收CO2的重要途径，正确；二氧化碳虽然会造成温室效应，但对空气质量影响不大，故不列入污染物；空气中的SO2含量过高是酸雨形成的主要原因，本题选、。(2)利用太阳能制氢，减少了化石燃料的使用，同时也减少了CO2的排放，符合；火力发电消耗大量的煤炭资源，同时会排放出CO2及有害气体，关停小火电企业，有利于节能减排，符合；举行“地球一小时”熄灯活动能有效地节约电能，可以减少CO2的排放，符合； 煤液化技术，提高了煤的利用率，但不能减少CO2的排放，不符合，选。(3)制玻璃的反应为：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2；煤炭燃烧可产生CO2气体；铁矿石与C或CO反应可生成CO2；这三项均生成CO2，即产生温室气体。NH3与CO2反应生成(NH4)2CO3，没有产生CO2，选。(4)化工原料不一定不是大气污染物，还有其他气体能引起温室效应不能说明二氧化碳不是大气污染物，正确。答案：(1)(2)(3)(4)12.【解析】(1)A元素单质可作半导体材料，含A元素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知A为硅元素，比硅相对原子质量小的同族元素为碳。(2)C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。(3)SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与NaOH在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔化NaOH。(4)根据反应SiO2CaCO3CaSiO3CO2，CaCO3CaOCO2可知，无论SiO2和CaCO3是否恰好完全反应，均有关系式CaCO3CO2存在，故n(CaCO3)n(CO2)0.5 mol，m(CaCO3)50 g。答案：(1)A最外层均有4个电子，最内层均有2个电子(2)氢氟酸SiO24HF=SiF42H2O(3)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3A、B、C(4)50%13.【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)该实验的原理：先制取纯净、干燥的CO2，再用C将CO2还原为CO，利用CO的还原性来检验CO的存在。(2)注意排除水蒸气对实验的干扰。【解析】(1)装置B用来除去HCl，最适宜的试剂是饱和NaHCO3溶液。(2)装置D中发生反应的化学方程式是CO2C2CO。(3)水蒸气进入D中在高温下能跟碳反应产生H2，H2也能使CuO还原，故不能证明CO具有还原性，所以必须用装置C除去气体中的水蒸气。(4)若根据F中石灰水变浑浊的现象也能确定CO具有还原性，应在上图中装置D与E之间连接装置，以除去其中的CO2。答案：(1)饱和NaHCO3溶液(2)CO2C2CO(3)水蒸气进入D中在高温下能跟碳反应产生H2，H2也能使CuO还原，不能证明CO具有还原性(4)DE【方法技巧】验证CO具有还原性的常用实验方法是CO还原氧化铜的实验，通过黑色固体变红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊来说明。除去尾气中的CO的常用方法是点燃法。