1、考点规范练 13 无机非金属材料的主角硅(时间:45 分钟 满分:100 分)考点规范练第 26 页 一、选择题(本题共 10 题,每小题 4 分,共 40 分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列叙述中正确的是( )A.红宝石、珍珠、水晶、钻石等装饰品的主要成分都是硅酸盐B.光导纤维导电能力很强,是一种很好的通信材料C.硅胶多孔,吸水能力强,所以常用作袋装食品的干燥剂D.硅的化学性质不活泼,在自然界中主要以游离态存在答案:C解析:红宝石的主要成分为三氧化二铝、珍珠的主要成分为 CaCO3、水晶的主要成分为SiO2、钻石为碳单质,A 选项中均不属于硅酸盐; 光导纤维不导电,B 选项错误;
2、自然界中无游离态的硅,D 选项错误。2.(2015 河南南阳模拟)下列叙述正确的是( )A.利用高纯硅可以制成光电池 ,将光能直接转化为电能B.CO、CO 2 均易与血红蛋白结合而中毒C.在 SiO2 制备高纯硅的过程中只涉及置换反应D.SiO2 和 H2O 反应可直接制备 H2SiO3答案:A解析:CO 2 不能与血红蛋白结合 ,B 项错误;粗硅提纯时,Si+2Cl 2 SiCl4 是化合反应,C 项错误;SiO2 不能与水反应,D 项错误。3.下列物质间的转化在给定条件下可以实现的是( )A.Si SiO2 H2SiO3B.S SO3 H2SO4C.Na2SiO3 H2SiO3 SiO2D
3、.KAl(SO4)2 溶液 KAl(SO4)212H2O Al答案:C解析:A 项 SiO2 不与水反应;B 项 S 在氧气中燃烧生成 SO2;D 项冶炼铝应该电解熔融Al2O3。4.用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“ 溶液”对应关系错误的是( )选项 操作及现象 溶液A 通入 CO2,溶液变浑浊,继续通入 CO2 至过量,浑浊消失 饱和 Na2CO3 溶液B 通入 CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去 Ca(ClO)2 溶液C 通入 CO2,溶液变浑浊,继续通入 CO2 至过量,浑浊消失,再加入足量 NaOH 溶液,又变浑浊 Ca(OH)2 溶液D 通入 CO2,溶液变浑浊
4、,再加入稀硝酸,沉淀不溶解 Na2SiO3 溶液答案:A解析:CO 2 通入饱和 Na2CO3 溶液生成溶解度小的 NaHCO3,以晶体的形式析出,A 错误;CO 2与 Ca(ClO)2 溶液反应生成具有漂白性的 HClO,B 正确;CO 2 与 Na2SiO3 溶液反应生成硅酸,硅酸不溶于稀硝酸,D 正确。5.(2015 济南联考)下列离子方程式中书写正确的是( )A.水玻璃中通入过量二氧化碳 :Na2SiO3+CO2+H2O 2Na+C +H2SiO3B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO2 Ca2+2HCC.二氧化硅与氢氟酸反应:SiO2+4H+4F- SiF4+2H2
5、OD.二氧化硅溶于烧碱溶液中:SiO2+2OH- Si +H2O答案:D解析:Na 2SiO3 是强电解质,应拆成 Na+、Si ,A 项正确写法是Si +2CO2+2H2O H2SiO3+2HC ;B 项正确写法是 CO2+OH- HC ;C 项,氢氟酸是弱酸,在离子方程式中不能拆分。6.化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法错误的是( )A.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维 ,光导纤维遇强碱会“断路”B.玛瑙、水晶、钻石的主要成分均为 SiO2C.硬铝属于合金材料,餐桌上的瓷盘属于硅酸盐制品D.SiC 俗称金刚砂,可用作砂纸、砂轮的磨料答案:B解析:钻石为金刚石,其成分为碳单质。
6、7.生产水泥和玻璃的共同原料是( )A.纯碱 B.黏土C.石灰石 D.石英答案:C解析:生产水泥不需要纯碱、石英 ,生产玻璃不需要黏土。8.某混合气体 X,可能由 H2、CO、CO 2 和水蒸气中一种或几种组成,现将混合气体通过灼热CuO,完全反应后,固体 CuO 质量减少 1.6 g;再将反应后的混合气体全部通入足量的澄清石灰水中,生成白色沉淀 10 g。根据以上信息,分析下列有关 X 的组成推断正确的是( )A.X 一定只由 CO 组成B.X 一定只由 H2 和 CO2 组成C.X 可能由 0.1 g H2 和 4.4 g CO2 组成D.X 可能由 0.1 g H2、1.4 g CO 和
7、 2.2 g CO2 组成答案:D解析:n(CaCO 3)=0.1mol,所以 n(CO2)+n(CO)=0.1mol,n(H2)+n(CO)=n(CuO)=0.1mol,H2、CO、CO 2 的物质的量只要符合上述两个等式即可。9.关于硅及其化合物的叙述中,错误的是( )A.硅是良好的半导体材料,二氧化硅可用于制光导纤维B.二氧化硅能与石灰石反应:SiO 2+CaCO3 CaSiO3+CO2C.可以用焦炭还原二氧化硅生产硅:SiO 2+2C Si+2COD.玻璃的主要成分是石灰石、纯碱、石英答案:D解析:玻璃的主要成分是硅酸盐 ,上述物质是生产玻璃的原料,D 选项错误。10.下图的实验装置用
8、来分离 CO2 和 CO 气体并干燥。图中 a 为止水夹,b 为分液漏斗的活塞,通过 Y 形管和止水夹分别接 c、d 两球胆,现装置内的空气已排尽。为使实验成功 ,甲、乙、丙分别盛放的溶液是( )A.NaHCO3 饱和溶液 ;12 molL-1 盐酸;18.4 molL-1 H2SO4B.Na2CO3 饱和溶液;2 molL -1 H2SO4;NaOH 饱和溶液C.NaOH 溶液;2 molL-1 H2SO4;18.4 molL-1 H2SO4D.18.4 molL-1 H2SO4;NaOH 饱和溶液 ;18.4 molL-1 H2SO4答案:C解析:根据 CO2、CO 的性质可以判断必须先将
9、 CO2 吸收,再收集 CO,然后再将 CO2 释放出来。甲中盛放 NaOH 溶液吸收 CO2,丙中盛放浓硫酸干燥气体,关闭 d,打开 c 收集 CO;乙中盛放稀硫酸,关闭 a、c,打开 d,再打开 b,收集 CO2。二、非选择题(本题共 3 小题,共 60 分)11.(22 分) 硅藻土是由硅藻死亡后的遗骸沉积形成的,主要成分是 SiO2 和有机质,并含有少量的 Al2O3、Fe 2O3、MgO 等杂质。精制硅藻土因为吸附性强、化学性质稳定等特点被广泛应用。下图是生产精制硅藻土并获得 Al(OH)3 的工艺流程。(1)粗硅藻土高温煅烧的目的是 。 (2)反应中生成 Al(OH)3 沉淀的化学
10、方程式是 ;氢氧化铝常用作阻燃剂,其原因是 。 (3)实验室用酸碱滴定法测定硅藻土中硅含量的步骤如下:步骤 1:准确称取样品 a g,加入适量 KOH 固体,在高温下充分灼烧 ,冷却,加水溶解。步骤 2:将所得溶液完全转移至塑料烧杯中 ,加入硝酸至强酸性,得硅酸浊液。步骤 3:向硅酸浊液中加入 NH4F 溶液、饱和 KCl 溶液,得 K2SiF6 沉淀,用塑料漏斗过滤并洗涤。步骤 4:将 K2SiF6 转移至另一烧杯中 ,加入一定量蒸馏水,采用 70 水浴加热使其充分水解(K2SiF6+3H2O H2SiO3+4HF+2KF)。步骤 5:向上述水解液中加入数滴酚酞 ,趁热用浓度为 c molL
11、-1NaOH 的标准溶液滴定至终点,消耗 NaOH 标准溶液 V mL。步骤 1 中高温灼烧实验所需的仪器除三脚架、泥三角、酒精喷灯外还有 。 A.蒸发皿 B.表面皿C.瓷坩埚 D.铁坩埚实验中使用塑料烧杯和塑料漏斗的原因是 。 步骤 3 中采用饱和 KCl 溶液洗涤沉淀 ,其目的是。 步骤 4 中滴定终点的现象为 。 样品中 SiO2 的质量分数可用公式“w(SiO 2)= 100%”进行计算。由此分析步骤5 中滴定反应的离子方程式为 。 答案:(1)除去有机质(2)NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO3氢氧化铝分解吸收热量,且生成高熔点的氧化铝覆盖在可燃物表面(3)D
12、实验中产生的 HF 能与玻璃仪器中的 SiO2 等物质反应洗去沉淀表面的 HF 等杂质;增大 K+浓度,减少 K2SiF6 的损失最后一滴滴入后溶液由无色变为粉红色,且 30 秒不褪色HF+OH - F-+H2O解析:(1)结合信息知含有有机质,其他物质煅烧均不反应;(3)KOH 与二氧化硅反应,所以不能用瓷坩埚;从洗涤沉淀目的 (洗去可溶性杂质,防止滤渣溶于洗涤液)回答;NaOH 既能与H2SiO3 反应,又能与 HF 反应,由化学方程式可得关系式 SiO2H2SiO34HF,如果先发生2NaOH+H2SiO3 Na2SiO3+2H2O,n(SiO2)=n(H2SiO3)= n(NaOH)=
13、 mol,w(SiO2)=,不符合公式;如果先发生 NaOH+HF NaF+H2O,n(SiO2)= n(HF)= n(NaOH)= mol,w(SiO2)= ,符合公式,所以步骤 5 中滴定反应是 NaOH 与 HF 的反应。12.(20 分) 某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验 )。实验操作步骤:.打开弹簧夹 1,关闭弹簧夹 2,并打开活塞 a,滴加盐酸。.A 中看到白色沉淀时 关闭活塞 a。请回答:(1)B 中反应的离子方程式是 。 (2)通过步骤得知盐酸具有的性质是 ( 填字母)。 A.挥发性 B.还原性C.氧化性 D.
14、酸性(3)C 装置的作用是 , X 是 (写化学式)。 (4)为了验证碳的非金属性强于硅,步骤中未写的操作和现象是 ,D中反应的化学方程式是 。 (5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是 (从原子结构角度加以解释) 。 答案:(1)CaCO 3+2H+ Ca2+CO2+H2O(2)AD(3)除 HCl 气体 NaHCO 3(4)打开弹簧夹 2,关闭弹簧夹 1,当 D 中出现白色胶状沉淀 Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3+Na2CO3(5)碳和硅位于元素周期表同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大 ,得电子的能力减弱,非金属性减弱解析:(2)A 中有气泡产生,且有白色沉淀,说明有 CO2
15、、AgCl 生成。13.(2015 北京理综)(18 分)研究 CO2 在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。(1)溶于海水的 CO2 主要以 4 种无机碳形式存在,其中 HC 占 95%,写出 CO2 溶于水产生 HC的方程式: 。 (2)在海洋碳循环中,通过下图所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式: 。 同位素示踪法证实光合作用释放出的 O2 只来自于 H2O,用 18O 标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:+ (CH2O)x+x18O2+xH2O (3)海水中溶解无机碳占海水总碳的 95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳,可采用如下方
16、法:气提、吸收 CO2。用 N2 从酸化后的海水中吹出 CO2 并用碱液吸收(装置示意图如下) 。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为 NaHCO3,再用 x molL-1 HCl 溶液滴定,消耗 y mL HCl 溶液。海水中溶解无机碳的浓度= molL -1。 答案:(1)CO 2+H2O H2CO3、H 2CO3 H+HC(2)2HC +Ca2+ CO2+CaCO3+H2OxCO 2 2x O(3) 解析:(1)CO 2 溶于水生成二元弱酸碳酸,碳酸电离出碳酸氢根和氢离子:CO2+H2O H2CO3、H 2CO3 H+HC 。(2)根据示意图可知碳酸氢根与钙离子结合生成碳酸钙和 CO2,则根据原子守恒可知还有水生成,离子方程式为 2HC +Ca2+ CO2+CaCO3+H2O。在光合作用中产生的氧气来自于水,因此反应为 xCO2+2x O (CH2O)x+x18O2+xH2O。(3)根据实验原理可知装置的作用之一是酸化,其次还需要将 CO2 吹出,在酸化过程中要选择难挥发性的酸,因此选择酸化的试剂为稀硫酸,因此装置图为 。根据化学方程式可知,在滴定过程中存在守恒关系:HC H+,则 n(H+)=xy10-3mol,溶液的体积 V=0.001zL,所以根据 c= 可知 c= molL-1。
