高考化学专题复习二氧化硅.docx
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高考化学专题复习二氧化硅
2021年高考化学专题复习:
二氧化硅
1.石英
系列光纤已广泛应用于有线电视和通信系统。
属于()
A.盐B.酸C.单质D.氧化物
2.中国是全球光伏发电安装量增长最快的国家。
制造太阳能电池板的主要材料是()
A.锂B.硅C.铜D.硫
3.我国成功地发射了“嫦娥一号”探测卫星,对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。
月球的矿产资源极为丰富,仅月球表层5cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨,月球上的主要矿物有辉石(
)、钾长石(
)和橄榄石(
)等,下列说法或分析不正确的是()
A.辉石、钾长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B.钾长石的氧化物形式可表示为:
C.橄榄石中铁为+2价
D.月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱
4.光导纤维的主要成分是()
A.单晶硅B.石墨C.硅酸钠D.二氧化硅
5.下列哪种物质不是制造玻璃的原料()
A、纯碱(
)B、烧碱(NaOH)
C、石灰石(
)D、石英(
)
6.下列物质中,可用来制造光导纤维的材料是( )
A.硅单质B.铝单质C.铜单质D.二氧化硅
7.在一定条件下,下列物质不能与二氧化硅反应的是()
①焦炭;②纯碱;③碳酸钙;④氢氟酸;⑤高氯酸;⑥氢氧化钾;⑦氧化钙;⑧氮气
A.③⑤⑦⑧B.⑤⑦⑧C.⑤⑧D.⑤⑦
8.下列物品的主要成分不为
的是()
A.石英坩埚B.玛瑙饰物C.砖瓦D.水晶花瓶
9.实验室储存固体试剂可以放在广口瓶中,液体试剂放在细口瓶中,但是有些试剂必须储存在具有橡胶塞的玻璃试剂瓶中。
以下物质必须储存在具有橡胶塞的玻璃试剂瓶中的是( )
①KOH溶液 ②Na2CO3溶液 ③盐酸 ④氢氟酸 ⑤澄清石灰水 ⑥硝酸 ⑦NaOH溶液
A.①②⑤B.①②④⑤C.①②④⑤⑦D.①②⑤⑦
10.下列说法正确的是( )
A.生产水泥时,在熟料中加入适量的石膏可以调节水泥的硬化速度
B.水泥在水中能硬化,但在空气中不会硬化
C.水泥和水拌和后生成水合物,要吸收一定的热量
D.水泥是一种化合物
11.在航天飞机返回地球大气层时,为防止其与空气剧烈摩擦而被烧毁,需要在航天飞机外表面安装保护层。
该保护层的材料可能为( )
A.铝合金B.合金钢
C.新型陶瓷D.塑料
12.陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成性质与化学有着密切的关系。
下列说法错误的是()
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
13.陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。
下列说法错误的是()
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
14.北宋杨亿、黄鉴《杨文公谈苑》中记载:
“嘉州峨眉山有菩萨石,多人采之,色莹白,若泰山狼牙石、上饶水晶之类,日光射之有五色。
”下列“石”与“菩萨石”具有相同的化学成分的是()
A.硅石B.冰晶石C.石灰石D.重晶石
15.二氧化硅属于酸性氧化物,理由是()
A.Si是非金属元素B.SiO2对应的水化物是可溶性弱酸
C.SiO2与强碱反应生成盐和水D.SiO2不能与酸反应
16.硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。
在无机非金属材料中,硅一直扮演着主角。
下面几种物质中含有硅单质的是()
A.玛瑙B.光导纤维C.太阳能电池板D.水晶
17.《本草纲目》中对玻璃有如下叙述:
“本作颇黎。
颇黎,国名也。
其莹如水,其坚如玉,故名水玉,与水精(即水晶,主要成分为SiO2)同名。
有酒色、紫色、白色,莹澈与水精相似。
”下列说法错误的是()
A.文中所描述的玻璃颜色,来自某些金属氧化物
B.玻璃质地坚硬,不易破碎
C.将石灰石、纯碱、石英在高温下熔融,可制得普通玻璃
D.不能用带有磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶盛放NaOH溶液
18.有科学家认为硅是“21世纪的能源”“未来的石油”,下列有关硅可能成为新型能源的叙述中不正确的是()
A.自然界中存在大量硅单质
B.自然界中的硅易开采,且可再生
C.硅燃料便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是优质燃料
D.硅燃料燃烧放出的热量多,其燃烧产物对环境的污染容易有效地控制
19.二氧化硅(SiO2)又称硅石,是制备硅及其化合物的重要原料(各种转化见下图)。
下列说法正确的是()
A.SiO2既能与HF反应,又能与NaOH反应,属于两性氧化物
B.SiO2和Si都是光导纤维材料
C.硅胶吸水后可重复再生
D.图中所示转化反应都是非氧化还原反应
20.硅及其化合物在材料领域中应用广泛。
下列叙述正确的是()
A.晶体硅可做光导纤维
B.SiO2可做计算机芯片
C.SiO2可与水反应制备硅胶
D.玻璃、水泥、陶瓷都是硅酸盐产品
21.下列关于硅酸的叙述,错误的是()
A.硅酸是一种很弱的酸
B.硅酸可由二氧化硅与水反应制得
C.硅酸不稳定,加热脱水会生成二氧化硅
D.硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得
22.月球的矿产资源极为丰富,仅月球表面5cm厚的沙上就含有铁单质上亿吨,月球上的主要矿物有辉石(
)、斜长石(
)等,下列说法或分析错误的是()
A.
、
是化学式,表示矿物的组成元素及其原子个数比
B.月球上有大量游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上弱
C.从辉石的组成来看,它可被看作复盐
D.斜长石的氧化物形式可表示为
23.氮化硅是一种高温结构陶瓷材料,它的硬度大、熔点高,化学性质稳定。
工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅。
请回答下列问题。
(1)根据氮化硅的性质推测其用途有()
A.作刀具B.制有色玻璃C.制造陶瓷发动机
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它跟其他无机酸不发生反应,试推断该陶瓷被氢氟酸腐蚀时发生反应的化学方程式:
____________________________________________。
(3)用四氯化硅与氮气在氢气中反应(高温条件下)可制得较高纯度的氮化硅,该反应的化学方程式为_______________________________________。
24.在半导体工业中有这样一句话:
“从沙滩到用户”。
其中由粗硅制纯硅的常用方法为Si(粗)+2Cl2
SiCl4,SiCl4+2H2
Si(纯)+4HCl。
若在25℃101kPa条件下反应生成HCl气体49L(注:
25℃101kPa条件下气体摩尔体积为24.5L·mol-1),则:
(1)反应生成HCl气体的质量为____,两反应共转移电子的个数为____。
(2)反应生成的HCl气体溶于127mL水中,得到密度为1.20g·mol-1的盐酸,此盐酸的物质的量浓度为____。
(3)“从沙滩到用户”涉及多个反应,其中制取粗硅的反应方程式为____________。
纯净的石英与烧碱反应可以制得水玻璃,反应的离子方程式为______________。
参考答案
1.答案:
D
2.答案:
B
3.答案:
D
解析:
由辉石、钾长石及橄榄石的组成可以看出三者均为硅酸盐矿,A项正确;将硅酸盐表示成氧化物形式时需注意元素守恒,辉石可写作:
钾长石可写作:
B项正确;根据化合价原则:
2x+n(2-x)+4=2×4,分析得n=2,铁为+2价,C项正确;月球上存在游离态铁的主要原因是月球上没有氧气,D项错误。
4.答案:
D
5.答案:
B
解析:
生产玻璃的主要原料有:
石英砂,硼砂,碳酸钡,石灰水,纯碱等。
故烧碱符合题意。
6.答案:
D
7.答案:
C
解析:
在高温条件下,焦炭能与二氧化硅反应:
;在高温条件下,二氧化硅分别能与纯碱、碳酸钙、氧化钙反应:
,
,
;二氧化硅能与强碱(如氢氧化钾)溶液发生反应:
;二氧化硅除能与氢氟酸反应(
)外,不与其他酸反应;二氧化硅不能与氮气反应。
综上分析,⑤⑧不能与二氧化硅反应,故选C。
8.答案:
C
9.答案:
D
解析:
强碱性的物质由于能和玻璃中二氧化硅反应生成黏性强的硅酸钠,所以不能用玻璃塞,用橡皮塞。
盐酸、硝酸和玻璃都不反应,可用玻璃塞;氢氟酸能腐蚀玻璃,不能用玻璃瓶,所以正确的答案选D。
10.答案:
A
解析:
水泥的主要成分为
为一混合物,水泥的水硬性不仅在水中具有,在空气中也具有。
水泥与水混合后生成一定的水合物需要放出一定的热量。
11.答案:
C
解析:
在航天飞机返回地球大气层时,为防止其与空气剧烈摩擦而被烧毁,需在航天飞机外表面安装保护层。
该保护层必须耐高温,所以其材料可能为新型陶瓷,铝合金、合金钢、塑料均不耐高温,答案选C。
12.答案:
A
解析:
“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色与氧化铁无关,因氧化铁显红色,A项错误;秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成,B项正确;陶瓷以黏土为原料,经高温烧制而成,属于人造材料,主要成分是硅酸盐,C项正确;陶瓷主要成分是硅酸盐,硅酸盐中硅元素化合价处于最高价,化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,D项正确。
13.答案:
A
解析:
氧化铁为红棕色固体,瓷器的青色不可能来自氧化铁,故A错误;秦兵马俑是陶制品,陶制品是由黏土烧制而成的,故B正确;陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物,陶瓷的主要成分是硅酸盐,与水泥、玻璃等同属硅酸盐产品,故C正确;陶瓷的主要成分是硅酸盐,硅酸盐的化学性质不活泼,具有不与酸或碱反应、抗氧化的特点,故D正确。
14.答案:
A
解析:
依据题意可知菩萨石成分为二氧化硅,
A.硅石主要成分为二氧化硅,故A选;
B.冰晶石成分为Na3AlF6,故B不选;
C.石灰石成分为碳酸钙,故C不选;
D.重晶石成分为硫酸钡,故D不选;
故选:
A。
15.答案:
C
解析:
A.硅是非金属,非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如NO、CO,故A错误;
B.酸性氧化物对应酸可以是强酸或弱酸,如
形成的是硫酸属于强酸,二氧化硫对应酸是亚硫酸属于弱酸,故B错误;
C.
与强碱反应生成盐和水,符合酸性氧化物概念,故C正确;
D. NO、CO不能与酸反应,但是它们不是酸性氧化物,故D错误;
故选C.
16.答案:
C
解析:
A.玛瑙的主要成分是二氧化硅,故A错误;
B.光导纤维的主要成分是二氧化硅,故B错误;
C.太阳能电池板的主要成分是硅单质,故C正确;
D.水晶的主要成分是二氧化硅,故D错误.
故选C.
17.答案:
B
解析:
玻璃中的着色剂大多是金属氧化物,如添加二氧化锰,玻璃呈紫色,A项正确;根据“其坚如玉”,结合生活常识可知,玻璃容易破碎,B项错误;普通玻璃以石灰石、纯碱、石英为原料,在高温下熔融制得,C项正确;玻璃的主要成分为SiO2,其能与NaOH溶液发生反应:
2NaOH+SiO2=Na2SiO4+H2O,生成具有黏性的Na2SiO3水溶液,磨口玻璃塞处表面积大,更易发生该反应,故NaOH溶液一般密封呆存在带有橡胶塞的玻璃瓶中,D项正确。
18.答案:
A
解析:
硅元素具有亲氧性,在自然界中主要以化合态形式存在,没有硅单质,A错误;硅在自然界中含量丰富,主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在,易开采且可再生,B正确;硅常温下为固体,性质较稳定,便于运输和贮存,较为安全.硅燃烧放出大量的热,是优质的燃料,C正确;桂燃烧放出的热量大,燃烧生成二氧化硅,二氧化硅是固体,对环境的污染容易有效控制,D正确。
19.答案:
C
解析:
A.二氧化硅是酸性氧化物能和强碱反应,反应方程式为
但也能和特殊的酸氢氟酸反应,反应方程式为:
,但二氧化硅属于酸性氧化物,故A错误;
B.硅是半导体材料,二氧化硅是光导纤维材料,故B错误;
C.无水
为深蓝色,吸水后能变成粉红色的水合物CoCl2⋅6H2O,所以可以在硅胶加入
可显示硅胶吸水是否失效,故C正确;
D.图中有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应,即化学反应中有电子转移的一定是氧化还原反应,故D错误。
故选C.
20.答案:
D
解析:
A.光导纤维是二氧化硅,而不是硅,故A错误;
B.半导体硅可做计算机芯片,故B错误;
C.二氧化硅与水不反应,故C错误;
D.玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英,水泥的主要原料是黏土、石灰石,陶瓷主要原料是黏土,石英主要成分是二氧化硅、黏土属于硅酸盐,故都属于硅酸盐产品,故D正确。
21.答案:
B
解析:
硅酸是一种比碳酸还弱的酸,二氧化硅对应的酸虽然是硅酸,但是由于二氧化硅不溶于水,也不与水反应,所以B项错误;硅酸不稳定,加热会脱水,生成二氧化硅;D项中是较强的酸与较弱的酸的盐溶液反应生成较强的酸的盐和较弱酸的复分解反应,这是该类复分解反应发生的条件。
22.答案:
B
解析:
A.
、
是物质的化学式,只表示矿物的组成元素及其原子个数比,正确;B.铁单质的活动性是固定不变的,与所在的地点、位置无关,错误;C.复盐是含有一种酸根离子、多种金属阳离子的盐,从辉石的组成来看,含有硅酸根离子、镁离子、钙离子,所以它可被看作复盐,正确;D.按照物质的组成形式,斜长石的氧化物形式可表示为
,正确。
23.答案:
(1)AC;
(2)
(3)
解析:
性质决定用途,由氮化硅是一种高温结构陶瓷材料,且硬度大、熔点高、化学性质稳定,可知A、C项正确。
24.答案:
(1)73g;4NA
(2)12mol·L-1(3)SiO2+2C
Si(粗)+2CO↑;SiO2+2OH-=
+H2O
解析:
(1)25℃101kPa条件下气体摩尔体积为24.5L·mol-1,49LHCl气体的物质的量为2mol,其质量为2mol×36.5g·mol-1=73g,两个反应共转移电子个数为4NA。
(2)溶质质量为73g,水的质量为127g,所以溶液体积为
则盐酸的物质的量浓度是
。
(3)制取粗硅是用碳还原二氧化硅,其方程式为SiO2+2C
Si(粗)+2CO↑,石英的主要成分是SiO2,与烧碱反应制取水玻璃,反应的离子方程式为SiO2+2OH-=
+H2O。
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