2019版高考化学一轮复习 第4章 常见非金属及其化合物 第12讲 碳、硅及无机非金属材料练习 鲁科版.doc

第12讲 碳、硅及无机非金属材料课时作业1下列哪些材料是新型无机非金属材料()氧化铝陶瓷；氮化硅陶瓷；碳化硅陶瓷；氮化铝陶瓷；氮化钛陶瓷；硅化硼陶瓷；二硅化铜陶瓷A仅B仅C仅 D全部都是答案：D2(2017吉林一中质检)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为Na2O2FeO3SiO2水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料A BC D解析：硅酸盐Na2Fe2Si3O10中Fe的化合价是3价，所以用氧化物的形式表示为Na2OFe2O33SiO2，错误；水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐制品，错误；用于制作光导纤维的材料是二氧化硅，不是硅单质，错误；单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料，正确，所以答案为D。答案：D3下列关于SiO2和CO2的叙述不正确的是()A都是共价化合物BSiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨C都能溶于水且与水反应生成相应的酸D都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应解析：SiO2不溶于水且与水不反应，C项错误。答案：C4 (2017宿州模拟)下列叙述正确的是()A因为Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强B碳和硅都是第A族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似C二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物D二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸解析：A项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体生成，平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于两性氧化物，因为SiO2与一般酸不反应，C错误。答案：D5下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是()ASiO2Si BH2SiO3SiO2CSiO2H2SiO3 DSiNa2SiO3解析：A项，SiO22C高温,Si2CO；B项，H2SiO3SiO2H2O；C项，SiO2不能与水反应生成H2SiO3，也无法与其他物质通过一步反应生成H2SiO3；D项，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。答案：C6下列离子方程式的书写正确的是()A水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3CO2H2O=2NaCOH2SiO3B澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)22CO2=Ca22HCOC硅与氢氟酸的反应：Si4H4F=SiF42H2D二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO22OH=SiOH2O解析：Na2SiO3是强电解质，应拆成Na、SiO，且应生成HCO，A错；B项正确写法是CO2OH=HCO；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H和F。答案：D7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()ANa2SiO3 BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2 DSiO2解析：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；Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A项。答案：A8青石棉(crocidolite)是一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是()A青石棉是一种硅酸盐产品B青石棉中含有一定量的石英晶体C青石棉的化学组成可表示为Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OD1 mol青石棉能使1 mol HNO3被还原解析：硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；1 mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O跟足量硝酸反应时，失去3 mol电子，而还原产物只有NO，故能使1 mol HNO3被还原。答案：B9二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料(如图所示)。下列说法正确的是()ASiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物B盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞C硅胶吸水后不能重复使用D图中所示转化反应都是氧化还原反应解析：二氧化硅与NaOH反应：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，生成了盐和水，SiO2只能与HF反应，即只是能和特殊酸反应，和其他酸不反应，和酸的反应没有普遍性，所以二氧化硅不是两性氧化物，故A错误；Na2CO3溶液呈碱性，二氧化硅能与碱反应生成具有黏合性的硅酸钠，使玻璃塞无法打开，故B正确；硅胶吸附水分后，可通过热脱附方式将水分除去重复使用，故C错误；图中二氧化硅与氢氟酸、氢氧化钠、碳酸钠的反应，硅酸钠与盐酸的反应，硅酸的分解，硅酸的生成，元素的化合价都没有发生变化，是非氧化还原反应，故D错误。答案：B10向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体体积为8.96 L(0 ，1.01105 Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中溶质离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)() A BC D解析：通入CO2气体依次发生的反应为CO2Ba(OH)2=BaCO3H2O01 mol 0.1 mol0.1 molCO22NaOH=Na2CO3H2O01 mol 0.2 mol0.1 molCO2Na2CO3H2O=2NaHCO301 mol 0.1 mol0.2 molCO2BaCO3H2O=Ba(HCO3)201 mol 0.1 mol0.1 mol通入0.1 mol CO2时，溶液中含有0.2 mol NaOH，溶质离子的物质的量为0.4 mol；通入0.2 mol CO2时溶液中生成0.1 mol Na2CO3，n(离子)0.3 mol；通入0.3 mol CO2时，溶液中含0.2 mol NaHCO3，n(离子)0.4 mol；通入0.4 mol CO2时，溶液中含0.2 mol NaHCO3和0.1 mol Ba(HCO3)2，n(离子)0.7 mol。答案：C11硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作_。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是_(填字母序号)。a普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚c氧化铝坩埚 D铁坩埚(2)SiO2是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2OCaO6SiO2。盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃塞容易使瓶体与瓶塞粘连，而无法打开，发生反应的化学方程式为_。长石是铝硅酸盐，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为_。解析：(2)玻璃的成分中含有SiO2，能与NaOH溶液反应生成黏性很强的Na2SiO3而发生粘连，反应方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于钙长石和钠长石中氧原子的物质的量分数相同，钠长石中钠与铝的原子个数比为11，扩2倍后可知钙长石中钙和铝的原子个数比为12。钠长石中氧原子的物质的量分数为，则钙长石用氧化物的形式表示为CaOAl2O3nSiO2，因此：132n8，n2，钙长石的化学式为CaOAl2O32SiO2，即为CaAl2Si2O8。答案：(1)防火剂d(2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2OCaAl2Si2O812X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下：为了确定C的组成，某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可用于制造光导纤维。按要求回答下列问题：(1)C的化学式为_；X的化学式为_。(2)写出下列方程式反应的化学方程式：_；反应的离子方程式：_。解析：本题可从I入手推断，I可用于制造光导纤维，故其为二氧化硅，F为硅酸，H为硅酸钠。E为HCl， C为四氯化硅，X为Si3N4。反应为Si与Cl2反应生成SiCl4，反应为硅酸钠与过量的二氧化碳反应生成硅酸和碳酸氢钠。答案：(1)SiCl4Si3N4(2)Si2Cl2,SiCl4SiO2H2O2CO2=H2SiO32HCO13某化学兴趣小组的成员捡到一块矿石，观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色，投入水中没有任何变化，再向水中加浓盐酸至过量，矿石部分溶解，并有大量无色气体生成。学生猜测该矿石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三种成分组成，试设计实验证明CaCO3以外的两种成分。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗、漏斗架；2 molL1盐酸、2 molL1 NaOH溶液、2% KSCN溶液。(1)将实验方案用以下流程示意图表示，试写出每步所用试剂名称或化学式。试剂_；试剂_；试剂_。(2)如果猜测是成立的，试根据上述实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。编号实验操作预期现象和结论取适量矿石研细，加足量2 molL1盐酸有大量无色气体生成，得棕黄色溶液，且仍有少量固体残留答案：(1)2% KSCN溶液2 molL1 NaOH溶液2 molL1盐酸(2)向溶液中滴入几滴KSCN溶液溶液变成红色，说明矿石中有Fe2O3向残渣中加入2 molL1 NaOH溶液残渣溶解，得无色溶液向溶液中加入少量2 molL1的盐酸产生白色沉淀，说明矿石中含有SiO214.(2017郑州模拟)未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机。这类材料中研究较多的是化合物G。(1)化合物G的相对分子质量为140，G中硅元素的质量分数为60%，另有元素Y。G可以由化合物E(含两种元素)与NH3反应而生成，同时产生HCl气体。请推断：化合物G的化学式为_。1 mol NH3和0.75 mol E 恰好完全反应生成G和HCl，则化合物E的分子式为_。(2)粉末状G能够与空气中的氧气和水作用，所得产物中都有一种酸性氧化物，它是工业上生产玻璃的主要原料。与氧气反应所得的产物还有一种单质，与水反应生成的另一种产物是该种单质元素的氢化物。请写出化合物G与水反应的化学方程式_。(3)为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料，现采用常压下在G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料，它的商品名叫“赛伦”，化学通式可表达为Si6xAlxOxY8x。在接近于1 700 时x的极限值约为4.0，在1 400 时x为2.0，以保持整个化合物呈电中性。试问：赛伦中Y元素的化合价为_。解析：(1)G中Si的原子数为3，另一种元素不可能是氢，而是氮，氮的原子数为4，故G的化学式为Si3N4。E分子中只有一个硅原子，故其分子式为SiCl4。(2)由题意知Si3N4与H2O反应生成SiO2和NH3。(3)Si为4价，Al为3价，O为2价，当x4时代入得Y的化合价a：2443(2)4a40，a3价。答案：(1)Si3N4SiCl4(2)Si3N46H2O=3SiO24NH3(3)3价