化学十四 碳、硅及其化合物 无机非金属材料

专题十四 碳、硅及其化合物 无机非金属材料高考化学高考化学(课标专用)考点一碳及其化合物考点一碳及其化合物(2014课标,7,6分,0.873)下列过程没有发生化学反应的是()A.用活性炭去除冰箱中的异味B.用热碱水清除炊具上残留的油污C.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果D.用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装答案答案AA项,用活性炭去除冰箱中的异味利用了吸附原理,没有发生化学反应;B项,热碱水使得油脂发生水解反应而变得易被清除;C项,KMnO4能吸收成熟水果释放的乙烯,从而达到保鲜水果的目的;D项,硅胶起干燥作用,而铁粉是脱氧剂,会与O2发生化学反应。五年高考A A组组统一命题统一命题课标卷题组课标卷题组关联知识关联知识热碱水去油污涉及油污在碱性条件下的水解反应;高锰酸钾可与乙烯发生氧化还原反应;铁粉具有还原性,可以与氧气反应。拓展延伸拓展延伸除去甲烷气体中的乙烯气体不能用酸性高锰酸钾溶液。考点二硅及其化合物无机非金属材料考点二硅及其化合物无机非金属材料1.(2015课标,7,6分,0.602)食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的 是()A.硅胶可用作食品干燥剂B.P2O5不可用作食品干燥剂C.六水氯化钙可用作食品干燥剂D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂答案答案CCaCl26H2O为结晶水合物,不能继续吸水,故不可用作食品干燥剂,C项错误;硅胶、加工后具有吸水性的植物纤维均可用作食品干燥剂,A、D项正确;P2O5吸水生成的磷酸有一定的毒性,故不可用作食品干燥剂,B项正确。拓展延伸拓展延伸物质能否作食品干燥剂主要考虑其安全性和吸水性。对食品能造成污染或本身有毒的物质不可以用作食品干燥剂。关联应用关联应用CaCl2为中性干燥剂,可以干燥多种气体,但不能干燥NH3。2.(2017课标,26,14分)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、(写化学式)。(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含 量,滴 定 反 应 为:M n+H+H2C2O4Mn2+CO2+H2O。实验中称取0.400g水泥样品,滴定时消耗了0.0500molL-1的KMnO4溶液36.00mL,则该水泥样品中钙的质量分数为。答案答案(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HFSiF4+2H2O(或H2SiO3+4HFSiF4+3H2O)(3)防止胶体生成,易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%解析解析本题以物质转化流程为主线,考查Ca、Al、Fe、Mg、Si等元素及其化合物的相关知识。(1)水泥样品中铁的氧化物主要为Fe2O3,其中可能含有少量的FeO,酸溶时加入几滴硝酸可将Fe2+氧化为Fe3+,保证在除去铁离子的同时,不影响钙含量的测定;将Fe2+氧化为Fe3+的氧化剂还可以选择H2O2,该氧化剂的还原产物为H2O,不会引入其他杂质。(2)SiO2不溶于盐酸、硝酸等强酸,但可溶于氢氟酸。(3)Fe3+、Al3+在沉淀的过程中容易形成胶体而无法沉淀分离,采取加热的方法可加速微粒凝聚形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,从而易于分离;pH为45时Al3+、Fe3+可完全沉淀,而Mg2+、Ca2+不沉淀,故沉淀B的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3。(4)配平方程式可得对应关系式:2KMnO45H2C2O45CaC2O45Ca2+2mol540g0.050036.0010-3molm(Ca2+)m(Ca2+)=0.180g故(Ca2+)=100%=45.0%。思路梳理思路梳理由含Ca元素的混合物得到CaC2O4,故流程中必须要除去Fe3+、Mg2+、Al3+、SiO2等,可以分析每一次分离对象,从而轻松完成元素变化分析。考点一碳及其化合物考点一碳及其化合物1.(2018江苏单科,1,2分)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上 升 的 是()A.光合作用B.自然降雨C.化石燃料的燃烧D.碳酸盐的沉积B B组组 自主命题自主命题省（区、市）卷题组省（区、市）卷题组答案答案C本题考查CO2排放对环境影响的相关知识。A项,光合作用会吸收CO2放出O2;B项,自然降雨对大气中的CO2含量影响不大;D项,碳酸盐的沉积对大气中的CO2含量影响不大。知识拓展知识拓展植物的光合作用吸收CO2,植物的呼吸作用会释放CO2。2.(2016江苏单科,1,2分)大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含 量 增 加 的 是()A.燃烧煤炭供热B.利用风力发电C.增加植被面积D.节约用水用电答案答案A煤炭燃烧供热时会产生CO2。3.(2016四川理综,2,6分)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是()选项实验操作现象结论A将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊该溶液中一定含有CB常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中铁片不溶解常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应C向某食盐溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变该食盐中一定没有添加KIO3D向苯酚钠溶液中滴加乙酸溶液溶液变浑浊相同条件下,乙酸的酸性一定比苯酚强答案答案DA项,气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该气体可能是CO2或SO2,则原溶液中可能含 有 C或 H C或 S或 H S,故错误;B项,常温下,铁片遇浓硫酸发生钝化,是化学变化,故错误;C项,淀粉溶液遇碘单质变蓝,而遇KIO3不变蓝,则溶液不变色,只能证明该食盐中不含碘单质,不能证明该食盐中一定没有添加KIO3,故错误;D项,溶液变浑浊说明有苯酚生成,可证明酸性:乙酸苯酚,故正确。易混易错易混易错加碘食盐中的“碘”是指化合态的碘元素。4.(2018天津理综,10,14分)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为(写离子符号);若所得溶液c(H C)c(C)=21,溶液pH=。(室温下,H2CO3的K1=410-7;K2=510-11)(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:化学键CHCOHHCO(CO)键能/kJmol-14137454361075则该反应的H=。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是(填“A”或“B”)。按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此反应优选温度为900的原因是。图1(3)O2辅助的Al-CO2电池工作原理如图2所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。图2电池的负极反应式:。电池的正极反应式:6O2+6e-66CO2+63C2+6O2反应过程中O2的作用是。该电池的总反应式:。答案答案(14分)(1)C10(2)+120kJmol-1B900时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低(3)Al-3e-Al3+(或2Al-6e-2Al3+)催化剂2Al+6CO2Al2(C2O4)3解析解析本题考查电离平衡常数的应用、反应热的计算、化学平衡的移动、电极反应式的书写。(1)NaOH溶液吸收CO2后所得溶液pH=13,CO2主要转化为C;由H2CO3的二级电离平衡常数知,当溶液中c(HC)c(C)=21时,K2=510-11,故c(H+)=110-10molL-1,则溶液pH=10。(2)由已知键能数据知,反应的H=4413kJmol-1+2745kJmol-1-(21075kJmol-1+2436kJmol-1)=+120kJmol-1;已知正反应是气体分子数增大的吸热反应,A(恒容)与B(恒压,容积可变)相比,B中压强小于A,减压平衡正向移动,则B容器中反应达到平衡后吸收的热量较多。观察图像知,900时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低,故此反应优选温度为900。(3)观察原电池工作原理图知,铝电极作负极,多孔碳电极作正极,故负极反应式为Al-3e-Al3+;正极反应式为6O2+6e-6、6CO2+63C2+6O2,由此可知反应过程中O2的作用是催化剂;电池总反应式为2Al+6CO2Al2(C2O4)3。易混易错易混易错恒容容器是指容积不变的容器,气体的量发生变化时压强发生改变;恒压容器是指压强不变的容器,气体的量发生变化时容器容积发生改变。5.(2017北京理综,26,13分)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:钛精矿粗TiCl4纯TiCl4资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/58136181(升华)3161412熔点/-69-25193304714在TiCl4中的溶解性互溶微溶难溶(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)H1=+175.4kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g)H2=-220.9kJmol-1沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:。氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据下图判断:CO2生成CO反应的H0(填“”“随温度升高,CO含量增大,说明生成CO的反应是吸热反应H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液MgCl2、AlCl3、FeCl3(2)SiCl4高于136,低于181解析解析本题考查热化学方程式的书写、利用平衡移动判断反应的热效应、物质的分离和提纯等。(1)将已知的两个热化学方程式相加,即可得出答案。观察图像可知,随着温度的升高,CO的含量增大,说明平衡向生成CO的方向移动,所以生成CO的反应是吸热反应,H0。在室温下,TiCl4、SiCl4为液态,AlCl3、FeCl3、MgCl2为固态且在TiCl4中微溶或难溶,所以滤渣中应含有AlCl3、FeCl3、MgCl2,但AlCl3、FeCl3在TiCl4中微溶,故粗TiCl4混合液中仍然会存在少量的AlCl3、FeCl3。(2)TiCl4在蒸馏塔二中被蒸出,说明物质a应是一种沸点比TiCl4低的物质,结合题给资料可知a是SiCl4。T2应控制在136以上,181以下,确保TiCl4被蒸出,同时AlCl3等杂质不能被蒸出。审题方法审题方法认真读题,捕捉到题目中的所有信息。如资料中提到“TiCl4及所含杂质氯化物的性质”,说明TiCl4中存在表中的四种杂质。考点二硅及其化合物无机非金属材料考点二硅及其化合物无机非金属材料1.(2017北京理综,6,6分)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是()A.瓷器B.丝绸C.茶叶D.中草药答案答案A本题考查物质主要成分的辨别。瓷器的主要成分是硅酸盐,属于无机物;丝绸的主要成分是蛋白质,属于有机物;茶叶、中草药的主要成分是有机物。试题评析试题评析试题除了具备科学性,体现学科特点外,还要与时俱进。易混易错易混易错棉花的主要成分是纤维素,蚕丝的主要成分是蛋白质,光导纤维的主要成分是SiO2,合成纤维是有机高分子化合物。2.(2014重庆理综,1,6分)下列物质的使用不涉及化学变化的是()A.明矾用作净水剂B.液氨用作制冷剂C.氢氟酸刻蚀玻璃D.生石灰作干燥剂答案答案BA项,明矾净水是由于Al3+发生水解反应生成Al(OH)3胶体,可吸附水中的悬浮物,A项不符合题意;B项,液氨用作制冷剂是利用了液氨汽化吸热的性质,属于物理变化,B项符合题意;C项,发生化学反应:SiO2+4HFSiF4+2H2O,C项不符合题意;D项,发生化学反应:CaO+H2OCa(OH)2,D项不符合题意。3.(2014重庆理综,8,15分)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为。(2)Na的原子结构示意图为,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为。(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。MgO的熔点比BaO的熔点(填“高”或“低”)。月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为;SiO2的晶体类型为。MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为(写化学式)。(4)月壤中含有丰富的3He,从月壤中提炼1kg3He,同时可得6000kgH2和700kgN2,若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵kg。答案答案(1)1(2)Na+：2-Na+(3)高SiO2+2OH-Si+H2O原子晶体NaCl,NaClO,Na2CO3(4)3950解析解析(1)He元素核内质子数为2,所以3He的核内中子数为3-2=1。(2)Na是11号元素,原子结构示意图为,Na在O2中完全燃烧生成的是Na2O2,电子式为Na+：2-Na+。(3)MgO和BaO都是离子化合物,Mg2+的半径比Ba2+小,所以MgO的熔点比BaO的熔点高。由MgO和SiO2的性质知,SiO2能与强碱溶液反应生成可溶性的盐而被除去,所以除去SiO2的离子方程式为SiO2+2OH-S i+H2O;SiO2是原子晶体。MgO与碳粉和氯气反应制MgCl2,根据反应原理和物质的性质知,反应后的尾气中有CO2和Cl2。所以用足量NaOH溶液处理尾气时,生成的盐有Na2CO3、NaCl、NaClO。(4)由NH4HCO3的组成知,NH4HCO3中的N来自N2,而6000kgH2和700kgN2合成NH3时,H2过量,所以生成的NH4HCO3的质量取决于N2的质量,根据N原子守恒,n(NH4HCO3)=2n(N2)=2=5.0104mol,所以m(NH4HCO3)=79g/mol5.0104mol=3.950106g=3950kg。考点一碳及其化合物考点一碳及其化合物1.(2012课标,8,6分)下列说法中正确的是()A.医用酒精的浓度通常为95%B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料C C组组教师专用题组教师专用题组答案答案BA中医用酒精是体积分数为75%的酒精溶液;C中油脂不属于高分子化合物;D中合成纤维属于有机高分子材料。2.(2015江苏单科,4,2分)在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是()A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径:r(Mg2+)r(Mg)C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性D.该反应中化学能全部转化为热能答案答案CA项,C的单质还有C60、C70等多种同素异形体;B项,Mg2+、Mg质子数相同,而电子数不同,电子数越多,半径越大,故r(Mg2+)、=或)。在T1-T2及T4-T5二个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是。反应在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。(3)利用反应捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有(写出2个)。(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是。A.NH4ClB.Na2CO3C.HOCH2CH2OHD.HOCH2CH2NH2答案答案(共14分)(1)2H2-H1(2)T1-T2区间,化学反应未达到平衡,温度越高,化学反应速率越快,所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4-T5区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,所以不利于CO2捕获(3)降低温度;增加CO2浓度(或分压)(4)B、D解析解析(1)根据盖斯定律可推出H3=2H2-H1。(2)由图2可判断t1时反应达到平衡,迅速升温至T2,平衡应向左移动,pH增大。(3)采取的措施应使化学平衡向右移动。(4)作为CO2捕获剂的物质应呈碱性,Na2CO3溶液因C水解呈碱性,HOCH2CH2NH2中NH2呈碱性。考点二硅及其化合物无机非金属材料考点二硅及其化合物无机非金属材料1.(2015广东理综,23,6分)甲庚等元素在周期表中的相对位置如表所示。己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是()A.丙与戊的原子序数相差28B.气态氢化物的稳定性:庚己H2SAsH3,B项错误;常温下,Mg与H2O的反应非常缓慢,C项错误;丁的最高价氧化物是SiO2,是制造光导纤维的主要材料,D项正确。2.(2014福建理综,9,6分)常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是()A.B.C.D.XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2浓盐酸O2N2H2FeCl3溶液Cu浓硝酸答案答案B中,Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与强碱NaOH反应又能与强酸H2SO4反应;中,SiO2与浓盐酸不反应;中,N2与O2、H2在常温下均不能反应;中,Cu和FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2,Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2和水。其中、与题意吻合,故选B。评析评析本题考查元素与化合物知识,考查知识面广,题型灵活,难度不大。3.(2013江苏单科,4,2分)下列有关物质性质的应用正确的是()A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝答案答案ASiO2+4HFSiF4+2H2O,B项错误;Cl2能与Ca(OH)2反应,C项错误;AlCl3是共价化合物,熔融的AlCl3不导电,若电解AlCl3溶液,在阴极是H+放电,而Al3+不放电,故电解AlCl3溶液得不到Al,D项错误;A项正确。评析评析本题主要考查物质的性质、电解原理等知识。掌握某些物质的特殊性质,如SiO2能与HF反应,AlCl3是共价化合物,熔融的AlCl3不导电等是解题的关键。4.(2013广东理综,11,4分)下列措施不合理的是()A.用SO2漂白纸浆和草帽辫B.用硫酸清洗锅炉中的水垢C.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅D.用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+和Hg2+答案答案BSO2有漂白性,能漂白纸浆等物质,A项正确;水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,CaCO3+H2SO4CaSO4+CO2+H2O,CaSO4是一种微溶物,会覆盖在水垢的表面阻碍反应进一步进行,B项错误;2C+SiO2Si+2CO是工业上制粗硅的主要反应,C项正确;S2-能与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀,D项正确。5.(2014安徽理综,27,14分)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料,低温反应制备LiPF6,其流程如下:已知:HCl的沸点是-85.0,HF的沸点是19.5。(1)第步反应中无水HF的作用是、。反应设备不能用玻璃材质的原因是(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示:如果不小心将HF沾到皮肤上,可立即用2%的溶液冲洗。(2)该流程需在无水条件下进行,第步反应中PF5极易水解,其产物为两种酸,写出PF5水解的化学方程式:。(3)第步分离采用的方法是;第步分离尾气中HF、HCl采用的方法是。(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品wg,测得Li的物质的量为nmol,则该样品中LiPF6的物质的量为mol(用含w、n的代数式表示)。答案答案(1)反应物溶剂SiO2+4HFSiF4+2H2ONaHCO3(2)PF5+4H2OH3PO4+5HF(3)过滤冷凝(4)(本题部分小题属于开放试题,合理答案均给分)解析解析(1)由流程知,LiF是固体,无水HF是液体,二者混合得LiHF2饱和溶液,所以HF的作用是:一为反应物,二为溶剂;玻璃中有SiO2,而HF能与SiO2反应,化学方程式为:SiO2+4HFSiF4+2H2O;因为无水HF有腐蚀性和毒性且HF水溶液显酸性,所以HF沾到皮肤上,可用2%呈弱碱性的NaHCO3溶液冲洗。(2)PF5极易水解,产物为两种酸,分析PF5和H2O的元素组成知,产物为HF和H3PO4,所以反应的化学方程式为:PF5+4H2OH3PO4+5HF。(3)第步是把LiPF6(s)和HF(l)分离,所以采用的方法是过滤;HCl和HF的沸点相差较大,且二者都是气体,所以可以采用冷凝的方法分离。(4)设LiPF6的物质的量为amol,LiF的物质的量为bmol,则有解得:a=。考点一碳及其化合物考点一碳及其化合物1.(2018黑龙江牡丹江一中期末,2)如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操 作 中 正 确 的 是()A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉三年模拟A A组组 201 2016 62012018 8年高考模拟年高考模拟基础题组基础题组答案答案CNH3极易溶于水,应防止倒吸;为了使溶液中生成大量的HC,应先通NH3,然后通CO2;多余的NH3可用稀硫酸吸收,正确答案为C。2.(2016内蒙古巴彦淖尔一中月考)在1.00L1mol/L氢氧化钠溶液中通入16.8L标准状况下的CO2气 体,所 得 的 溶 液 中 含 有 的 溶 质 是()A.Na2CO3B.NaHCO3C.Na2CO3和NaHCO3D.NaOH、Na2CO3和NaHCO3答案答案Cn(NaOH)=1mol/L1.00L=1mol,n(CO2)=0.75mol,H2SiO3SO2通入KMnO4溶液中,溶液褪色SO2具有漂白性常温下白磷可自燃,而氮气须在放电时才与氧气反应非金属性:PN通入CO2,溶液变浑浊;继续通CO2至过量,浑浊消失该溶液为CaCl2溶液答案答案ACl2既不是电解质,也不是非电解质,不正确;使KMnO4溶液褪色体现SO2的还原性,不正确;非金属性:NP,不正确;CO2通入CaCl2溶液中不发生反应,不正确。考点二硅及其化合物无机非金属材料考点二硅及其化合物无机非金属材料4.(2018宁夏育才中学月考,2)下列物品的主要成分属于硅酸盐的是()A.金刚砂B.玛瑙手镯C.青花瓷D.硅太阳能电池答案答案C金刚砂的主要成分为SiC;玛瑙的主要成分为SiO2;制作硅太阳能电池的主要材料为Si;青花瓷的主要成分为硅酸盐,C正确。5.(2018辽宁沈阳东北育才学校二模,1)化学与环境保护、工业生产、生活等密切相关,下列说法中不正确的 是()A.在食品袋中放入装有硅胶、铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质B.因SO2具有氧化性,故可用于漂白纸浆C.刚玉、红宝石主要成分是氧化铝,陶瓷、分子筛主要成分是硅酸盐D.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂的原料答案答案B硅胶可防潮,铁粉可防氧化,A正确;SO2漂白与氧化性无关,B不正确;C、D均正确。6.(2018陕西黄陵中学期中,3)下列说法中正确的是()A.铝、铁、铜相比较,铜元素在自然界中的含量最低、铁元素含量最高B.Al2O3、MgO可用作耐高温材料,二氧化硅是生产光纤制品的基本原料C.工业上采用电解熔融Al2O3、MgO的方法冶炼Al、MgD.用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵都会产生温室气体答案答案BA项,金属元素中,Al元素在自然界中含量最高,Fe元素次之,三种元素中Cu元素的含量最低,错误;B项,Al2O3、MgO的熔点很高,可用作耐高温材料,光导纤维的主要成分是二氧化硅,正确;C项,MgO的熔点很高,电解熔融MgO冶炼Mg会增大生产成本,工业上通过电解熔融的氯化镁来冶炼镁,错误;D项,用氨制碳酸铵,制备原理为2NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3,不产生二氧化碳,错误。7.(2018吉林省实验中学四模,15)化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH-反应,生 成 S i,然 后 S i迅速水解生成H4SiO4。下 列 有 关 说 法 中 正 确 的 是()A.原硅酸钠(Na4SiO4)能迅速水解,溶液呈碱性,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+Na2SiO3H2SiO3+2NaCl,说明Cl的非金属性强于SiD.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答案DNa4SiO4属于钠盐,为强电解质,A不正确;石英玻璃主要成分是SiO2,B不正确;由2HCl+Na2SiO3H2SiO3+2NaCl可推出酸性:HClH2SiO3,但HCl不是Cl的最高价含氧酸,无法得出Cl的非金属性强于Si,C不正确;沙子中含有SiO2,SiO2可制取硅,硅可作半导体元件,D正确。8.(2017宁夏育才学校月考,1)下列说法正确的是()A.高纯度的二氧化硅可用于制造计算机芯片和太阳能电池B.胶体和溶液可以通过滤纸进行分离C.雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔效应D.玻璃是氧化物,成分可表示为Na2OCaO6SiO2答案答案C制作计算机芯片和太阳能电池的主要材料是硅,A不正确;胶体和溶液粒子都可以透过滤纸,B不正确;雾为胶体,C正确;玻璃属于混合物,D不正确。一、选择题(每小题5分,共15分)1.(2018辽宁师大附中期中,12)下列有关物质的说法中正确的有()金刚石、白磷都属于单质0.1molL-1的Na2CO3溶液加热后,pH减小煤经过气化和液化两个化学变化过程,可变为清洁能源古代的陶瓷、砖瓦,现代的有机玻璃、水泥都是硅酸盐产品明矾可用于水的杀菌消毒,硫酸钡可用作钡餐单晶硅太阳能电池板可以将太阳能直接转变为电能刚玉(Al2O3)硬度仅次于金刚石,熔点也相当高,刚玉坩埚可用于熔融碳酸钾牛奶中加入果汁会产生沉淀,是因为发生了酸碱中和反应SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物H2、SO2、CO2都可用浓硫酸干燥B B组组 201 2016 62012018 8年高考模拟年高考模拟综合题组综合题组(时间：15分钟 分值：30分)A.3B.4C.5D.6答案答案B升高温度,促进C水解,溶液碱性增强,pH变大,不正确;有机玻璃属于有机高分子材料,不是硅酸盐产品,不正确;明矾可作净水剂,但不能用于水的杀菌消毒,不正确;高温熔融状态下,Al2O3与K2CO3可发生反应,不正确;牛奶中加入果汁产生沉淀是胶体的聚沉,不正确;SiO2是酸性氧化物,不正确;B正确。易错警示易错警示SiO2与HF反应生成SiF4和H2O,SiF4不属于盐类。归纳总结归纳总结1.煤的气化:C+H2O(g)CO+H2;煤的液化是将气化产物再转化为液体燃料(如CH3OH等)。2.SO2与H2SO4中硫元素处于相邻价态,二者不能发生氧化还原反应。2.(2017新疆一检,7)化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关。下列说法错误的是()A.浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放于新鲜的水果箱内,可延长水果保存时间B.CO2合成可降解的聚碳酸酯类塑料,实现“碳循环”,可有效减少“白色污染”C.因为SiO2具有良好的导电性,所以常用于制造光导纤维D.在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化而变质答案答案C高锰酸钾溶液可与乙烯反应,除去有催熟效果的乙烯,延长水果保存时间,A正确;可降解的塑料可有效减少“白色污染”,B正确;SiO2不导电,能用来制作光导纤维是因为其能够传导光信号,C不正确;硅胶作干燥剂,铁粉作除氧剂,D正确。知识拓展知识拓展乙烯有催熟水果的作用,且乙烯催熟水果属于化学变化。3.(2016辽宁大连八中月考,7)下列说法正确的是()A.钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀,主要原因是海水含氧量高于河水B.Na2O的水溶液能导电,不能说明Na2O是电解质C.石英和玛瑙的主要成分均为二氧化硅,其分子式为SiO2D.酸性氧化物大多数是非金属氧化物,因此不能与酸溶液发生反应答案答案BA项,钢铁在海水中比在河水中更容易腐蚀,主要原因是海水含盐量高于河水,错误;B项,氧化钠溶于水,与水反应生成NaOH,氢氧化钠溶液能导电,说明氢氧化钠是电解质,但不能说明氧化钠是电解质,正确;C项,二氧化硅是原子晶体,没有分子式,错误;D项,二氧化硫能与硝酸反应,错误。知识拓展知识拓展钢铁发生电化学腐蚀时,电解质溶液中自由移动的离子浓度越大,导电能力越强,钢铁腐蚀速率越快。温馨提示温馨提示审题一定要细心,注意题中关键词。例如C选项若只注意“SiO2”,而不注意“分子式”,则极易错选。4.(2018黑龙江哈尔滨六中月考,24)(15分)金属钛被称为“21世纪金属”。(1)工业上用钛矿石(主要含FeTiO3,还含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过以下流程制得TiO2:其中,步骤发生的反应为2H2SO4+FeTiO3TiOSO4+FeSO4+2H2O。步骤发生反应的化学方程式是、,若将所得FeSO4晶体溶于水,加热蒸干、灼烧后所得的固体是。若步骤中是利用TiO2+在溶液中水解制得TiO2nH2O,则该反应的离子方程式为。(2)可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:方法一:将TiO2作阴极,石墨作阳极,熔融CaO为电解液,用炭块作电解槽池,电解TiO2制得钛,其阴极发生的反应为。二、非选择题(共15分)方法二:通过以下反应制备金属钛TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)H=+151kJmol-1TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在实际生产中,需在反应过程中加入碳才能顺利制得TiCl4,其原因是。(两方面)(3)若已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H=-394kJmol-1,则由固体TiO2、固体C与Cl2反应制取气态TiCl4的热化学方程式为。答案答案(1)Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2OSiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OFe2O3、Fe2(SO4)3TiO2+(n+1)H2OTiO2nH2O+2H+(2)TiO2+4e-Ti+2O2-碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动,并利用碳单质与氧气反应放热,使反应顺利进行,生成更多TiCl4(3)TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s)TiCl4(g)+CO2(g)H=-243kJmol-1解析解析(1)加热蒸干FeSO4溶液过程中,一部分FeSO4被氧化为Fe2(SO4)3,一部分FeSO4受热分解生成Fe2O3。(2)方法一:阴极发生还原反应,TiO2得电子生成Ti和O2-。(3)已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H=-394kJmol-1TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)H=+151kJmol-1运用盖斯定律+可得TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+CO2(g)H=(-394kJmol-1)+(+151kJmol-1)=-243kJmol-1。关联知识关联知识FeSO4固体受热分解:2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3。