化学高考总复习课时提能演练41无机非金属材料的主角硅含答案详解.docx

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化学高考总复习课时提能演练41无机非金属材料的主角硅含答案详解

课时提能演练（十）

（45分钟100分）

一、选择题（本题包括10小题，每小题6分，共60分）

1.（2012·武汉模拟）据《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。

假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，你认为不妥的是（）

A．便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料

B．自然界的含硅化合物易开采

C．硅燃烧放出的热量大，燃烧产物对环境污染程度低且容易有效控制

D．自然界中存在大量单质硅

2．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）

①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素

②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品

③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料

A．①②B．①④C．②③D．③④

3．可以用来检验碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是（）

A．加热，看有无气体放出

B．滴加盐酸，看有无气体放出

C．溶于水后，滴加稀的氯化钡溶液看有无白色沉淀生成

D．溶于水后，滴加澄清石灰水看有无白色沉淀生成

4.下列有关说法正确的是（）

A.CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体

B.14C可用于文物鉴定，14C与12C互为同素异形体

C.二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器

D.精炼粗铝时要清除坩埚表面的石英砂，铝与石英砂反应的方程式为

5.将足量CO2通入KOH和Ca（OH）2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（V）的关系正确的是（）

6.将足量CO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是（）

A.

B.

C.

D.

7.（2012·潍坊模拟）下列说法正确的是（）

A.CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在

B.检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可

C.在粗硅的制取中，2C+SiO2

Si+2CO↑硅被还原，所以硅的非金属性比碳强

D.用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通CO2

8.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。

如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如图所示（部分条件及物质未标出）。

下列有关该方法的叙述中不正确的是（）

A.能耗大是该方法的一大缺点

B.整个过程中，可以循环利用的物质是CaO和NaOH

C.“反应、分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤

D.该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品

9.诺贝尔物理学奖曾授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。

光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是（）

A.二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸

B.用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24L气体（标准状况）时，得到2.8g硅

C.二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆

D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应

10.将足量CO2气体通入水玻璃（Na2SiO3溶液）中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是（）

A.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3

C.Na2CO3、SiO2D.SiO2

二、非选择题（本题包括3小题，共40分）

11．（12分）CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。

因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。

（1）下列关于CO2的说法正确的是（填序号）_________。

①减少化石燃料的使用，充分利用太阳能、风能等清洁能源可有效降低大气中CO2的含量

②植树造林，增大植被面积可以有效降低大气中CO2的含量

③二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、悬浮微粒的含量都是空气质量日报的内容

④空气中CO2的含量过高会导致酸雨的形成

（2）下列措施不能减少二氧化碳排放的是（填序号）_________。

①利用太阳能制氢

②关停小火电企业

③举行“地球一小时”熄灯活动

④推广使用煤液化技术

（3）下列反应不产生温室气体的是（填序号）_________。

①用纯碱制玻璃②用煤炭作燃料

③用铁矿石炼铁④用氨制碳酸铵

（4）目前，关于二氧化碳是否为大气污染物有不同的观点。

认为“二氧化碳不是大气污染物”的理由是（填序号）_________。

①二氧化碳是重要的化工原料

②二氧化碳是植物光合作用的必备原料

③二氧化碳是无色、无味、无毒的气体

④除二氧化碳以外，甲烷、一氧化二氮等也是温室气体

12.（16分）A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。

（1）在元素周期表中，A位于第________族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为________，A与B在原子的电子层结构上的相同点是_______________________。

（2）易与C发生化学反应的酸是______（填名称），反应的化学方程式是_______。

（3）将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。

①写出生成D和F的化学方程式：

______________________________________，

___________________________________________________________________。

②要将NaOH高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_________________________。

A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚

C.氧化铝坩埚D.铁坩埚

（4）100gC与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标准状况下的体积为11.2L，100g混合物中石灰石的质量分数是________。

13.（12分）（2012·济南模拟）为了证明一氧化碳具有还原性，有人设计了下列实验：

（1）装置B中最适宜的试剂是___________________________________________。

（2）装置D中发生反应的化学方程式是___________________________________。

（3）必须用装置C吸收除去气体中水蒸气的理由是_________________________。

（4）若根据F中石灰水变浑浊的现象也能确定CO具有还原性，应在上图中装置______与______之间连接下列装置中的______（填序号）。

答案解析

1.【解析】选D。

硅是固体，便于运输、储存；硅常温下性质稳定，是非常安全的；硅在自然界存在广泛，硅化合物易开采，其燃烧产物为SiO2，对环境污染程度低；自然界没有游离态的硅，因此，D是错误的。

2．【解析】选B。

水晶饰物的主要成分是SiO2，②错误；用于制作光导纤维的是SiO2，③错误。

3．【解析】选C。

加热时，无论碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠粉末，碳酸氢钠都会分解放出气体，A错；B、D两选项中，无论碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠粉末，都会有相同的现象；溶于水后，滴加稀的氯化钡溶液，若混有碳酸钠，则会产生白色沉淀；若无碳酸钠则不会产生沉淀。

4.【解析】选D。

N2不是造成温室效应的气体，A错；14C与12C互为同位素，B错；SiO2能与氢氟酸反应，C错；D正确。

5.【解析】选D。

发生的反应依次为：

①Ca（OH）2+CO2====CaCO3↓+H2O

②2KOH+CO2====K2CO3+H2O

③K2CO3+CO2+H2O====2KHCO3

④CaCO3+H2O+CO2====Ca（HCO3）2

对照图像应选D。

6.【解析】选B。

将足量CO2通入各项溶液中，A中

会变成H2SiO3沉淀，C中OH－会生成

，D中

会转化为

，故B正确。

7.【解析】选D。

A选项中NO易被空气氧化，A错误；B选项中KSCN溶液变红色只能说明红砖中含有+3价的铁，并不能说明铁以氧化铁形式存在，B错误；C选项中通过该反应可判断还原性C>Si,但实际上非金属性：

C>Si,C错误；D选项正确。

8.【解题指南】解答本题注意以下两点：

（1）注意各物质的流向，明确各装置中发生的反应。

（2）联系反应条件和实验操作综合分析。

【解析】选C。

将流程图细化为下图，问题可迎刃而解。

碳酸钙需要高温才能分解，故A正确；循环利用的应该有CaO和NaOH两种物质，故B正确；“反应、分离”环节中，分离的是NaOH溶液和碳酸钙沉淀的混合物，只需过滤即可，用不到蒸发结晶，故C错误；D选项中工业上可用CO2制备甲醇，故D正确。

9.【解题指南】解答本题注意以下两点：

（1）酸性氧化物与水化合能生成相应的酸，但酸性氧化物不一定都能溶于水。

（2）二氧化硅不能导电，光缆传导的不是电流而是光信号。

【解析】选D。

A项SiO2不与H2O反应；B项SiO2+2C

2CO↑+Si，生成

2.24LCO（标准状况）时，得到1.4gSi；C项光导纤维不能导电，它传导的是光信号。

10.【解析】选A。

将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：

2CO2+Na2SiO3+2H2O====H2SiO3↓+2NaHCO3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：

H2SiO3

H2O+SiO2；2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O；SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+

CO2↑，各反应物存在如下关系：

H2SiO3～2NaHCO3，H2SiO3～SiO2，2NaHCO3～Na2CO3～SiO2，由上述关系可知，最后所得固体物质是Na2SiO3,故选A项。

【误区警示】本题易错选C，错因主要是容易忽视在高温条件下充分灼烧时，Na2CO3和SiO2还能够继续反应生成Na2SiO3。

11．【解析】

（1）①可以直接减少CO2的产生，正确；②植树造林，增大植被面积能够增强植物的光合作用，是吸收CO2的重要途径，正确；③二氧化碳虽然会造成温室效应，但对空气质量影响不大，故不列入污染物；④空气中的SO2含量过高是酸雨形成的主要原因，本题选①、②。

（2）利用太阳能制氢，减少了化石燃料的使用，同时也减少了CO2的排放，①项符合；火力发电消耗大量的煤炭资源，同时会排放出CO2及有害气体，关停小火电企业，有利于节能减排，②项符合；举行“地球一小时”熄灯活动能有效地节约电能，可以减少CO2的排放，③项符合;煤液化技术，提高了煤的利用率，但不能减少CO2的排放，④项不符合，选④。

（3）①制玻璃的反应为:

Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑；②煤炭燃烧可产生CO2气体；③铁矿石与C或CO反应可生成CO2；这三项均生成CO2，即产生温室气体。

④NH3与CO2反应生成（NH4）2CO3，没有产生CO2，选④。

（4）化工原料不一定不是大气污染物，还有其他气体能引起温室效应不能说明二氧化碳不是大气污染物，②③正确。

答案：

（1）①、②

（2）④（3）④（4）②③

12.【解析】

（1）A元素单质可作半导体材料，含A元素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知A为硅元素，比硅相对原子质量小的同族元素为碳。

（2）C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。

（3）SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，故含SiO2的材料（普通玻璃、石英玻璃）以及Al2O3等都能与NaOH在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔化NaOH。

（4）根据反应SiO2+CaCO3

CaSiO3+CO2↑，

CaCO3

CaO+CO2↑可知，无论SiO2和CaCO3是否恰好完全反应，均有关系式CaCO3～CO2存在，故n（CaCO3）=n（CO2）=0.5mol，m（CaCO3）=50g。

答案:

（1）ⅣA

最外层均有4个电子，最内层均有2个电子

（2）氢氟酸SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O

（3）①SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑

Na2SiO3+CO2+H2O====Na2CO3+H2SiO3↓

②A、B、C

（4）50%

13.【解题指南】解答本题注意以下两点：

（1）该实验的原理：

先制取纯净、干燥的CO2，再用C将CO2还原为CO，利用CO的还原性来检验CO的存在。

（2）注意排除水蒸气对实验的干扰。

【解析】

（1）装置B用来除去HCl，最适宜的试剂是饱和NaHCO3溶液。

（2）装置D中发生反应的化学方程式是

CO2+C

2CO。

（3）水蒸气进入D中在高温下能跟碳反应产生H2，H2也能使CuO还原，故不能证明CO具有还原性，所以必须用装置C除去气体中的水蒸气。

（4）若根据F中石灰水变浑浊的现象也能确定CO具有还原性，应在上图中装置D与E之间连接装置④，以除去其中的CO2。

答案:

（1）饱和NaHCO3溶液

（2）CO2+C

2CO

（3）水蒸气进入D中在高温下能跟碳反应产生H2，H2也能使CuO还原，不能证明CO具有还原性

（4）DE④

【方法技巧】验证CO具有还原性的常用实验方法是CO还原氧化铜的实验，通过黑色固体变红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊来说明。

除去尾气中的CO的常用方法是点燃法。