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2019-2020年高考化學(xué)大一輪總復(fù)習 專題三 第二單元 含硅礦物與信息材料練習（含解析） 一、選擇題 1．下列說法正確的是 (　　)?！　　　　　　　　　　　　　　　? A．云、霧、煙都屬于膠體，其分散劑都是空氣 B．新制氯水中的所有物質(zhì)都是電解質(zhì) C．水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品 D．制造光導(dǎo)纖維的原料是晶體硅 解析　新制氯水中Cl2分子不是電解質(zhì)，B不正確；水晶項鏈不是硅酸鹽制品，其主要成分是二氧化硅，C不正確；制造光導(dǎo)纖維的原料是SiO2，D不正確。 答案　A 2．X、Y、Z三種不同物質(zhì)有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，則X不可能是 (　　)。 A．SO2 B．SiO2 C．CO2 D．NH4Cl 解析　將四個選項代入，如果X是NH4Cl，則Y為NH3H2O，Z為NH4Cl，與題目要求“X、Y、Z三種不同物質(zhì)”不符，故選擇D項。 答案　D 3．《青花瓷》中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你初妝”、“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目，但古瓷中所用顏料成分一直是個迷，近年來科學(xué)家才得知大多為硅酸鹽，如藍紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox，銅為＋2價)，下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法不正確的是(　　) A．可用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2 B．性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色 C．易溶解于強酸和強堿 D．x等于6 解析 “硅酸銅鋇”能穩(wěn)定存在說明其性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色，不易與酸、堿反應(yīng)?！肮杷徙~鋇”中Ba為＋2價，Cu為＋2價，Si為＋4價，則x＝6，用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2，A、B、D均正確。 答案 C 4．用4種溶液進行實驗，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應(yīng)關(guān)系錯誤的是(　　) 選項 操作及現(xiàn)象 溶液 A 通入CO2，溶液不變渾濁，先通入氨氣再通入CO2，溶液變渾濁 CaCl2溶液 B 通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失 Na2SiO3溶液 C 通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色褪去 Ca(ClO)2溶液 D 通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁 Ca(OH)2溶液 解析：A項CaCl2溶液不與CO2反應(yīng)，但通入NH3后溶液變?yōu)?NH4)2CO3可產(chǎn)生渾濁；B項H2SiO3沉淀不溶于過量的CO2；C項生成的HClO漂白品紅；D項Ca(OH)2CaCO3Ca(HCO3)2CaCO3。 答案：B 5．下列關(guān)于硅及其化合物的說法中正確的是 (　　)。 A．石英和水玻璃的主要成分都是硅酸鹽 B．用二氧化硅與焦炭反應(yīng)制取單質(zhì)硅時，當生成2.24 L氣體(標況)時，得到1.4 g硅 C．單質(zhì)硅與強酸、強堿都不反應(yīng) D．因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強 解析　A項石英的主要成分是SiO2，不是硅酸鹽；B項中用二氧化硅與焦炭反應(yīng)制取單質(zhì)硅時，當生成2.24 L CO氣體(標況)時，可得到1.4 g硅，正確；C項中單質(zhì)硅與強堿溶液反應(yīng)，生成硅酸鹽并放出氫氣；D項中硅酸的酸性比碳酸弱。 答案　B 6．SiO2是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如下圖所示)。下列說法錯誤的是 (　　)。 A．上圖所含反應(yīng)都不屬于氧化還原反應(yīng) B．純凈的二氧化硅和單晶硅都是信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)材料 C．用鹽酸可除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣 D．高爐煉鐵時用石灰石將鐵礦石中的脈石轉(zhuǎn)化為易熔的爐渣 解析　A項，由SiO2制取單晶Si的一系列反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)，錯誤；B項，SiO2可作光導(dǎo)纖維，單晶硅可作半導(dǎo)體材料，正確；C項，鹽酸與SiO2不反應(yīng)，與CaCO3反應(yīng)，正確；D項，高爐煉鐵中，存在反應(yīng)：CaCO3CaO＋CO2↑，SiO2＋CaOCaSiO3，CaSiO3作為爐渣除去，正確。 答案　A 7．工業(yè)生產(chǎn)的生石灰中常混有二氧化硅和石灰石?，F(xiàn)將生石灰樣品溶于過量的鹽酸中。然后在不斷攪拌(必要時可以加熱)的情況下，向反應(yīng)混合溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液至過量，如果縱坐標表示固體難溶物的質(zhì)量(m)，橫坐標表示所加入氫氧化鈉溶液的體積(V)，則下列圖示正確的是 (　　)。 解析　生石灰樣品溶于過量鹽酸后，溶液中的溶質(zhì)為CaCl2和過量的HCl。滴加NaOH溶液時，NaOH首先與鹽酸反應(yīng)，所以開始時固體難溶物的質(zhì)量不變，C、D兩選項排除；當酸耗完后，SiO2開始溶解，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SiO2＋2OH－===SiO＋H2O，SiO＋Ca2＋===CaSiO3↓，依據(jù)兩個化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系可知溶解1 mol SiO2(60 g)時生成1 mol難溶物CaSiO3(116 g)，難溶物的質(zhì)量增加。 答案　B 二、非選擇題 8．某研究性學(xué)習小組進行了“實驗室制Si”的研究，他們以課本為基礎(chǔ)，查閱資料得到以下可供參考的信息：①工業(yè)上在高溫時用C還原SiO2可制得Si?、贛g在點燃的條件下即可與SiO2反應(yīng)?、劢饘俟杌锱c稀H2SO4反應(yīng)生成硫酸鹽與SiH4?、躍i和SiO2均不與稀H2SO4反應(yīng) ⑤SiH4在空氣中自燃 他們在研究報告中記載著：“……選用合適的物質(zhì)在適宜的條件下充分反應(yīng)，再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物；然后過濾、洗滌、干燥、最后稱量……在用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，其產(chǎn)率也只有預(yù)期值的63%左右?！? (1)該小組“實驗室制Si”的化學(xué)方程式是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)你估計“用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花”的原因是(用化學(xué)方程式表示)_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 (1)由提供信息可知，適合實驗室制Si的原理應(yīng)用Mg在點燃的條件下與SiO2反應(yīng)生成Si和MgO。 (2)稀H2SO4溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，說明固體產(chǎn)物中含有Mg2Si，Mg2Si與H2SO4反應(yīng)生成的MgSO4和SiH4，SiH4在空氣中自燃。 答案 (1)2Mg＋SiO22MgO＋Si (2)金屬鎂與生成的硅繼續(xù)反應(yīng)生成硅化鎂，硅化鎂與稀硫酸反應(yīng)生成的SiH4可自燃。用化學(xué)方程式表示：2Mg＋SiMg2Si，Mg2Si＋2H2SO4===2MgSO4＋SiH4↑，SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O 9．X是一種新型無機非金屬材料，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊性。有關(guān)生產(chǎn)過程如下： 為了確定C的組成，某同學(xué)進行了以下探究。已知F、G都是難溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可作光導(dǎo)纖維。 按要求回答下列問題： (1)C的化學(xué)式為________________________________________________； X的化學(xué)式為____________________________________________________。 (2)寫出下列方程式： 反應(yīng)②的化學(xué)方程式：____________________________________________。 反應(yīng)⑦的離子方程式：____________________________________________。 解析　本題可從I入手推斷，I可作光導(dǎo)纖維，故其為二氧化硅，F(xiàn)為硅酸，H為硅酸鈉，E為HCl，C為四氯化硅，D為Si(NH2)4，X為Si3N4，A為Si，B為Cl2。反應(yīng)②為SiCl4與過量氨氣的反應(yīng)，反應(yīng)⑦為硅酸鈉與過量二氧化碳的反應(yīng)。 答案　(1)SiCl4　Si3N4 (2)SiCl4＋8NH3===Si(NH2)4＋4NH4Cl SiO＋2H2O＋2CO2===H2SiO3↓＋2HCO 10．白炭黑(SiO2H2O)廣泛用于橡膠、涂料、印刷等行業(yè)，可用蛇紋石[主要成分為Mg6(Si4O10)(OH)8]來制取，其主要工藝流程如下： (1)蛇紋石用氧化物形式可表示為_____________________________。 (2)堿浸時，為提高其中硅酸鹽的浸取率，除采用合適的液固比和循環(huán)浸取外，還可采用的方法有①____________________；②____________________(任舉兩種)。 (3)過濾1得到的濾液的主要成分是________。 (4)沉淀時加入氯化鈉溶液的作用可能是__________________________。 (5)洗滌時，如何保證明產(chǎn)品已洗滌干凈？__________________________ ________________________________________________________________。 解析　(1)以氧化物形式表示硅酸鹽組成時要注意書寫順序：先金屬氧化物，后二氧化硅，最后水分子。(2)酸浸是將蛇紋石中金屬離子溶解除去，堿浸就是將硅元素轉(zhuǎn)變成可溶的硅酸鹽，要提高浸取率可以采用延長反應(yīng)時間、攪拌使浸渣與堿液充分接觸、適當提高堿的濃度、適當升高反應(yīng)溫度等措施。(3)過濾1得到的濾液中主要成分為硅酸鈉。(4)硅酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)生成的硅酸容易形成膠體而不產(chǎn)生沉淀，所以加入NaCl溶液可以促使硅酸產(chǎn)生沉淀。(5)洗滌是要洗去硅酸沉淀表面殘留的NaCl溶液，可以通過檢驗洗滌液中不存在Cl－來確認已經(jīng)洗滌干凈。 答案　(1)3MgO2SiO22H2O　(2)①適當升高溫度 ②連續(xù)攪拌(或適當延長反應(yīng)時間或適當提高NaOH溶液的濃度)　(3)硅酸鈉(或硅酸鈉和氫氧化鈉)　(4)防止生成硅酸膠體　(5)取少許最后一次洗滌液，滴入1～2滴AgNO3溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已經(jīng)洗滌干凈 11．含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料——光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。 (1)在元素周期表中，A位于________族，與A同族但相對原子質(zhì)量比A小的元素B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，A與B在原子的電子層結(jié)構(gòu)上的相同點是________。 (2)易與C發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是________，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________________。 (3)將C與純堿混合高溫熔融時也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D，同時還生成B的最高價氧化物E；將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物F。 ①寫出生成D和F的化學(xué)反應(yīng)方程式：_________________________ ______________________________________________________。 ②要將純堿高溫熔化，下列坩堝中可選用的是________。 A．普通玻璃坩堝 B．石英玻璃坩堝 C．氧化鋁坩鍋 D．鐵坩鍋 (4)100 g 化合物C與石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成的氣體在標準狀況下的體積為11.2 L,100 g混合物中石灰石的質(zhì)量分數(shù)是________。 解析　(1)A元素單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料，含A元素的某化合物是制造光導(dǎo)纖維的原料，可知A為硅元素，C為SiO2，D為Na2SiO3。比硅的相對原子質(zhì)量小的同族元素B為碳。 (2)C為SiO2，能與SiO2反應(yīng)的酸只有氫氟酸。 (3)SiO2與Na2CO3高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能與 Na2CO3在高溫下反應(yīng)，故不能用以上材質(zhì)的坩堝熔融Na2CO3。 (4)若SiO2恰好完全反應(yīng)或過量，與CaCO3反應(yīng)的化學(xué)方程式只有一個，即CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。若CaCO3過量，除發(fā)生上述反應(yīng)外，還會發(fā)生反應(yīng)：CaCO3CaO＋CO2↑。總之，CaCO3的多少決定了CO2的產(chǎn)量，可通過以下關(guān)系式列式求解： CaCO3　　　～　　　CO2 100 g 22.4 L m(CaCO3) 11.2 L m(CaCO3)＝50 g。 混合物中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)：100%＝50%。 答案　(1)ⅣA　　最外層均有4個電子，最內(nèi)層均有2個電子 (2)氫氟酸　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O (3)①SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑， Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ ②D　(4)50%