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届苏教版碳硅及其化合物单元测试
第12讲 碳、硅及其化合物
教材习题回扣
1.(必修1P81-4)赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。
这种物质是( )。
A.盐酸B.氢氟酸C.烧碱D.纯碱
2.(必修1P80-1)有下列物品或设备:
①陶瓷餐具;②砖瓦;③水泥路桥;④门窗玻璃;⑤水晶镜片;⑥石英钟表;⑦玛瑙手镯;⑧硅太阳能电池;⑨石英光导纤维;⑩计算机芯片。
(1)用到硅单质的是________(填序号,下同)。
(2)所用材料为SiO2或要用到SiO2的是____________________。
(3)所用材料为硅酸盐的是____________。
3.(必修1P80-3)硅酸的工业制法是:
将稀释好的硅酸钠和硫酸反应生成水凝胶,经水洗、干燥得到成品。
有关反应的化学方程式是____________________________________________。
4.(必修1P81-7)用纯净的石英砂与烧碱反应可以制得水玻璃;将纯碱和二氧化硅共熔,也可以制得水玻璃。
试写出反应的化学方程式:
______________________________________。
5.(必修1P81-9)从硅的氧化物可以制取硅单质,主要化学反应如下:
粗硅的制取:
SiO2+2C
Si+2CO↑
石英砂焦炭 粗硅
由粗硅制纯硅(常用方法):
Si(粗硅)+2Cl2
SiCl4
SiCl4+2H2
Si(纯)+4HCl
根据以上反应,回答下列问题:
(1)在制取粗硅的反应中,焦炭的作用是________。
(2)在由粗硅制纯硅的反应中,氯气与Si的反应属于____________(填反应类型,下同);SiCl4与H2的反应属于____________;H2的作用是__________。
(3)在半导体工业中有这样一句话:
“从沙滩到用户”,你是如何理解的?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
能力提升训练
一、单项选择题
1.(2015年江苏连云港模拟)手机芯片是一种在半导体材料上集合多种电子元器件的电路模块。
下列可用作半导体材料的是( )。
A.铝B.硅C.碳D.铁
2.(2015年上海模拟)青石棉是一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。
青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法不正确的是( )。
A.青石棉是一种硅酸盐材料
B.青石棉中含有一定量的石英晶体
C.青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
D.1mol青石棉能将含1molHNO3的稀硝酸还原
3.下列表述正确的是( )。
①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅;②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐;③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料;④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛;⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能。
A.①②③B.②④C.③④⑤D.③⑤
4.下列有关物质的性质及其应用均正确的是( )。
A.SiO2具有较好的导电性,可用于制造半导体材料
B.H2O2是一种绿色氧化剂,可氧化酸性高锰酸钾而产生O2
C.铜的金属活动性比铁弱,可用铜罐代替铁罐贮运浓硝酸
D.Mg在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作信号弹
5.(2015年广东韶关检测)下列因果关系叙述正确的是( )。
A.纯碱是一种碱,故可用于去油污
B.SiO2能与氢氟酸及碱反应,故SiO2是两性氧化物
C.Na的金属性比Mg强,故可用Na与MgCl2溶液反应制取Mg
D.浓硝酸中的HNO3见光会分解,故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色
6.对于化学方程式:
SiO2+3C
SiC+2CO↑,有关叙述正确的是( )。
A.反应中SiO2是氧化剂,C是还原剂
B.硅元素被还原,碳元素被氧化
C.在反应中C既是氧化剂又是还原剂
D.在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
7.(2013年上海卷改编)一定条件下,将0.1LCO、0.2LCO2、0.1LNO、0.2LNO2和0.2LNH3混合,然后通过分别盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)。
假设气体通过每个洗气瓶都能充分反应,则尾气(已干燥)( )。
A.不可能是单一气体
B.不可能含有一氧化碳
C.可能存在原气体中的两种气体
D.成分和洗气瓶的排列顺序无关
二、非选择题
8.
(1)普通玻璃的化学式是Na2CaSi6O14,以氧化物形式可表示为__________________,钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24,以氧化物形式表示为__________________________。
正长石的化学式是KAlSi3Ox,x是___________,以氧化物形式表示为________________。
(2)三硅酸镁(2MgO·3SiO2·nH2O)被用来治疗胃溃疡,是因为该物质不溶于水,服用后能中和胃酸,作用持久。
写出三硅酸镁与盐酸(胃酸中含有盐酸)反应的化学方程式:
______________________________________________________________。
9.氮化硅(Si3N4)是高温结构陶瓷,具有优良的性能,人们常常利用它来制造轴承、气轮叶片、永久性模具等机械构件。
设计的合成氮化硅工艺流程如下:
(1)①电弧炉中主要反应的化学方程式为:
_____________________________________。
②用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为:
__________________________________,碳化硅晶体是________晶体。
(2)在流化床反应的气态产物中,SiCl4大约占85%,还有Cl2等,有关物质的沸点数据如下表:
物质
Si
SiCl4
Cl2
沸点/℃
2355
57.6
-34.1
提纯SiCl4的主要工艺操作依次是沉降、________,其中温度最好控制在______(填序号)。
A.略小于-34.1℃B.大于57.6℃
C.略小于57.6℃D.-34.1℃
(3)①粉末状Si3N4遇水能生成一种有刺激性气味、常用做制冷剂的气体和一种难溶性的酸,该反应的方程式为:
____________________________________________________。
②该工艺流程中涉及的主要反应属于氧化还原反应的有________个。
10.(2014年广东卷)石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下:
(注:
SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃)
(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是__________________________。
(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________,由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为____________________。
(3)步骤①为搅拌、________,所得溶液Ⅳ中的阴离子有______________。
(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为__________________,100kg初级石墨最多可获得Ⅴ的质量为________kg。
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成下图的防腐示意图,并作相应标注。
专题巩固练习5 碳、硅、氯及其化合物
一、构建元素及其化合物知识网络,书写重要化学方程式(能写离子方程式的书写离子方程式)
1.碳、硅及其化合物。
(1)Si和NaOH溶液的反应:
________________________________________________________________________。
(2)SiO2和NaOH溶液的反应:
________________________________________________________________________。
(3)SiO2和C的反应:
________________________________________________________________________。
(4)向Na2SiO3溶液中通入过量CO2气体:
________________________________________________________________________。
(5)Si和氢氟酸的反应:
________________________________________________________________________。
(6)Mg在CO2中燃烧:
________________________________________________________________________。
(7)向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:
________________________________________________________________________。
(8)向澄清石灰水中通入少量CO2气体:
________________________________________________________________________。
(9)向澄清石灰水中通入过量CO2气体:
________________________________________________________________________。
(10)除去CO2中的CO:
________________________________________________________________________。
(11)Na2CO3和SiO2的反应:
________________________________________________________________________。
(12)CaO和MgCl2溶液的反应:
________________________________________________________________________。
2.氯及其化合物。
(1)Cl2和H2O的反应:
________________________________________________________________________。
(2)Cl2和NaOH的反应:
________________________________________________________________________。
(3)Cl2和石灰乳的反应:
________________________________________________________________________。
(4)把Cl2通入到Na2SO3溶液中:
________________________________________________________________________。
(5)将Cl2和SO2混合通入H2O:
________________________________________________________________________。
(6)将Cl2通入到氢硫酸溶液中:
________________________________________________________________________。
(7)将浓盐酸和MnO2混合加热:
________________________________________________________________________。
(8)电解饱和食盐水:
________________________________________________________________________。
(9)将浓盐酸与漂白液混合:
________________________________________________________________________。
(10)将浓盐酸与KClO3溶液混合:
________________________________________________________________________。
(11)向KMnO4固体滴加浓盐酸:
________________________________________________________________________。
(12)向漂白粉溶液中通入少量CO2气体:
________________________________________________________________________。
(13)向漂白粉溶液中通入少量SO2气体:
________________________________________________________________________。
(14)向漂白粉溶液中通入过量SO2气体:
________________________________________________________________________。
二、单项选择题
1.下列有关含氯化合物的说法正确的是( )。
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.工业上电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况)时,理论上需要转移6.02×1023个电子
2.下列离子方程式不正确的是( )。
A.向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳:
2OH-+CO2
CO
+H2O
B.向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳:
CO
+CO2+H2O
2HCO
C.向水玻璃中通入少量二氧化碳:
SiO
+CO2+2H2O
H4SiO4↓+CO
D.向氢氧化钠溶液中加入硅:
Si+2NaOH+H2O
Na2SiO3+2H2↑
3.下列离子或分子在溶液中能大量共存,通CO2后仍能大量共存的一组是( )。
A.K+、Na+、Br-、SiO
B.K+、Ca2+、Cl-、NO
C.H+、Fe2+、SO
、Cl2
D.K+、Ag+、NH3·H2O、NO
4.(2015年福建龙岩模拟)今有甲、乙、丙、丁、戊5种物质,在一定条件下,它们能按下图方式进行转化:
其推断正确的是( )。
选项
甲
乙
丙
丁
戊
A
NH3
O2
NO
H2O
NO2
B
Mg
CO2
C
MgO
CO
C
C
H2O
CO
H2
HCOOH
D
FeBr2
Cl2
FeCl2
Br2
FeCl3
5.下列各组离子或分子能大量共存,当加入相应试剂后会发生化学变化,且发生反应的离子方程式书写正确的是( )。
选项
离子组
加入试剂
加入试剂后发生反应的离子方程式
A
NH
、Fe2+、SO
少量Ba(OH)2溶液
2NH
+SO
+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2NH3·H2O
B
Mg2+、HCO
、Cl-
过量NaOH溶液
Mg2++2HCO
+4OH-===2H2O+Mg(OH)2↓+2CO
C
NH3·H2O、K+、CO
通入少量CO2
2OH-+CO2===CO
+H2O
D
Fe2+、NO
、HSO
NaHSO4溶液
HSO
+H+===SO2↑+H2O
6.滴加新制氯水后,下列各组离子可能大量存在的是( )。
A.Fe3+、Al3+、Cl-、NO
B.K+、Na+、I-、SO
C.Ag+、Ca2+、NH
、NO
D.Na+、Ba2+、CO
、SO
7.水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。
其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉、活性炭等。
游泳馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。
下列说法中正确的是( )。
A.臭氧、活性炭处理水的原理相同
B.氯气是一种常用的消毒剂,用氯气消毒的水也可以用于配制化学试剂
C.氯气和二氧化硫都具有漂白性,等体积的两者混合会提高漂白的效率
D.漂白粉长期露置在空气中会失效
8.物质五颜六色的颜色变化增添了化学的魅力,下列有关反应的颜色叙述正确的是( )。
①新制氯水久置后→浅黄绿色消失;②淀粉溶液遇单质碘→蓝色;③溴化银见光分解→银白色;④Na2CO3溶液中滴加酚酞→红色;⑤鸡蛋白溶液遇浓硝酸→黄色;⑥碘化银的悬浊液中加入硫化钠晶体,振荡后变黑。
A.①②③④⑤B.②③④⑤⑥
C.①②④⑤⑥D.①③④⑤⑥
9.在室温下,下列各组中的物质分别与过量的NaOH溶液反应,能生成五种盐的是( )。
A.Al2O3、CO2、SO2、SO3
B.Cl2、Al2O3、N2O5、SO3
C.CO2、Cl2、CaO、SO3
D.SiO2、N2O5、CO、Cl2
10.(2015年上海崇明区一模)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。
某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想,其中不成立的是( )。
A.Mg、NO2、O2B.MgO、NO2、O2
C.Mg3N2、NO2、O2D.MgO、NO2、N2
11.有M、X、Y、Z、W五种原子序数依次增大的短周期元素,其中M、Z同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:
Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。
下列说法不正确的是( )。
A.X、Y分别与M元素形成的化合物,都存在共价键
B.Y单质的制备过程,需要W单质的参加
C.由于Y、Z的氢化物稳定性:
Y>Z
D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
12.已知:
KClO3+6HCl(浓)
KCl+3Cl2↑+3H2O,如下图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好。
下表中由实验现象得出的结论完全正确的是( )。
选项
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
淀粉KI溶液变蓝色
Cl2具有氧化性
13.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
下列说法正确的是( )。
A.Ⅰ图中:
如果MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗
B.Ⅱ图中:
量筒中发生了加成反应
C.Ⅲ图中:
生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中:
湿润的有色布条能褪色,干燥的有色布条不褪色
14.中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( )。
A.Na2O、Na2O2组成元素相同,推出与水反应产物也完全相同
B.SO2和湿润的Cl2都有漂白性,推出二者混合后漂白性更强
C.H2CO3的酸性比HClO强,推出将CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
D.根据常温下铜与浓硝酸反应可以制取NO2,推出常温下铁与浓硝酸反应也可以制取NO2
15.用如下图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥,图中a、c、d为止水夹,b为分液漏斗活塞,通过Y形管和止水夹分别接两个球胆,现装置内空气已排尽,为使实验成功,甲、乙、丙分别盛放的试剂为( )。
选项
甲
乙
丙
A
饱和NaHCO3溶液
12mol·L-1盐酸
18.4mol·L-1H2SO4
B
饱和Na2CO3溶液
2mol·L-1H2SO4
饱和NaOH溶液
C
饱和NaOH溶液
2mol·L-1H2SO4
18.4mol·L-1H2SO4
D
18.4mol·L-1H2SO4
饱和NaOH溶液
18.4mol·L-1H2SO4
16.将氯水分别滴入下列溶液中,由实验现象得出的结论正确的是( )。
选项
溶液
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液
变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液
褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液
先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
淀粉KI溶液
变蓝色
Cl2具有氧化性
17.下列实验方案叙述正确的是( )。
A.利用SiO2与水反应制备H2SiO3
B.SiO2(含杂质Fe2O3)
滤液
制备H2SiO3
C.同浓度的Na2CO3溶液的碱性比Na2SiO3溶液的强,说明酸性H2CO3>H2SiO3
D.将CO2通入Na2SiO3溶液中,根据现象可说明酸性H2CO3 18.氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是( )。 A.加入少量水,水的电离平衡向电离的方向移动 B.再通入少量氯气,Cl2+H2O HCl+HClO平衡向正反应方向移动,c(Cl2)减小 C.通入少量SO2,溶液漂白性增强 D.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-) 19.碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种粒子之间的转化关系如下图所示。 下列说法中不正确的是( )。 A.用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉KI试纸会变蓝 B.足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉KI试纸褪色的原因可能是: 5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl C.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>IO >I2 D.途径Ⅱ中若生成1molI2,则反应中转移的电子数为12NA 20.从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下,下列关于海水制碘的说法,不正确的是( )。 干海带 海带灰 悬浊液 滤液 碘水 I2的CCl4溶液 I2 A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌 B.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应 C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色 D.碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为萃取 三、非选择题 1.白炭黑(SiO2·H2O)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业,可用蛇纹石[主要成分
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