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2019年高考化學一輪復習 4.1 無機非金屬材料的主角 硅課后強化作業(yè) 新人教版 一、選擇題 1．(xx天津市大港區(qū)第一中學高三第二次月考)下列關于硅單質及其化合物的敘述正確的是(　　) ①硅是構成巖石和許多礦物的基本元素?、谒ＡЭ捎米髦苽淠静姆阑饎┑脑稀、壑圃旃鈱Юw維的主要原料是SiO2?、苤撇ＡШ退嗑枰沂鳛樵稀、莨枘z可用作催化劑的載體和袋裝食品的干燥劑　⑥高純度的硅除了用于制造計算機芯片外，在太陽能發(fā)電過程中也具有重要的作用 A．①②③⑤ B．①③④⑤ C．①③⑥ D．全部 答案：D 2．(xx云南省昆明市官渡區(qū)第二中學高三第二次階段檢測)關于CO2和SiO2的比較錯誤的是(　　) A．都是酸性氧化物 B．熔沸點都比較高 C．都能與強堿溶液反應 D．都具有一定的氧化性 答案：B 3．下列除雜方法正確的是(　　) A．CO2中的CO雜質，可以通入適量氧氣，然后點燃 B．SO2中的CO2雜質，可以通過盛有澄清石灰水的洗氣瓶 C．CO2中的HCl雜質，可以通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶 D．CO2中的SO2雜質，可以通過盛有飽和碳酸鈉溶液的洗氣瓶 解析：混合氣體中的少量CO不易點燃，且又混入O2，A錯誤；二氧化硫也與石灰水反應，B錯誤；HCl與NaHCO3反應生成CO2，所以C正確；CO2也與碳酸鈉溶液反應，D錯誤。 答案：C 4．下列說法中正確的是(　　) A．高溫下，可在試管內(nèi)完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反應 B．CO2通入到CaCl2溶液中，一定不會出現(xiàn)沉淀 C．硅是構成礦物和巖石的主要元素，在地殼中的含量是在所有元素中居第一位 D．長期盛放NaOH溶液的滴瓶難打開，因為NaOH與瓶中的CO2反應形成“負壓”的緣故 解析：A選項試管(玻璃)中含有SiO2，錯誤；C選項，氧元素在地殼中的含量居第一位，錯誤；D選項，因為NaOH與玻璃中的SiO2反應生成Na2SiO3，把瓶塞黏住，錯誤。 答案：B 5．壽山石主要成分為葉臘石，葉臘石組成為Al2O34SiO2H2O，下列觀點不正確的是(　　) A．壽山石雕刻作品要避免與酸堿接觸 B．壽山石顏色豐富多彩是因為含有不同形態(tài)的金屬氧化物 C．潮濕的空氣可能導致壽山石作品表面溶解變質 D．置于干燥空氣中可能會導致壽山石作品脫水變質 解析：Al2O3、SiO2均不溶于水，C選項錯誤。 答案：C 6．化學是一門實用性很強的科學，與社會、環(huán)境等密切相關，下列說法中錯誤的是(　　) A．“低碳生活”倡導生活中耗用能量盡量減少，從而減少CO2的排放 B．“低碳經(jīng)濟”主要是指減少對化石燃料的依賴 C．“靜電除塵”“燃煤固硫”“汽車尾氣催化凈化”都能提高空氣質量 D．所有垃圾都可以采用露天焚燒或深埋的方法處理 解析：D選項，露天焚燒會產(chǎn)生有害氣體、深埋會污染環(huán)境。 答案：D 7．下圖的實驗裝置用來分離CO2和CO氣體并干燥。圖中a為止水夾，b為分液漏斗的活塞，通過Y形管和止水夾分別接c、d兩球膽，現(xiàn)裝置內(nèi)的空氣已排盡。為使實驗成功，甲、乙、丙分別盛放的溶液是(　　) A．NaHCO3飽和溶液；12molL－1鹽酸；18.4molL－1 H2SO4 B．Na2CO3飽和溶液；2molL－1 H2SO4；NaOH飽和溶液 C．NaOH溶液；2molL－1 H2SO4；18.4molL－1 H2SO4 D．18.4molL－1 H2SO4；NaOH飽和溶液；18.4molL－1 H2SO4 解析：根據(jù)CO2、CO的性質可以判斷必須先將CO2吸收，再收集CO，然后再將CO2釋放出來。甲中盛放NaOH溶液吸收CO2，丙中盛放濃硫酸干燥氣體，關閉d，打開c收集CO；乙中盛放稀硫酸，關閉a、c，打開d，再打開b，收集CO2。 答案：C 8．將足量的CO2不斷通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物質的量與通入CO2的體積之間的關系可表示為(　　) 解析：CO2先與OH－、Ba2＋反應生成BaCO3沉淀，Ba2＋完全沉淀后，再與OH－反應生成CO，然后與AlO反應生成Al(OH)3沉淀，繼而與CO反應生成HCO，最后與BaCO3反應生成可溶性的Ba(HCO3)2。 答案：C 9．xx年的諾貝爾物理學獎授予研究二維材料石墨烯的英國科學家安德烈海姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫，石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子面材料，是碳的二維結構(如圖所示)，是已知材料中最薄的一種，非常牢固堅硬。下列有關石墨烯的說法正確的是(　　) A．石墨烯是一種新發(fā)現(xiàn)的有機物 B．石墨烯性質活潑，能使溴水褪色 C．石墨烯的結構與金剛石的結構相似 D．石墨烯是碳元素的一種單質 解析：石墨烯是碳元素的一種單質，不是有機物；石墨烯的性質與石墨一樣穩(wěn)定，不能使溴水褪色；在石墨烯中，碳原子排列呈正六邊形，不是金剛石中的正四面體結構。 答案：D 10．如圖是碳循環(huán)中的一部分。下面對該圖示的理解不正確的是(　　) A．xx年哥本哈根會議討論的議題主要涉及反應① B．反應②是在植物體內(nèi)完成的 C．反應③是造成大氣中CO2濃度逐漸升高的主要原因 D．反應④⑥是人為緩解溫室效應的措施 解析：C哥本哈根會議討論減排CO2，減緩地球的溫室效應，A正確；反應②是光合作用，B正確；化石燃料的燃燒是大氣中的CO2濃度升高的主要原因，C錯；D正確。 答案：C 11．“碳捕捉和儲存(CCS)”技術是指通過碳捕捉技術，將工業(yè)和有關能源產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)生的二氧化碳分離出來再利用。當前，二氧化碳及其產(chǎn)品的開發(fā)、應用是很多科學家致力研究的課題，下列有關說法不正確的是(　　) A．人類應將大氣中的二氧化碳全部捕捉，以防產(chǎn)生溫室效應 B．對捕捉到的二氧化碳進行凈化，然后用于制造干冰 C．以捕捉到的二氧化碳為原料，用來制備甲醇等產(chǎn)品 D．用捕捉到的二氧化碳與海藻發(fā)生光合作用，可提高海藻產(chǎn)量 解析：“碳捕捉和儲存(CCS)”技術是將工業(yè)和有關能源產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)生的二氧化碳分離出來再利用，不是捕捉大氣中的二氧化碳，A不正確，B、C、D三個選項都是對二氧化碳的處理和應用。 答案：A 12．青石棉(cricidolite)是一種致癌物質，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學品之一，其化學式為Na2Fe5Si8O22(OH)2，青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是(　　) A．青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品 B．青石棉中含有一定量的石英晶體 C．青石棉的化學組成可表示為：Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O D．1mol青石棉能使1mol HNO3被還原 解析：硅酸鹽指的是硅、氧與其他化學元素(主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結合而成的化合物的總稱，故青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品；青石棉是一種純凈物，不可能含有一定量的石英晶體；1mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O跟足量硝酸反應時，失去3mol電子，而還原產(chǎn)物只有NO，故能使1mol HNO3被還原。 答案：B 13．(xx江西省余江一中高三第三次模擬)證明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法是(　　) A．加入過量NaOH溶液攪拌，觀察是否有不溶物 B．加入過量鹽酸，觀察是否有氣體逸出 C．加熱至高溫，觀察是否有氣體逸出，是否有硅酸鈣生成 D．先加過量鹽酸攪拌，觀察是否有不溶物剩余及氣泡出現(xiàn)；若有不溶物濾出，投入到氫氧化鈉溶液中看是否溶解 答案：D 14．(xx浙江杭州第一次質檢)二氧化硅(SiO2)又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料(見下圖)。下列說法正確的是(　　) A．SiO2既能與HF反應，又能與NaOH反應，屬于兩性氧化物 B．SiO2和Si都是光導纖維材料 C．在硅膠中加入CoCl2可顯示硅膠吸水是否失效 D．圖中所示轉化反應都是非氧化還原反應 解析：兩性氧化物的定義為與酸和堿反應均生成鹽和水的氧化物，SiO2與HF反應得到的SiF4不屬于鹽，A項錯誤；SiO2是光導纖維材料，Si為半導體材料，B項錯誤；CoCl2在吸水和失水狀態(tài)下顯示不同的顏色，C項正確；制取Si的過程中涉及了氧化還原反應，D項錯誤。 答案：C 15．《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謎，近年來科學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)定存在說明其性質穩(wěn)定，不易脫色，不易與酸、堿反應，“硅酸銅鋇”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 二、非選擇題 16．以下一些氧化物和單質之間可發(fā)生如圖所示的反應： 其中，氧化物(Ⅰ)是紅棕色固體、氧化物(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)在反應條件下都是氣體。 (1)氧化物(Ⅰ)的化學式(分子式)是________________________________________________________________________。 氧化物(Ⅱ)的化學式(分子式)是________________________________________________________________________。 (2)反應①的化學方程式是________________________________________________________________________。 反應②的化學方程式是________________________________________________________________________。 反應③的化學方程式是________________________________________________________________________。 答案：(1)Fe2O3　CO　(2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 CO＋H2O(g)CO2＋H2　H2O(g)＋CH2＋CO 17．(xx鹽城模擬)合理地固定和利用CO2能有效地減少空氣中的溫室氣體，產(chǎn)物還能造福人類。 (1)11 km深海底的無脊椎動物依靠化學自養(yǎng)菌，以海底熱泉噴出液中的H2S和CO2合成(C6H10O5)n和一種淡黃色固體，該反應的化學方程式為___________________________________________________ __________________________________________________________________________________________。 (2)一定條件下用CO2和H2合成二甲醚，反應物氣流量對CO2的轉化率、二甲醚選擇性的影響結果如圖1所示?？刂茪饬髁繛?8 mLmin－1，生成0.3mol二甲醚需通入CO2的物質的量為________。 [已知：6H2(g)＋2CO2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)] (3)一種“碳捕捉”技術為：將含CO2的工業(yè)尾氣通過NaOH溶液，在所得溶液中加CaO，充分反應后過濾，濾渣高溫分解得到的高濃度CO2可用于制備甲醇等。該技術中可以循環(huán)使用的物質為________。 (4)利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉化為CH4和O2。紫外光照射時，等量的CO2和H2O(g)在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖2所示。在0～30小時內(nèi)，CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)從大到小的順序為________。 解析：(1)從硫元素守恒分析，該淡黃色固體中含有硫元素，應是硫單質；從氧元素守恒分析，產(chǎn)物中還應該有水。用觀察法配平，反應方程式為：6nCO2＋12nH2S===(C6H10O5)n＋12nS↓＋7nH2O。(2)從圖像可知，此時二甲醚的選擇性是5%，CO2的轉化率是60%。 2CO2　　　　　　　　　　CH3OCH3 　2 　1 n(CO2)60%5% 0.3mol 所以n(CO2)＝20mol (3)“碳捕捉”技術涉及的反應方程式為：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，CaO＋H2O===Ca(OH)2，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，CaCO3CaO＋CO2↑。所以，可以循環(huán)使用的是NaOH和CaO。(4)由圖像可知，30 h時曲線Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ對應的CH4的產(chǎn)量依次增大，說明反應速率依次加快。 答案：(1)6nCO2＋12nH2S===(C6H10O5)n＋12nS↓＋7nH2O　(2)20mol　(3)CaO、NaOH (4)v(Ⅲ)＞v(Ⅱ)＞v(Ⅰ) 18．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)濾液與鹽酸反應的主要離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)洗滌時，如何證明產(chǎn)品已洗滌干凈？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：該流程中，加NaOH溶液堿浸的目的是將蛇紋石轉化成可溶性硅酸鹽進入溶液，然后用鹽酸和NaCl溶液將硅酸鹽轉化成硅酸從溶液中分離出來，再經(jīng)過進一步處理獲得白炭黑。(1)書寫氧化物一般先寫金屬氧化物，再寫二氧化硅，最后寫水。(2)浸取的目的是將蛇紋石轉化成可溶性硅酸鹽。提高浸取率，可以從是否充分反應、充分接觸等角度考慮。(3)堿浸后，溶液中含有可溶的硅酸鈉，以及剩余的NaOH溶液。(4)Na2SiO3與鹽酸反應的離子方程式為SiO＋2H＋===H2SiO3↓。(5)從流程圖可知，H2SiO3是從NaCl溶液中分離出來的，表面沾有Na＋和Cl－，所以只要檢驗最后一次洗滌液中是否含有Na＋或Cl－即可。 答案：(1)6MgO4SiO24H2O (2)升高堿液溫度并攪拌　將礦石粉碎 (3)Na2SiO3、NaOH (4)SiO＋2H＋===H2SiO3↓　H＋＋OH－===H2O (5)取少許最后一次洗滌液，滴入1～2滴AgNO3溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀，表示已洗滌干凈 19．某化學興趣小組的成員撿到一塊礦石，觀察外觀發(fā)現(xiàn)該礦石堅硬且呈紅褐色，投入水中沒有任何變化，再向水中加濃鹽酸至過量，礦石部分溶解，并有大量無色氣體生成。學生猜測該礦石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三種 成分組成，試設計實驗證明CaCO3以外的兩種成分。 僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、滴管、藥匙、漏斗、漏斗架；2molL－1鹽酸、2molL－1 NaOH溶液、2% KSCN溶液。 (1)將實驗方案用以下流程示意圖表示，試寫出每步所用試劑名稱或化學式。 試劑Ⅰ________；試劑Ⅱ________；試劑Ⅲ________。 (2)如果猜測是成立的，試根據(jù)上述實驗方案，敘述實驗操作，預期現(xiàn)象和結論。 編號 實驗操作 預期現(xiàn)象和結論 ① 取適量礦石研細，加足量2molL－1鹽酸 有大量無色氣體生成，得棕黃色溶液，且仍有少量固體殘留 ② ③ ④ 解析：由于礦石的成分為CaCO3、Fe2O3、SiO2，依據(jù)三者的化學性質設計的實驗流程為： 答案：(1)2% KSCN溶液　2molL－1 NaOH溶液　2molL－1鹽酸 (2)②向溶液中滴入幾滴KSCN溶液　溶液變成紅色，說明礦石中有Fe2O3　③向殘渣中加入2molL－1 NaOH溶液　殘渣溶解，得無色溶液　④向③的無色溶液中加入少量2molL－1鹽酸　產(chǎn)生白色沉淀，說明礦石中含有SiO2