高考化学总复习 专题4 常见非金属及其化合物 4.2 含硅矿物与信息材料（选考部分B版）苏教版

第2单元 含硅矿物与信息材料(时间：45分钟) 基础过关题1下列说法正确的是()A硅材料广泛用于光纤通讯B工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C自然界中存在游离态的硅DH2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强解析SiO2广泛用于光纤通讯，A正确。石英中的SiO2与盐酸不反应，不能用盐酸刻蚀石英，但可用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，B错误。由于硅是亲氧元素，所以自然界中只有化合态的硅，C错误；H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强，D错误。答案A2近几年我国载人飞船多次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流，飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是()A它耐高温抗氧化B它比钢铁轻，强度大，但质地较脆C它没有固定熔点D它是一种新型无机非金属材料解析航空材料具有质轻、高强度、耐高温、抗氧化等性能，又由题中信息可知，该材料具有一定的韧性，故B错，A正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料属于新型无机非金属材料，C、D正确。答案B3关于硅及其化合物的叙述中，错误的是()A硅是良好的半导体材料B二氧化硅能与石灰石反应：SiO2CaCO3CaSiO3CO2C可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO22CSi2COD水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2解析水泥的主要成分是3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3；玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。答案D4(台州月考)下列离子方程式书写正确的是()A往澄清石灰水中通入过量的二氧化碳：Ca22OHCO2=CaCO3 H2OB往碳酸钠溶液中加入二氧化硅：COSiO2=SiOCO2C二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO22OH=SiOH2D硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO32OH=SiO2H2O解析A项，往澄清石灰水中通入过量的二氧化碳生成的是Ca(HCO3)2；B项，SiO2与Na2CO3溶液不反应；C项，二氧化硅与烧碱溶液反应不能生成H2；D项正确。答案D5常温下，下列不发生反应的一组物质是 ()A硅与NaOH溶液 B硅与氢氟酸C二氧化硅与NaOH溶液 D二氧化硅与浓硝酸解析A发生反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，B发生反应：Si4HF=SiF42H2，C发生反应：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。答案D6下列说法不正确的是 ()A因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸，或SiO2不是H2SiO3的酸酐B光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分是SiO2CSiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大D氢氟酸能雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶盛放氢氟酸解析因为H2SiO3H2OSiO2，SiO2是H2SiO3的酸酐，不能因为SiO2不溶于水，而否定它是H2SiO3的酸酐，酸酐必须与对应酸的中心原子同价态。SiO2为立体网状结构，原子间结合紧密，因此熔点高、硬度大。氢氟酸能腐蚀玻璃，故不能用玻璃瓶盛装氢氟酸。答案A7下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是 ()A都是共价化合物B都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应C都能溶于水且与水反应生成相应的酸DSiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨解析二氧化硅不溶于水，硅酸是利用可溶性硅酸盐与酸反应制得的。答案C应试提升题8下列离子方程式不正确的是 ()A石英与烧碱反应：SiO22OH=SiOH2OB硅与烧碱反应：Si2OH=SiOH2C硅酸钠溶液中通入少量CO2：SiOCO2H2O=COH2SiO3D往水玻璃中加入盐酸：2HSiO=H2SiO3解析硅与烧碱溶液反应时，H2O参与反应，Si2OHH2O=SiO 2H2。答案B9下列盛放试剂的方法正确的是 ()A氢氟酸或浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中B汽油或煤油存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中C碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中D氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中解析氢氟酸可以和SiO2反应，不能存放在玻璃瓶中；汽油、煤油可使橡胶膨胀，因而不能用橡胶塞；碱性溶液可与玻璃中的SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3，故不能用磨口塞。答案D10A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。请回答下列问题：(1)写出各物质的化学式：A_；B_；C_；D_；E_。(2)写出反应的化学方程式：_，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)写出反应的离子方程式：_。(5)H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：_。解析解答本题的“突破口(1)”是非金属元素R的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气，说明是硅及其化合物之间的转化。“突破口(2)”是反应条件“高温”，A在高温条件下，能与焦炭、CaCO3发生反应，则A为SiO2。从而推知B为CaSiO3，C为Na2SiO3，D为Si，E为H2SiO3。答案(1)SiO2CaSiO3Na2SiO3SiH2SiO3(2)SiO22CSi2CO12(3)Si2OHH2O=SiO2H2(4)SiOCa2=CaSiO3(5)SiOCO2H2O=H2SiO3CO11硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献。请回答下列有关问题：(1)硅原子的结构示意图为：_。(2)下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是_。长江三峡水泥大坝光导纤维陶瓷坩埚 普通玻璃硅太阳能电池A B C D(3)下列说法正确的是_。A在粗硅的制取中发生2CSiO22COSi，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性B硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中C用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2D由Na2CO3SiO2CO2Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸(4)常温下，SiCl4为液态，沸点为57.6 ，在空气中冒白雾。制备高纯度硅的中间产物SiCl4中溶有液态杂质，若要得到高纯度SiCl4，应采用的方法是_；用化学方程式及必要的文字解释SiCl4在空气中冒白雾的原因：_。解析(2)长江三峡大坝的水泥中含有硅酸盐，光导纤维的主要成分是SiO2，不是硅酸盐，陶瓷坩埚中含有硅酸盐，玻璃中含有硅酸盐，硅太阳能电池中含有单质硅的成分，不含硅酸盐。(3)依据元素周期律，硅的还原性大于碳，A项反应能发生是因为CO气体不断逸出，使平衡向右移动；硅酸钠是一种黏合剂，能够把瓶塞和瓶颈黏合在一起，B错误；D选项中的反应不是在水溶液中进行的，且产物中有气体生成，与酸性强弱无关，D错误。(4)分离液体混合物可以选择蒸馏的方法，但因为SiCl4能够水解，所以必须选择无水(无水蒸气)的环境进行该操作；SiCl4在空气中与水蒸气反应生成H2SiO3和HCl，其中HCl在空气中遇到水蒸气产生白雾。答案(1)(2)D(3)C(4)在干燥条件下蒸馏SiCl43H2O=H2SiO34HCl，HCl遇水蒸气产生白雾12硅及其化合物在自然界广泛存在并被人类应用。(1)氮化硅膜与二氧化硅膜相比较具有表面化学性能稳定等优点，故氮化硅膜可用于半导体工业。可以用NH3和SiH4(硅烷)在一定条件下反应，并在600 T的加热基板上生成氮化硅膜：3SiH44NH3Si3N412H2以硅化镁为原料制备硅烷的反应和工业流程如下：反应原理：4NH4ClMg2Si4NH3SiH42MgCl2(H0)NH4Cl中的化学键类型有_，SiH4的电子式为_。上述生产硅烷的过程中液氨的作用是_。氨气是重要的工业原料，写出氨气发生催化氧化反应生成NO的化学方程式_，实验室可利用如图所示装置完成该反应。在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，白烟的主要成分是_。(2)三硅酸镁(Mg2Si3O8nH2O)难溶于水，在医药上可做抗酸剂。它除了可以中和胃液中多余的酸之外，生成的H2SiO3还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激。三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为_。将0.184 g三硅酸镁加入到50 mL 0.1 molL1盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，用0.1 molL1 NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30 mL，则Mg2Si3O8nH2O中的n值为_。(注：Mg2Si3O8的摩尔质量为260 gmol1)。解析(1)液氨的作用是制冷、吸收热量，保证反应在常温下进行，并不参与反应。(2)书写Mg2Si3O8nH2O与HCl反应的化学方程式时，Mg2Si3O8nH2O要以整体形式出现。Mg2Si3O8nH2O4HCl=3H2SiO32MgCl2(n1)H2O 1 mol 4 mol 0.050 L0.1 molL10.1 molL10.030 L x mol 0.002 molx0.000 50000 5(26018n)0.184，n6。答案(1)极性键(或共价键)、离子键吸收热量，保证反应在常温下进行(答“制冷”或“降温”均可)4NH35O24NO6H2ONH4NO3(或硝酸铵)(2)Mg2Si3O8nH2O4HCl=3H2SiO32MgCl2(n1)H2O6