（通用版）2020版高考化学一轮复习 跟踪检测（十）碳、硅及无机非金属材料（含解析）.doc

跟踪检测（十） 碳、硅及无机非金属材料1宋代五大名窑分别为钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“入窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是()A窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化B氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料C高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物D陶瓷属于硅酸盐材料，耐酸腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸解析：选C不同的金属氧化物颜色可能不同，在高温下，釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致颜色变化，故A正确；新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等，氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，故B正确；瓷器主要是由黏土烧结而成，瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅，是混合物，故C错误；HF能与二氧化硅反应，陶瓷的成分是硅酸盐和二氧化硅，所以陶瓷不能用来盛装氢氟酸，故D正确。2“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正确的是()能耗大是该方法的一大缺点整个过程中，只有一种物质可以循环利用“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤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ABCD解析：选D该方法中高温反应炉分离出CO2，需要消耗较多能量，正确；整个过程中NaOH和CaO均可循环利用，错误；从捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3，加入CaO后生成CaCO3和NaOH，通过过滤的方法即可分离，错误；捕捉到的CO2可与H2反应制备甲醇：CO23H2CH3OHH2O，正确。3用四种溶液进行实验，如表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊饱和Na2CO3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，又变浑浊澄清石灰水解析：选BA项，由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2会析出NaHCO3晶体，正确；B项，CO2通入Na2SiO3溶液中产生H2SiO3沉淀，CO2过量后沉淀不消失，错误；C项，CO2与Ca(ClO)2溶液反应生成CaCO3沉淀和HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，被HClO氧化褪色，正确；D项，首先CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，继续通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，又发生2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O，溶液又变浑浊，正确。4下列变化中，不能一步实现的是()ANa2SiO3H2SiO3 BH2SiO3SiO2CSiO2H2SiO3 DSiO2Na2SiO3解析：选CNa2SiO3H2SiO3；H2SiO3SiO2，SiO2Na2SiO3，SiO2不与H2O反应，故不能一步转化为H2SiO3。5(2019郑州模拟)下列叙述正确的是()A高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸强B陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸C用NaOH溶液可以除去硅粉中的少量铝粉D华为麒麟980芯片是由硅单质制作的解析：选D高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，该反应条件是高温而不是常温，所以不能据此判断酸性强弱，应根据溶液中进行的反应来判断，A错误；物质中都含有SiO2，能与氢氟酸反应，B错误；硅粉和铝粉都能与NaOH溶液反应，C错误；硅为半导体，可以制作芯片，D正确。6如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是()ASiO2属于两性氧化物B盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C硅胶吸水后可重复再生D图中所示的转化都是氧化还原反应解析：选CSiO2是酸性氧化物，A错误；Na2CO3溶液呈碱性，试剂瓶不能用玻璃塞，B错误；题图中有的转化不是氧化还原反应，例如SiO2与NaOH溶液的反应，D错误。7下列关于硅酸的说法正确的是()A硅酸可以由SiO2和水通过化合反应直接制得B由反应Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质C因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应D干燥剂“硅胶”的主要化学成分是硅酸解析：选BSiO2与水不反应，所以硅酸不能由SiO2和水通过化合反应直接制得，故A错误；硅酸难溶于水，硅酸盐能和酸性强于硅酸的其他酸反应生成硅酸，所以由题给反应制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质，故B正确；硅酸能与NaOH溶液反应生成硅酸钠，故C错误；硅胶的主要成分是二氧化硅，故D错误。8月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石(Mg或Fe)2SiO4等，下列说法或分析不正确的是()A辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B斜长石的氧化物形式可表示为K2OAl2O33SiO2C月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气D橄榄石中铁为2价解析：选B斜长石的氧化物形式应为K2OAl2O36SiO2。9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C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D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2.8 g硅解析：选C二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅不溶于水，与水不反应，故A错误；二氧化硅制成的光导纤维，由于其良好的光学特性而被用于制造光缆，故B错误；碳酸的酸性强于硅酸，二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，高温时，能够与碳酸钠固体反应生成硅酸钠和二氧化碳，故C正确；由方程式SiO22CSi2CO可得，当生成2.24 L即0.1 mol 气体时，得到0.05 mol即1.4 g硅，故D错误。10下列除杂方法正确的是()ASiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液，然后过滤除去BCO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热CCO2中含有HCl杂质，可以通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶DNa2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤解析：选BA项，SiO2、Al2O3均能与NaOH溶液反应，错误；C项，应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，错误；D项，引入NaHCO3 杂质，错误。11硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是()A氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4B碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2D二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为12解析：选D氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，氮化硅中N元素的化合价为3价，Si元素的化合价为4价，故氮化硅的化学式为Si3N4，A项正确；碳化硅是原子晶体，硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承，B项正确；光导纤维的主要成分为SiO2，C项正确；1 mol SiO2中含有1 mol Si原子和4 mol SiO键，故SiO2晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为14，D项错误。12(2019陆川模拟)为测定某草酸晶体(H2C2O42H2O)样品的纯度，现称取一定质量的该样品，配制成100 mL溶液，取25.00 mL该溶液于锥形瓶中，加适量稀硫酸，用0.100 molL1的KMnO4溶液滴定(杂质不参与反应)。为省去计算过程，当称取的样品的质量为某数值时，滴定所用KMnO4溶液的毫升数恰好等于样品中草酸晶体的质量分数的100倍。则应称取样品的质量为()A2.25 g B3.15 gC9.00 g D12.6 g解析：选D设样品的质量为x，草酸晶体的质量分数为w，滴定所用KMnO4溶液的毫升数为y。2MnO6H5H2C2O4=2Mn210CO28H2O 2 5y1030.1 则5y1042，滴定所用KMnO4溶液的毫升数恰好等于样品中草酸晶体的质量分数的100倍，y100w，可知x12.6 g，故选D。13(2019南京模拟)为测定某三价铁配合物化学式表示为KaFeb(C2O4)cxH2O的组成，做了如下实验：步骤1：称取1.964 0 g KaFeb(C2O4)cxH2O晶体，配制成250.00 mL溶液。步骤2：取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加入1 molL1 H2SO4 5.0 mL，加热到7085 ，用0.010 00 molL1 KMnO4溶液滴定至终点(5C2O2MnO16H=10CO22Mn28H2O)，消耗KMnO4溶液48.00 mL。步骤3：向反应后的溶液中加入一定量锌粉。加热至黄色恰好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时溶液仍呈酸性。步骤4：继续用0.010 00 molL1 KMnO4溶液滴定步骤3所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液8.00 mL。(1)步骤2中滴定终点的现象是_。(2)步骤3中加入锌粉的目的是_。(3)步聚4中发生反应的离子方程式为_。(4)通过计算确定该三价铁配合物的化学式(写出计算过程)。解析：(1)用酸性KMnO4溶液滴定C2O，酸性KMnO4溶液为红色，当滴定完成，则红色不会褪去了，且要保持半分钟。(2)溶液中加入锌粉后，黄色恰好消失，说明溶液中的Fe3消失了，并且步骤4中又用KMnO4溶液来滴定，可知加入锌的目的是Fe3转化为Fe2。(3)由(2)中分析可得，KMnO4溶液用来滴定Fe2，根据氧化还原反应，得失电子总数相等，离子方程式为5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。答案：(1)溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色(2)将Fe3还原为Fe2(3)5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O(4)由步骤2,5C2O2MnO16H=10CO22Mn28H2O得出，n(C2O)n(MnO)52，所以n(C2O)n(MnO)0.010 00 molL148.00103 L0.001 2 mol，因为只取了25 mL，故n(C2O)总0.001 2 mol100.012 mol；同理，由步骤4得出Fe3的总量为n(Fe3)5n(MnO)50.010 00 molL18.00103L100.004 mol，再根据电荷守恒，得知 n(K)20.012 mol30.004 mol0.012 mol，总质量为1.964 0 g，m总m(K)m(C2O)m(Fe3)m(H2O)，因此，m(H2O)1.964 g0.012 mol39 gmol10.004 mol56 gmol10.012 mol88 gmol10.216 g，故n(H2O)0.012 mol，所以n(K)n(Fe3)n(C2O)n(H2O)0.012 mol0.004 mol0.012 mol0.012 mol3133，化学式为K3Fe(C2O4)33H2O。14某矿石含碳酸镁和石英，制备高纯硅和硅胶的工艺流程如图：(1)“硅胶”常用作_，也可以用作_的载体。A的结构式为_。(2)制备粗硅的方程式为_。(3)操作为_，操作为_。(4)操作，需要在氯化氢气流中加热脱水的原因是_。(5)溶液G用E酸化的方程式为_。解析：(1)“硅胶”多孔，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。二氧化碳的结构式为O=C=O。(2)工业制取纯硅的工艺流程为SiO2粗硅SiCl4纯硅，用焦炭还原SiO2，产物是CO而不是CO2。(3)操作为过滤，操作为蒸发结晶。(4)MgCl26H2O 加热脱水制得MgCl2，为了防止Mg2水解，要在氯化氢气流中进行。(5)Na2SiO3与盐酸反应生成NaCl和H2SiO3。答案：(1)干燥剂催化剂O=C=O(2)SiO22CSi2CO(3)过滤蒸发浓缩、冷却结晶(4)防止Mg2水解(5)Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3