高一化学 专题3 第三单元 能力特训（含解析）苏教版必修1

111【专题训练】2013年高中化学 专题3 第一单元 第二课时 课时提升（解析版）苏教版必修11石灰石是许多工业生产的原料，下列化工生产过程中，一定不需要石灰石的是()A漂白粉B水泥C烧碱 D陶瓷解析：选D。生产水泥时，石灰石是重要的原料之一；制备陶瓷时以黏土为原料，不需要石灰石。2生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，要检验是否存在这两种杂质，最好选用()A水 B盐酸C硫酸 D烧碱溶液解析：选B。检验CaCO3常用盐酸而不用硫酸，而SiO2又不溶于盐酸。故把生石灰(含CaCO3、SiO2)投入足量盐酸中，若发现有气泡生成且有不溶物存在，即可检验。3SiO2为酸性氧化物的依据是()A与H2O化合生成H2SiO3B硅是非金属元素C对应的水化物是可溶性二元弱酸D能与强碱溶液反应生成盐和水解析：选D。酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物。碱性氧化物是指能与酸反应生成盐和水的氧化物。D项符合酸性氧化物的概念，因此D是正确的。4在SiO23CSiC2CO的反应里，氧化剂和还原剂的物质的量之比是()A6036 B3660C21 D12解析：选D。判断氧化剂和还原剂的本质方法是分析反应前后各元素化合价的变化情况。因为在SiC中，硅是4价，碳为4价，硅、氧反应前后化合价未变，所以SiO2既不是氧化剂也不是还原剂。参加反应的碳中，只要有3 mol的C被消耗，就有2 mol C作还原剂(化合价升高)，有1 mol C作氧化剂(化合价降低)。因此D答案正确。5在下列操作中，原溶液一直保持澄清的是()A向CaCl2溶液中加入Na2CO3溶液B向硅酸钠溶液中通入CO2至过量C向BaCl2溶液中通入CO2D向澄清石灰水中通入过量CO2解析：选C。CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl，溶液变浑浊，且不会再变澄清，A选项不合题意；Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，当CO2过量时，Na2CO3转化为NaHCO3，但H2SiO3不溶解，B选项不合题意；BaCl2溶液中通入CO2不发生反应，溶液一直保持澄清，C选项符合题意；Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，当CO2过量时，CaCO3溶解：CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，因此，溶液先变浑浊后变澄清，D选项不合题意。6能证明硅酸的酸性很弱的实验事实是()ACO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水BCO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2DCO2是气体，而SiO2是固体解析：选B。根据较强酸制较弱酸的原理，向可溶性硅酸盐溶液中通入CO2生成硅酸，可证明H2CO3酸性强于硅酸。7下列离子方程式书写不正确的是(双选)()A向NaOH溶液中通入少量CO2：CO2OH=HCOB单质Si与氢氟酸反应：Si4HF=2H2SiF4C石英沙与烧碱反应制水玻璃：SiO22OH=SiOH2OD向水玻璃中通入CO2：Na2SiO3H2OCO2=H2SiO32NaCO解析：选AD。向NaOH溶液中通入少量CO2，生成正盐Na2CO3，CO2过量时才生成NaHCO3，所以A不正确。硅虽然不与一般酸反应，但与氢氟酸反应，由于氢氟酸是弱酸，所以离子方程式和化学方程式相同，所以B正确。石英沙的主要成分是SiO2，它与烧碱溶液反应，生成硅酸钠和水，所以C正确。碳酸比硅酸酸性强，所以向水玻璃中通入CO2可制成硅酸，Na2SiO3和Na2CO3均溶于水，能写成离子形式，离子方程式应为SiOCO2H2O=H2SiO3CO，所以D不正确。8下列说法不正确的是()ASiO2是酸性氧化物，它不与任何酸反应B硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”C硅的化学性质不活泼，常温下与氧气、氯气、浓硫酸、硝酸等强氧化剂均不反应DSiO2和CO2的物理性质上有很大差别解析：选A。A项中上半句是正确的，下半句错误，SiO2可以与氢氟酸反应，反应方程式：SiO24HF=SiF42H2O。9下列关于硅酸的说法正确的是()A硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得B用反应Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的原理C因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应D硅胶可用作袋装食品的干燥剂解析：选D。SiO2不溶于水也不与水反应，A项错误；B项错误，此反应是利用了强酸制弱酸的原理；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C项错误。10()某学生设计了如右图所示的装置，一次实验即可达到比较HCl、H2CO3、H2SiO3酸性强弱的目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂为_。(2)装置B所盛试剂是_，其作用是_。(3)装置C所盛试剂是_，C中反应的离子方程式是_。()如何用所提供的试剂和方法除去各混合物粉末中的杂质(括号内为杂质)？将所选答案的编号填入表中相应的空格内(如果不需补加试剂，则对应答案栏可不填)。可供选择的试剂：A盐酸；B.NaOH溶液；C.O2；D.H2O；E.CO2。可供选择的操作：分液；加热；高温灼烧；过滤；结晶。序号粉末状混合物所加试剂主要操作(1)SiO2(CaCO3)(2)CaCO3(SiO2)(3)NaCl(SiO2)(4)SiO2(Fe2O3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(Na2SO4)解析：()注意装置B的作用是除去盐酸挥发出的HCl气体，否则对装置C证明碳酸的酸性强于硅酸的酸性形成干扰。()(1)SiO2除了溶于氢氟酸外不溶于其他酸，而CaCO3溶于盐酸，反应的化学方程式为CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。(2)SiO2能溶于NaOH溶液，即SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，而CaCO3不能。(3)NaCl溶于水，而SiO2不溶于水。(4)SiO2不溶于盐酸，而Fe2O3溶于盐酸。(5)H2SiO3受热分解生成SiO2，即H2SiO3SiO2H2O。(6)SiO2不溶于水，而Na2SO4溶于水。答案：()(1)稀盐酸(2)饱和NaHCO3溶液除去盐酸中挥发出的HCl气体(3)Na2SiO3溶液SiOCO2H2O=H2SiO3CO(或SiO2CO22H2O=H2SiO32HCO)()(1)A(2)B(3)D(4)A(5)不加试剂(6)D11. 已知下列物质有如下图所示的转化关系，水和部分产物已略去。X为不溶于水的坚硬固体，Z无固定熔点，是现代建筑中不可缺少的装饰材料。无色气体A是引起温室效应的主要气体。B、D均为难溶于水的白色固体。高纯度的F是用于制造电脑芯片的一种非金属单质。据此回答下列问题：(1)B的化学式是_，F的名称是_。(2)由X、Y制F的过程中，Y作_(填“氧化”或“还原”)剂。(3)转化的化学方程式为_。(4)转化(A少量)的离子方程式为_。解析：(1)Z为无固定熔点的现代装饰材料且由B、E、X经高温熔融制得，推测Z为玻璃；(2)A为CO2，B为CaCO3，那么结合X为不溶于水的固体及Z为玻璃推测X为SiO2，E为Na2CO3，D为H2SiO3，C为Na2SiO3，F为Si。答案：(1)CaCO3硅(2)还原(3)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(4)CO2SiOH2O=H2SiO3CO12晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。从20世纪中叶开始，硅成了信息技术中的关键材料，工业上用焦炭在电炉中高温还原二氧化硅制得含少量杂质的粗硅，同时生成一氧化碳气体。碳化硅(SiC，俗称金刚砂)具有金刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮的磨料。工业上使焦炭与二氧化硅在高温下反应制得碳化硅，同时生成一氧化碳气体。回答下列问题：(1)写出制取粗硅的化学方程式：_。在该化学反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(2)写出制取碳化硅的化学方程式：_。(3)在制取粗硅和碳化硅的工业生产中，从环境保护和废弃的资源再利用的角度来看，可采取的比较理想的附加措施是_。解析：由题给信息知，SiO2SiCO、SiO2SiCCO，据此可写出有关化学方程式。两个化学反应都生成CO，它既是大气污染物，又是优质燃料，还可以用作工业原料，应该对CO回收利用。答案：(1)SiO22CSi2CO12(2)SiO23CSiC2CO(3)收集反应生成的CO用作燃料或工业原料13单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450500 )，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：a四氯化硅遇水极易水解(SiCl43H2O=H2SiO34HCl)；B硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8315 熔点/70.0107.2升华温度/180300162请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式_。(2)装置A中g管的作用是_；装置C中的试剂是_；装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是_(填写元素符号)。为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O滴定前是否要滴加指示剂？_(填“是”或“否”)，请说明理由_。某同学称取5.000 g残留物后，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000102 mol/L KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是_。解析：(1)A装置是制备Cl2的发生装置，注意题目要求写的是MnO2与浓盐酸反应的“离子方程式”。(2)装置A中g管的作用是使分液漏斗与圆底烧瓶中的压强保持一致，使液体顺利流下，简单地说是平衡压强；B是除杂装置，除去Cl2中的HCl气体；C是干燥装置，干燥Cl2一般用浓硫酸。由于反应温度是450500 ，此时SiCl4是气态，故装置E中h瓶需要冷却的理由是冷凝SiCl4。(3)AlCl3、FeCl3、PCl5都会在精馏后的残留物中存在，注意不要漏掉氯元素。注意KMnO4溶液自身就有颜色，可用来指示反应终点。由离子方程式得：5Fe2MnO；n(Fe2)n(Fe)51.000102 mol/L20.00103 L4103 mol，残留物中铁元素的质量分数为w(Fe)100%100%100%4.480%。答案：(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)平衡压强浓硫酸使SiCl4冷凝(3)Al、P、Cl否KMnO4溶液的紫红色可指示反应终点4.480%111