2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 基礎(chǔ)課時(shí)1 碳、硅及其化合物限時(shí)訓(xùn)練（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 基礎(chǔ)課時(shí)1 碳、硅及其化合物限時(shí)訓(xùn)練（含解析） 1．近幾年我國(guó)載人飛船多次升空，顯示出我國(guó)航天技術(shù)已進(jìn)入世界一流，飛船應(yīng)用了許多尖端的合成材料。據(jù)報(bào)道我國(guó)科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的。下列相關(guān)敘述不正確的是 (　　)。 A．它耐高溫抗氧化 B．它比鋼鐵輕，強(qiáng)度大，但質(zhì)地較脆 C．它沒有固定熔點(diǎn) D．它是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料 解析　航空材料具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐高溫、抗氧化等性能，又由題中信息可知，該材料具有一定的韌性，故B錯(cuò)，A正確；復(fù)合材料屬于混合物，沒有固定的熔點(diǎn)，碳化硅高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的材料屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，C、D正確。 答案　B 2．關(guān)于硅及其化合物的敘述中，錯(cuò)誤的是 (　　)。 A．硅是良好的半導(dǎo)體材料 B．二氧化硅能與石灰石反應(yīng)：SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑ C．可以用焦炭還原二氧化硅生產(chǎn)硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑ D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2 解析　水泥的主要成分是3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3；玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。 答案　D 3．下列離子方程式書寫正確的是 (　　)。 A．往澄清石灰水中通入過量的二氧化碳：Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O B．往碳酸鈉溶液中加入二氧化硅：CO＋SiO2===SiO＋CO2↑ C．二氧化硅與燒堿溶液反應(yīng)：SiO2＋2OH－===SiO＋H2↑ D．硅酸與燒堿溶液中和：H2SiO3＋2OH－===SiO＋2H2O 解析　A項(xiàng)，往澄清石灰水中通入過量的二氧化碳生成的是Ca(HCO3)2；B項(xiàng)，SiO2與Na2CO3溶液不反應(yīng)；C項(xiàng)，二氧化硅與燒堿溶液反應(yīng)不能生成H2；D項(xiàng)正確。 答案　D 4．常溫下，下列不發(fā)生反應(yīng)的一組物質(zhì)是 (　　)。 ①硅與NaOH溶液?、诠枧c鹽酸?、酃枧c氫氟酸?、芏趸枧c碳酸鈉　⑤二氧化硅與NaOH溶液?、薅趸枧c濃硝酸 A．①②④　 B．③④⑥ C．②⑤⑥　 D．②④⑥ 解析　①Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，③Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。 答案　D 5．下列Ⅰ、Ⅱ因果描述正確且二者有必然聯(lián)系的是 (　　)。 Ⅰ(原因) Ⅱ(結(jié)果) A 木炭呈黑色 木炭常用作能源 B 一氧化碳具有還原性 工業(yè)上用一氧化碳冶煉金屬 C 碳酸鈉屬于堿類 用熱的純堿溶液清洗油污器具 D 二氧化碳是酸性氧化物 二氧化碳能與水反應(yīng) 解析　A項(xiàng)，二者之間沒有聯(lián)系；C項(xiàng)，Ⅰ描述錯(cuò)誤，碳酸鈉屬于鹽類；D項(xiàng)，二者沒有聯(lián)系。 答案　B 6．(xx陜西質(zhì)檢)下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不正確的是 (　　)。 A．都是共價(jià)化合物 B．都是酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) C．都能溶于水且與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸 D．SiO2可用于制光導(dǎo)纖維，干冰可用于人工降雨 解析　二氧化硅不溶于水，硅酸是利用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制得的。 答案　C 7．下列離子方程式不正確的是 (　　)。 A．石英與燒堿反應(yīng)：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O B．硅與燒堿反應(yīng)：Si＋2OH－===SiO＋H2↑ C．硅酸鈉溶液中通入少量CO2：SiO＋CO2＋H2O===CO＋H2SiO3↓ D．往水玻璃中加入鹽酸：2H＋＋SiO===H2SiO3↓ 解析　硅與燒堿溶液反應(yīng)時(shí)，H2O參與反應(yīng)，Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑。 答案　B 8．將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是 (　　)。 A．Na2SiO3　 B．Na2CO3、Na2SiO3 C．Na2CO3、SiO2　 D．SiO2 解析　將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；加熱蒸干，高溫灼燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)：H2SiO3H2O＋SiO2；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，所以最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3，故選A項(xiàng)。 答案　A 9．將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是 (　　)。 解析　CO2與KOH和Ca(OH)2都會(huì)反應(yīng)，但存在著競(jìng)爭(zhēng)，如果先與KOH反應(yīng)，則反應(yīng)后生成的K2CO3立即會(huì)與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3，因此，可以看成CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步還要判斷CO2是先跟KOH反應(yīng)還是先與生成的CaCO3反應(yīng)，同樣可以采用假設(shè)法判斷，即如果先與CaCO3反應(yīng)，則生成的Ca(HCO3)2又會(huì)與KOH反應(yīng)，因此應(yīng)是先與KOH反應(yīng)，此過程生成沉淀的物質(zhì)的量不變，當(dāng)KOH反應(yīng)完全，再與CaCO3反應(yīng)，直至沉淀完全溶解，故選D。 答案　D 10．用如圖裝置來(lái)分離CO2和CO混合氣體并干燥，圖中a、c、d為止水夾，b為分液漏斗活塞，通過Y形管和止水夾分別接兩個(gè)球膽，現(xiàn)裝置內(nèi)空氣已排盡，為使實(shí)驗(yàn)成功，甲、乙、丙分別盛放的試劑為 (　　)。 甲 乙 丙 A 飽和NaHCO3溶液 12 molL－1鹽酸 18.4 molL－1 H2SO4 B 飽和Na2CO3溶液 2 molL－1 H2SO4 飽和NaOH溶液 C 飽和NaOH溶液 2 molL－1 H2SO4 18.4 molL－1 H2SO4 D 18.4 molL－1 H2SO4 飽和NaOH溶液 18.4 molL－1 H2SO4 解析　分離CO2和CO應(yīng)該先用堿溶液吸收CO2，干燥后用一個(gè)球膽收集CO，然后再用酸與甲中溶液反應(yīng)生成CO2，干燥后用另一個(gè)球膽收集，故丙裝置中盛的一定是濃硫酸(18.4 molL－1 H2SO4)，其中乙中的酸應(yīng)選用2 molL－1的硫酸，而不能選用鹽酸，因?yàn)辂}酸易揮發(fā)HCl氣體而混進(jìn)CO2中。另外，飽和NaHCO3溶液不能吸收CO2，用飽和Na2CO3溶液吸收CO2，再用酸制CO2時(shí)會(huì)改變CO2的量，且吸收效果不如飽和NaOH溶液，故選C。 答案　C 11．硅是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。 (1)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是________。 A．陶瓷　 B．玻璃 C．水泥　 D．生石灰 (2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________，工藝師常用________(填物質(zhì)名稱)來(lái)雕刻玻璃。 (3)用Na2SiO3水溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通過SiO2與純堿混合高溫熔融反應(yīng)制得，高溫熔融純堿時(shí)下列坩堝可選用的是________。 A．普通玻璃坩堝　 B．石英玻璃坩堝 C．氧化鋁坩堝　 D．鐵坩堝 (4)工業(yè)上常利用反應(yīng)2C＋SiO2Si＋2CO↑制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是________(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是________。 解析　(1)生石灰是CaO，為堿性氧化物且不含Si，不屬于硅酸鹽。(2)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。由于SiO2能溶于氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來(lái)雕刻玻璃。(3)Na2SiO3 水溶液又稱“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火劑。SiO2和Na2CO3在高溫下反應(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)的坩堝熔融純堿。(4)題給反應(yīng)中C(碳)被氧化，SiO2中＋4價(jià)的硅被還原，因此SiO2作氧化劑。 答案　(1)D　(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　氫氟酸　(3)防火劑　D　(4)C　SiO2 12．(xx南昌模擬)硅及其化合物對(duì)人類現(xiàn)代文明具有特殊貢獻(xiàn)。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題： (1)硅原子的結(jié)構(gòu)示意圖為：________。 (2)下列物品或設(shè)備所用材料屬于硅酸鹽的是____________________________ _______________________________________。 ①長(zhǎng)江三峽水泥大壩?、诠鈱?dǎo)纖維?、厶沾邵釄? ④普通玻璃?、莨杼?yáng)能電池 A．①②③　 B．③④⑤　 C．②③④　 D．①③④ (3)下列說法正確的是________。 A．在粗硅的制取中發(fā)生2C＋SiO22CO↑＋Si，硅被還原，所以碳的還原性大于硅的還原性 B．硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中 C．用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后再通入CO2 D．由Na2CO3＋SiO2CO2↑＋Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸 (4)常溫下，SiCl4為液態(tài)，沸點(diǎn)為57.6 ℃，在空氣中冒白霧。制備高純度硅的中間產(chǎn)物SiCl4中溶有液態(tài)雜質(zhì)，若要得到高純度SiCl4，應(yīng)采用的方法是____________；用化學(xué)方程式及必要的文字解釋SiCl4在空氣中冒白霧的原因：______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 解析　(2)長(zhǎng)江三峽大壩的水泥中含有硅酸鹽，光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，不是硅酸鹽，陶瓷坩堝中含有硅酸鹽，玻璃中含有硅酸鹽，硅太陽(yáng)能電池中含有單質(zhì)硅的成分，不含硅酸鹽。(3)依據(jù)元素周期律，硅的還原性大于碳，A項(xiàng)反應(yīng)能發(fā)生是因?yàn)镃O氣體不斷逸出，使平衡向右移動(dòng)；硅酸鈉是一種黏合劑，能夠把瓶塞和瓶頸黏合在一起，B錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中的反應(yīng)不是在水溶液中進(jìn)行的，且產(chǎn)物中有氣體生成，與酸性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。(4)分離液體混合物可以選擇蒸餾的方法，但因?yàn)镾iCl4能夠水解，所以必須選擇無(wú)水(無(wú)水蒸氣)的環(huán)境進(jìn)行該操作；SiCl4在空氣中與水蒸氣反應(yīng)生成H2SiO3和HCl，其中HCl在空氣中遇到水蒸氣產(chǎn)生白霧。 答案　(1) (2)D　(3)C (4)在干燥條件下蒸餾　SiCl4＋3H2O===H2SiO3＋4HCl，HCl遇水蒸氣產(chǎn)生白霧 13．(xx北京海淀模擬)硅及其化合物在自然界廣泛存在并被人類應(yīng)用。 (1)氮化硅膜與二氧化硅膜相比較具有表面化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，故氮化硅膜可用于半導(dǎo)體工業(yè)?？梢杂肗H3和SiH4(硅烷)在一定條件下反應(yīng)，并在600 T的加熱基板上生成氮化硅膜： 3SiH4＋4NH3Si3N4＋12H2 以硅化鎂為原料制備硅烷的反應(yīng)和工業(yè)流程如下： 反應(yīng)原理：4NH4Cl＋Mg2Si4NH3↑＋SiH4↑＋2MgCl2　(ΔH＜0) ①NH4Cl中的化學(xué)鍵類型有______________________，SiH4的電子式為______________。 ②上述生產(chǎn)硅烷的過程中液氨的作用是____________________ _________________________________________________________。 ③氨氣是重要的工業(yè)原料，寫出氨氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO的化學(xué)方程式______________________， 實(shí)驗(yàn)室可利用如右圖所示裝置完成該反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)過程中，除觀察到錐形瓶中產(chǎn)生紅棕色氣體外，還可觀察到有白煙生成，白煙的主要成分是______________。 (2)三硅酸鎂(Mg2Si3O8nH2O)難溶于水，在醫(yī)藥上可做抗酸劑。它除了可以中和胃液中多余的酸之外，生成的H2SiO3還可覆蓋在有潰瘍的胃表面，保護(hù)其不再受刺激。三硅酸鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________ _________________________________________。將0.184 g三硅酸鎂加入到50 mL 0.1 molL－1鹽酸中，充分反應(yīng)后，濾去沉淀，用0.1 molL－1 NaOH溶液滴定剩余的鹽酸，消耗NaOH溶液30 mL，則Mg2Si3O8nH2O中的n值為________。(注：Mg2Si3O8的摩爾質(zhì)量為260 gmol－1)。 解析　(1)②液氨的作用是制冷、吸收熱量，保證反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，并不參與反應(yīng)。 (2)書寫Mg2Si3O8nH2O與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)，Mg2Si3O8nH2O要以整體形式出現(xiàn)。 Mg2Si3O8nH2O＋4HCl===3H2SiO3＋2MgCl2＋(n－1)H2O 1 mol　　　　　4 mol 　　　　　　　 x mol　　　　?。?.002 mol x＝0.000 5 0．000 5(260＋18n)＝0.184，n＝6。 答案　(1)①極性鍵(或共價(jià)鍵)、離子鍵　 ②吸收熱量，保證反應(yīng)在常溫下進(jìn)行(答“制冷”或“降溫”均可)　 ③4NH3＋5O24NO＋6H2O　NH4NO3(或硝酸銨) (2)Mg2Si3O8nH2O＋4HCl===3H2SiO3＋2MgCl2＋(n－1)H2O　6