2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第5單元 第1節(jié)《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角 硅》課時(shí)檢測(cè).doc
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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第5單元 第1節(jié)《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角 硅》課時(shí)檢測(cè) 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共24分,每小題4分,每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)) 1.下列表述正確的是( )。 ①人造剛玉熔點(diǎn)很高,可用作高級(jí)耐火材料,主要成分是二氧化硅;②化學(xué)家采用瑪瑙研缽研磨固體反應(yīng)物進(jìn)行無(wú)熔劑合成,瑪瑙的主要成分是硅酸鹽;③提前建成的三峽大壩使用了大量水泥,水泥是硅酸鹽材料;④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來(lái)保護(hù)眼睛;⑤太陽(yáng)能電池可采用硅材料制作,其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能。 A.①②③ B.②④ C.③④⑤ D.③⑤ 2.二氧化硅(SiO2)又稱(chēng)硅石,是制備硅及其化合物的重要原料。下列說(shuō)法正確的是( )。 A.SiO2既能與HF反應(yīng),又能與NaOH反應(yīng),屬于兩性氧化物 B.SiO2和Si都是光導(dǎo)纖維材料 C.利用SiO2與NaOH溶液反應(yīng)可制取水玻璃 D.制取Si的過(guò)程中,轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng) 3.下列關(guān)于碳和硅的敘述中,正確的是( )。 A.其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng) B.其單質(zhì)在加熱時(shí)都能跟O2反應(yīng) C.其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸 D.碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì) 4.假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開(kāi)發(fā)利用,關(guān)于其有利因素的下列說(shuō)法中,你認(rèn)為不正確的是( )。 A.硅便于運(yùn)輸、貯存,從安全角度考慮,硅是最佳的燃料 B.自然界中存在大量單質(zhì)硅 C.硅燃燒放出的熱量大,且燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度低,容易有效控制 D.自然界中硅的貯量豐富 5.某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半,該元素( )。 A.在自然界中只以化合態(tài)的形式存在 B.單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維 C.最高價(jià)氧化物不與酸反應(yīng) D.氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定 6.四氯化硅還原法是當(dāng)前制備較高純度硅的一種方法,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)。下列說(shuō)法合理的是( )。 A.光導(dǎo)纖維的主要成分是硅單質(zhì) B.減小壓強(qiáng)有利于加快化學(xué)反應(yīng)速率 C.高溫下,氫氣的還原性強(qiáng)于硅 D.混入少量空氣對(duì)上述反應(yīng)無(wú)影響 二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共12分,每小題6分,每小題有二個(gè)正確選項(xiàng)。選對(duì)一個(gè)給3分,選錯(cuò)一個(gè)不給分) 7.下列關(guān)于硅的說(shuō)法中,不正確的是( )。 A.二氧化硅是人類(lèi)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料 B.硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體材料 C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng) D.加熱到一定溫度時(shí),硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng) 8.Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是( )。 A.Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水 B.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固體 C.Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物 D.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔點(diǎn) 三、非選擇題(本大題共64分) 9.(16分)(xx年廣東佛山模擬)多晶硅(硅單質(zhì)的一種)被稱(chēng)為“微電子大廈的基石”制備中副產(chǎn)物以SiCl4為主,它對(duì)環(huán)境污染很大,能遇水強(qiáng)烈水解,放出大量的熱。研究人員利用SiCl4水解生成的鹽酸和鋇礦粉(主要成分為BaCO3,且含有鈣、鐵、鎂等離子)制備BaCl22H2O,工藝流程如下。已知常溫下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分別是:3.4、12.4。 (1)SiCl4水解控制在40 ℃以下的原因是____________________________________。已知:SiCl4(s)+H2(g)===SiHCl3(s)+HCl(g) ΔH1=47 kJmol-1SiHCl3(s)+H2(g)===Si(s)+3HCl(g) ΔH2=189 kJmol-1則由SiCl4制備硅的熱化學(xué)方程式為:_____________________________。 (2)加鋇礦粉時(shí)生成BaCl2的離子反應(yīng)方程式是:________________________________。 (3)加20%NaOH調(diào)節(jié)pH=12.5,得到濾渣A的主要成分是__________________,控制溫度70 ℃的目的是____________________________。 (4)BaCl2濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾,再經(jīng)真空干燥后得到BaCl22H2O。實(shí)驗(yàn)室中蒸發(fā)濃縮用到的含硅酸鹽的儀器有________種。 (5)為體現(xiàn)該工藝的綠色化學(xué)思想,該工藝中能循環(huán)利用的物質(zhì)是______________。 10.(16分)碳酸鈉與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活緊密相關(guān)。工業(yè)碳酸鈉大多采用侯氏制堿法制取,所得碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl,現(xiàn)欲測(cè)定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某探究性學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題: 方案一:沉淀分析法。 (1)把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過(guò)量的CaCl2溶液,將所得沉淀________(填操作)、洗滌、烘干、稱(chēng)量,洗滌沉淀的操作是___________________________________________ _______________________________________________________________________________。 方案二:氣體分析法。 (2)把一定量的樣品與足量鹽酸反應(yīng)后,用下圖所示裝置測(cè)定產(chǎn)生CO2的體積,為了確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性,B中的溶液最好采用______________,但選用該溶液后實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然不夠準(zhǔn)確,其原因是__________________________________________。 方案三:質(zhì)量差分析法。 把一定質(zhì)量的樣品和足量的稀硫酸反應(yīng),采用如下圖所示裝置,通過(guò)稱(chēng)量反應(yīng)前后盛有堿石灰的干燥管的質(zhì)量,利用其質(zhì)量差求算樣品的純度。 該實(shí)驗(yàn)的操作步驟有:①在干燥管內(nèi)填滿(mǎn)堿石灰,質(zhì)量為m g;②取n g樣品裝入廣口瓶中;③檢驗(yàn)裝置的氣密性;④緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘,再稱(chēng)量干燥管質(zhì)量為w g;⑤關(guān)閉止水夾;⑥打開(kāi)止水夾;⑦緩慢加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止;⑧緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘。 (3)正確的操作順序是(填序號(hào)): ③→________→⑥→________→⑤→________→⑦→________→④。 (4)若去掉裝置A,測(cè)定結(jié)果________;若去掉裝置B,測(cè)定結(jié)果________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。 11.(16分)(xx年海南高考)硅在地殼中的含量較高。硅及其化合物的開(kāi)發(fā)由來(lái)已久,在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)1810年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時(shí),得到一種“金屬”。這種“金屬”可能是________。 (2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料。其中,生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有________。 (3)高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線(xiàn),其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下: 反應(yīng)儀器 發(fā)生的主要反應(yīng) 電弧爐 SiO2+2CSi+2CO↑ 流化床反應(yīng)器 Si+3HClSiHCl3+H2 還原爐 SiHCl3+H2Si+3HCl ①用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產(chǎn)碳化硅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:__________________________;碳化硅又稱(chēng)________,其晶體結(jié)構(gòu)與________相似。 ②在流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中,SiHCl3大約占85%,還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表,提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和________。 物質(zhì) Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4 沸點(diǎn)/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9 ③SiHCl3極易水解,其完全水解的產(chǎn)物為_(kāi)_______________。 (4)氯堿工業(yè)可為上述工藝生產(chǎn)提供部分原料,這些原料是________。 12.(16分)某化學(xué)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(jiān)硬且呈紅褐色,投入水中沒(méi)有任何變化,再向水中加濃鹽酸至過(guò)量,礦石部分溶解,并有大量無(wú)色氣體生成。學(xué)生猜測(cè)該礦石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三種成分組成,試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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;2 molL-1鹽酸、2 molL-1NaOH溶液、2%KSCN溶液。 (1)將實(shí)驗(yàn)方案用以下流程示意圖表示,試寫(xiě)出每步所用試劑名稱(chēng)或化學(xué)式。 試劑Ⅰ________;試劑Ⅱ________;試劑Ⅲ________。 (2)如果猜測(cè)是成立的,試根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案,敘述實(shí)驗(yàn)操作,預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。 編號(hào) 實(shí)驗(yàn)操作 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 ① 取適量礦石研細(xì),加足量2 molL-1鹽酸 有大量無(wú)色氣體生成,得棕黃色溶液,且仍有少量固體殘留 ② ③ ④ 第五單元 非金屬及其化合物 第1節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅 1.D 解析:人造剛玉的成分為氧化鋁,①錯(cuò);瑪瑙的主要成分是二氧化硅,②錯(cuò);水泥的主要成分是硅酸鈣,③正確;變色眼鏡是在玻璃中添加了溴化銀,而不是氧化亞銅,④錯(cuò);因?yàn)楣枋前雽?dǎo)體,常用于電池中,既環(huán)保又節(jié)能,⑤正確。 2.C 解析:兩性氧化物的定義為與酸和堿反應(yīng)均生成鹽和水的氧化物,SiO2與HF反應(yīng)得到的SiF4不屬于鹽類(lèi),A錯(cuò)誤;SiO2是光導(dǎo)纖維材料,Si為半導(dǎo)體材料,B錯(cuò)誤;水玻璃是NaSiO3的水溶液,C正確;制取Si的過(guò)程中涉及了氧化還原反應(yīng),D錯(cuò)誤。 3.B 解析:CO不溶于水,也不能與NaOH溶液反應(yīng),A錯(cuò);SiO2不能溶于水,也不生成相應(yīng)的酸,C錯(cuò);碳有金剛石、石墨等同素異形體,硅有晶體硅和無(wú)定形硅,所以有多種單質(zhì),D錯(cuò)。 4.B 解析:由于Si的親氧性,自然界的硅大都以SiO2和硅酸鹽的形式存在,無(wú)單質(zhì)硅存在。 5.A 解析:短周期非金屬元素中,原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)一半的元素只有Si。Si在自然界中只以化合態(tài)存在,A項(xiàng)正確;光導(dǎo)纖維的成分是SiO2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;SiO2可與氫氟酸反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;碳的非金屬性強(qiáng)于硅,故CH4比SiH4穩(wěn)定,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.C 解析:光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,A錯(cuò)誤;減小壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率減小,B錯(cuò)誤,高溫下H2能夠還原四氯化硅制備高純硅,因此H2的還原性強(qiáng)于Si,C正確;混入少量空氣,制得的高純硅能夠被空氣中的氧氣氧化,D錯(cuò)誤。 7.AC 解析:硅是人類(lèi)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料,A錯(cuò)誤;硅在常溫下能與F2、氫氟酸等發(fā)生反應(yīng),C錯(cuò)誤。 8.AD 解析:分析三種氧化物,可知三者都不溶于水且都具有很高的熔點(diǎn)。 9.(1)防止HCl揮發(fā)污染環(huán)境或控制SiCl4的水解速率,防止反應(yīng)過(guò)于劇烈 SiCl4(s)+2H2(g)===Si(s)+4HCl(g) ΔH=236 kJmol-1 (2)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O (3)Fe(OH)3、Mg(OH)2、Ca(OH)2 確保鈣離子完全除去[或溫度越高,Ca(OH)2溶解度越小] (4)3 (5)BaCl2溶液 解析:(1)由SiCl4制備硅的熱化學(xué)方程式可由題給兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加得到,為SiCl4(s)+2H2(g)===Si(s)+4HCl(g) ΔH=47 kJmol-1+189 kJmol-1=236 kJmol-1;(2)加鋇礦粉生成BaCl2的化學(xué)方程式為:BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O;(3)根據(jù)濾液的成分可知,向?yàn)V液中加入20%NaOH調(diào)節(jié)pH=12.5的目的是將其中的Ca2+、Fe3+、Mg2+等雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去,控制溫度70 ℃的目的是控制Ca(OH)2的溶解度,以確保Ca2+全部轉(zhuǎn)化為Ca(OH)2沉淀除去。(4)在蒸發(fā)濃縮時(shí)用到的含硅酸鹽的儀器有三種,分別是蒸發(fā)皿、玻璃棒和酒精燈。 10.(1)過(guò)濾 沿玻璃棒緩慢地向過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀物,使水自然流下,重復(fù)2~3次 (2)飽和NaHCO3溶液 CO2中混有的HCl與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2 (3)② ⑧?、佟、? (4)偏大 偏大 解析:測(cè)定碳酸鈉樣品(樣品中混有氯化鈉)中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),即要得到一定質(zhì)量的樣品中含有Na2CO3的質(zhì)量,方法有:設(shè)法將Na2CO3、NaCl轉(zhuǎn)化為沉淀或?qū)a2CO3轉(zhuǎn)化為氣體,然后測(cè)定沉淀的質(zhì)量或氣體的體積來(lái)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換求算。(1)中沉淀應(yīng)過(guò)濾出來(lái),然后洗滌、干燥、稱(chēng)量。(2)中為保證CO2氣體不溶于B瓶液體,瓶中液體應(yīng)使用飽和NaHCO3溶液,以降低CO2的溶解度;但A中所用鹽酸具有揮發(fā)性,因此CO2中會(huì)混有HCl,HCl會(huì)與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2,從而導(dǎo)致測(cè)得的CO2的體積要比實(shí)際的大。 11.(1)含有硅、碳的鐵合金(或硅鐵) (2)石英砂、純堿和石灰石 (3)①SiO2+3CSiC+2CO↑ 金剛砂 金剛石(或單晶硅) ②精餾(或蒸餾) ③H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl (4)H2、HCl 解析:(3)比較SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸點(diǎn),可得常溫下SiHCl3、SiCl4為液體,SiH2Cl2、SiH3Cl為氣體,沉降除去產(chǎn)物中的固體后,冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液體,蒸餾可分離二者。 12.(1)2%KSCN溶液 2 molL-1NaOH溶液 2 molL-1鹽酸 (2)②向溶液中滴入幾滴KSCN溶液 溶液變成紅色,說(shuō)明礦石中有Fe2O3 ③向殘?jiān)屑尤? molL-1NaOH溶液 殘?jiān)芙?,得無(wú)色溶液 ④向溶液中加入少量2 molL-1鹽酸 產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明礦石中含有SiO2 解析:由于礦石的成分為CaCO3、Fe2O3、SiO2,依據(jù)三者的化學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程為:- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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