高中化学硅及其化合物专题复习 高考复习题B4Word文档下载推荐.docx
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①Cl2﹣消毒剂
②Si﹣半导体材料
③SO2﹣杀菌消毒
④SiO2﹣光导纤维
⑤碘﹣预防甲状腺肿大
⑥淀粉﹣检验I2的存在
⑦Ca(ClO)2﹣漂白纺织物
⑧Al2O3﹣耐高温材料.
A.②③④⑤⑥⑧B.①②③④⑤⑧C.②③④⑤⑧D.全部
8.下列物质中,能作为制备木材防火剂原料的是
A.水玻璃B.氢氟酸C.“84”消毒液D.硫酸钠溶液
9.海洋中的珊瑚虫经如下反应形成石灰石外壳,进而形成珊瑚:
Ca2++2HCO3-
CaCO3↓+H2O+CO2。
与珊瑚虫共生的藻类会消耗海洋中的CO2。
气候变暖、温室效应的加剧干扰了珊瑚虫的生长,甚至致其死亡。
下列说法不合理的是
A.共生藻类消耗CO2,有利于珊瑚的形成
B.海洋中CO2浓度升高,抑制了珊瑚的形成
C.温度升高会增大CO2在海水中的溶解度,抑制了珊瑚的形成
D.将CO2转化为甲醇等化工原料,有助于缓解温室效应
10.化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
B.绚丽缤纷的烟花中添加了含钾、钙、钠、铜等金属元素的化合物
C.汽车尾气中氮氧化物的产生主要是由于汽油中含有氮元素
D.埃博拉病毒对化学药品敏感,乙醇、次氯酸钠溶液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
11.瑞典皇家科学院2009年6日宣布,华人科学家高锟以及两名美国科学家WillardBoyle和GeorgeSmith获得2009
年诺贝尔物理学奖,以奖励他们在光纤和半导体领域上的开创性研究。
下列有关光导纤维和半导体的有关说法错误的是
A.二氧化硅是制备光导纤维的原料,光导纤维遇碱会“短路”
B.作半导体材料的硅位于周期表中金属与非金属分界线附近
C.工业上,利用二氧化硅热分解法冶炼硅
D.二氧化硅和硅属于同种晶体类型
12.下列有关CO2的实验中,只能证明CO2的物理性质的实验是()
二、填空题
13.在工农业生产和日常生活中经常用到的物质有下列几种
①Si②(NH4)2SO4③Ca(ClO)2④Al(OH)3⑤Fe2O3。
其中:
电脑芯片中常用的物质是________(填序号,下同);
用于杀菌、消毒的物质是________;
用作化肥的是________;
用作红色油漆和涂料的是________;
医用胃酸中和剂的是________。
14.(16分)学习化学应该明确“从生活中来,到生活中去”道理。
在生产生活中,我们会遇到各种各样的化学反应。
请按要求回答下列问题:
(1)写出下列反应的化学方程式。
(注意反应条件并配平)
①镁带着火时,不能用液态CO2灭火剂来灭火的原因是。
②工业上用氯气和消石灰(氢氧化钙乳浊液)反应制取漂白粉。
(2)请你写出下列反应的离子方程式。
①胃舒平含有氢氧化铝,可用来治疗胃酸(盐酸)过多。
②电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(3)工业上生产半导体材料硅的流程如下:
写出在制备粗硅时反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目:
____________。
(4)铝热反应在工业生产中的重要用途之一是;
小苏打在日常生活中的用途之一是,将小苏打和纯碱的混合物19.0g加热到恒重,测得固体质量为15.9g,则混合物中小苏打的质量分数为。
15.将一块铝硅合金恰好与NaOH溶液完全反应而溶解。
(1)写出合金溶解的离子方程式______________________________________________。
(2)向所得的溶液中加入足量的盐酸,充分反应后,溶液中大量存在的离子为_______。
16.由“嫦娥奔月”到“万户飞天”,由“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟遨游太空,中华民族载人航天的梦想已变成现实。
载人飞船上两副硅太阳能电池帆板提供了飞船所需的电力。
请画出硅原子的原子结构示意图____________。
17.硅单质及其化合物应用范围很广。
请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。
三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出由石英砂和焦炭在高温下制备粗硅的化学反应方程式:
_____________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。
SiHCl3
遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl
和另一种气体,写出配平的化学反应方程式:
_____________;
H2
还原SiHCl3
过程中若混入O2,可能引起的后果是______________。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是_____________(填字母代号)。
A.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
B.石英坩埚耐高温性强,可用于加热熔融氢氧化钠
C.神舟10
号飞船所用太阳能电池板可将光能转换为电能,所用转换材料单晶硅也可以制作电脑芯片
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
E.盐酸可以与硅反应,故可采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
F.玛瑙饰品的主要成分与建筑材料砂子相同
18.人造骨是一种新型的无机非金属材料,它类似于人骨和天然牙的性质结构,这是利用了这类材料的________特性。
人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子而形成新骨,可在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应,实现骨骼的牢固结合.人造骨植入人体内需要吸收人体中________形成新骨。
A.Ca2+B.Cl-C.Na+D.PO43-
19.月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效能原料,其原子核内的中子数为________________
(2)Na的原子结构示意图为____________________,Na的熔点比K的熔点__________(填“高”或“低”)
(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。
①月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为______________________________。
②MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。
若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为________________________________(写化学式)。
制备MgCl2的化学方程式为
__________________________________________________________________。
③月壤中含有丰富的3He,从月壤中提炼100g3He,同时可得600kgH2和70kgN2,若以得到的H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵____________kg。
实验目的
试剂及方法
证明地瓜中有淀粉
除去CO2中混有的少量CO
检验FeCl2溶液是否变质
除去Na2CO3固体中NaHCO3
21.硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。
回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号________________,该能层具有的原子轨道数为________________、电子数为________________。
(2)硅主要以硅酸盐、________________等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以________________相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献________________个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为________________。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是___________。
SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是________________。
(6)在硅酸盐中,SiO44+四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根;
其中Si原子的杂化形式为________________。
Si与O的原子数之比为________________化学式为________.
22.(6分)某石灰石样品中含有少量SiO2杂质。
5.0g样品与50mL2mol/L盐酸充分反应后,得到1064mLCO2(标准状况)。
计算:
(1)石灰石样品中SiO2的质量分数为
(2)中和多余盐酸所需要1mol/LNaOH溶液的体积为
mL。
三、解答题
23.化学与人类社会可持续发展密切相关,能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。
(1)硅是无机非金属材料的主角。
请你举出两种含硅的材料名称________;
铝制品表面因有一层氧化铝薄膜而经久耐用,但该氧化膜易被酸、碱破坏。
若将氧化铝与氢氧化钠溶液作用,反应的离子方程式为________________________________________。
(2)氯气用于漂白时,实际上起漂白作用的物质不是Cl2而是它和水反应生成的________(写化学式)。
缺铁性贫血患者补充的铁,通常以硫酸亚铁的形式,而硫酸铁则没有这种药效。
当用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣,这层糖衣的作用是_______________________________________。
(3)从降低成本和减少环境污染的角度考虑,制取硫酸铜最好的方法是________(填选项字母)。
A.铜和浓硫酸反应B.铜和稀硫酸反应
C.氧化铜和硫酸反应D.铜与Fe2(SO4)3溶液反应
24.已知:
Pb的化合价只有+2、+4,且+4价的Pb具有强氧化性,常温下能氧化浓HCl生成Cl2;
PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分解:
PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO。
现将amolPbO2加热分解,收集产生的O2;
加热反应后所得固体中,Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x;
向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸,收集产生的Cl2。
两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为ymol。
(1)若Fe3O4可表示为FeO·
Fe2O3,则Pb3O4可表示为_______________;
(2)试写出Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式______________;
(3)通过计算确定y与a、x的函数关系式______________。
25.用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。
工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,反应如下:
3SiCl4+2N2+6H2
Si3N4+12HCl。
完成下列填空:
(1)氮化硅可用于制造发动机的耐热部件,因为它属于_____________晶体。
有关氮化硅的上述反应中,原子最外层只有一个未成对电子的元素是______________(填写元素符号);
属于非极性分子的化合物的电子式是
__________。
(2)比较Si和Cl两种元素非金属性强弱的方法是__________
。
a.比较两种元素的气态氢化物的沸点
b.比较两种元素的原子获得一个电子时释放能量的大小
c.比较相同条件下两种元素氢化物水溶液的酸性强弱
(3)Si与Al、Be具有相似的化学性质,因为_________________(简述理由),写出Si与强碱溶液反应的离子反应方程式:
____________________________。
四、推断题
26.在下列物质的转化关系中,A是一种固体单质,且常作半导体材料,E是一种白色沉淀,F是最轻的气体单质。
据此填写:
(1)B的化学式是,目前在现代通迅方面B已被用作主要原料。
(2)B和a溶液反应的离子方程式是。
(3)A和a溶液反应的离子方程式是。
(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是。
27.A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素,他们能发生如图所示的转化关系,该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。
请回答下列问题:
(1)写出各物质的化学式:
A__________;
B___________;
C__________;
D__________;
E__________。
(2)写出反应①的化学方程式:
___________________,
该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________________。
(3)写出反应④的离子方程式:
_____________________________。
(4)写出反应⑤的离子方程式:
(5)H2CO3的酸性强于E的,请用离子方程式予以证明:
_________________________。
28.有三种透明、不溶于水的坚硬固体。
A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色无味气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,标准状况下测得此气体的密度是氧气密度的1.375倍。
B固体能溶于热的苛性钠溶液,再往该溶液中加入过量盐酸时,析出白色沉淀,此沉淀是一种比H2CO3还弱的酸,干燥后为不溶于水的白色粉末。
B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后,能得到C,C在高温时软化,无固定熔点。
根据以上事实,判断A、B、C各为何物:
_______、_______、_______;
写出有关反应的化学方程式______________。
五、计算题
29.钾玻璃中含有18.4%的K2O、11%的CaO、70.6%的SiO2。
计算三种氧化物的物质的量之比。
若需制造5.1t钾玻璃,需用碳酸钾、石灰石和二氧化硅多少吨?
写出制取钾玻璃的反应方程式。
30.取1.06gNa2CO3溶于水配成10mL溶液,再往该溶液滴入足量稀盐酸至完全反应。
求:
(1)该Na2CO3溶液的物质的量浓度;
(2)标准状况下,生成气体的体积
31.
(1)普通玻璃的成分Na2CaSi6O14,以氧化物形式可表示为;
(2)若要制备7.17吨该产品,其中需要石灰石、石英(利用率按75%计算)
各多少吨,并同时共产生标况下的温室效应气体CO2多少立方米?
六、实验题
32.通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅,粗硅(合铁、铝、硼、磷等杂质)
与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500℃),四氧化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
(D的硬质玻璃管中盛装粗硅)
相关信息如下:
a.四氧化硅遇水极易反应生成硅酸和氯化氢;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
—
315
熔点/℃
-70.0
-107.2
升华温度/℃
180
300
162
(1)写出用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅的化学方程式_________________________。
(2)写出装置A中发生反应的离子方程式__________________________________。
(3)装置A中g管的作用是_________________;
装置C中的试剂是____________;
(4)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过多次蒸馏得到高纯度四氯化硅,蒸馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
(5)写出尾气处理装置中发生反应的离子方程式___________________________。
(6)本题实验装置中有一明显的不足之处,请简述你的改进方案及理由:
___________。
33.为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,某学生设计了如下图所示的实验装置,一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。
请据此回答:
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂应为________。
(2)装置B所盛的试剂是__________,其作用是__________________________________。
(3)装置C所盛试剂是________,C中反应的离子方程式是______________________________________。
(4)由此得到的结论是酸性:
________>
________。
34.某校课外活动小组同学设计实验,探究木炭与浓硫酸在加热条件下反应生成气体的成分。
【实验探究】
(1)木炭与浓硫酸反应的化学方程式:
。
(2)A装置中品红溶液颜色(填“褪色”或“不褪色”),证明含有气体。
(3)装置C的作用。
【实验讨论】
(4)有同学对B装置能否除尽SO2气体有疑义。
你认为应该在B、C装置之间连接右图中的装置,以确认SO2是否除尽。
35.某学习小组欲设计实验探究焦炭与二氧化硅反应的产物。
查阅资料:
实验室可以用PdCl2溶液检验CO,二者发生反应会产生黑色金属钯,溶液变浑浊。
(1)上述装置连接顺序(按气流从左至右)为B→________→E。
(2)加热前,向装置内通入一段时间氮气,其目的是________;
D装置的作用是________。
(3)若A中出现浑浊,写出A中发生反应的化学方程式________。
(4)C装置可用来检验CO2气体,可选用的试剂是________(填字母)。
A.NaOH溶液B.Ba(OH)2溶液
C.BaCl2溶液D.品红溶液
(5)如果不用E装置,可能的后果是________。
(6)经测定B装置中生成的CO与CO2物质的量之比为2:
1,写出B中发生反应的化学方程式________。
七、综合题
36.某硅酸锌样品含58.6%的锌,而ZnO%与SiO2%的质量分数的总和为100%,写出这样品的化学式(最简式)。
37.(14分)高纯硅晶体是信息技术的重要材料。
(1)在周期表的以下区域中可以找到类似硅的半导体材料的是______(填字母)。
A.过渡元素区域B.金属和非金属元素的分界线附近
(2)工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。
已知:
写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式______。
(3)某同学设计下列流程制备高纯硅:
①Y的化学式为______。
②写出反应Ⅰ的离子方程式。
③写出反应Ⅳ的化学方程式。
④步骤Ⅵ中硅烷(SiH4)分解生成高纯硅,已知甲烷分解的温度远远高于硅烷,用原子结构解释其原因是。
(4)将粗硅转化成三氯硅烷(SiHCl3),进一步反应也可以制得粗硅。
其反应:
SiHCl3(g)+H2(g)
Si(s)+3HCl(g),不同温度下,SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时各反应物的物质的量之比)的变化关系如图所示。
下列说法正确的是(填字母)。
A.该反应是放热反应
B.横坐标表示的投料比应该是
C.该反应的平衡常数随温度升高而增大
D.实际生产中为提高SiHCl3的利用率,可以适当增大压强
38.课题式课堂教学是研究性学习的一种重要方式,其基本教学模式为:
提出课题→确定研究方案→解决问题→总结和评价。
下面是关于“CO的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段:
甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置,如图所示。
完成下列有关问题:
(1)点燃酒精灯A、B的顺序是_______。
(2)硬质管中发生反应的化学方程式为_____________________。
(3)洗气瓶中的实验现象为_______________________________。
(4)酒精灯B的作用_____________________________________。
(5)乙同学提出甲同学装置太复杂,可将酒精灯合二为一,去掉B,而将尾气导气管出口旋转到A的火焰上即可,乙同学的设计是否合理?
简述理由。
参考答案
1.A
【解析】A.熔点高的物质可作耐高温材料,则Al2O3熔点高,可用作耐高温材料,选项A选;
B.Cu与FeCl3发生氧化还原反应,则用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板,与FeCl3溶液呈酸性无对应关系,选项B不选;
C、石墨很软,可用于制铅笔芯,与石墨具有导电性无对应关系,选项C不选;
D、浓硫酸具有吸水性,可用于干燥CO2,与浓硫酸具有强氧化性无对应关系,选项D不选。
答案选A。
2.D
【解析】A.硝酸见光易分解,所以把硝酸放在棕色试剂瓶中,并放置在阴暗处保存,A正确;
B.氯水中有见光易分解的次氯酸,所以把氯水放在棕色试剂瓶中保存,B正确;
C.氢氧化钠易与玻璃塞中的二氧化硅反应生成有粘性的硅酸钠溶液,易与瓶口粘在一起,所以通常把氢氧化钠溶液放在带塑料塞的玻璃瓶中,C正确;
D.氢氟酸易与玻璃中的二氧化硅反应生成四氟化硅和水而腐蚀玻璃,所以把氢氟酸放在玻璃瓶中是不正确的。
综上所述,本题选D。
点睛:
常见试剂的保存要注意以下几点:
固体装在广口瓶、液体装在细口瓶中;
见光易分解的保存在棕色瓶中并置于冷暗处;
碱性的溶液不能用玻璃塞。
特殊试剂有特殊的保存方法和禁忌,要特别记忆,如氢氟酸易腐蚀玻璃,不能用玻璃瓶保存,可以保存在塑料瓶中,溴保存时要加水封等等。
3.C
【解析】
A、合金的熔点一般
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