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2019-2020年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物限時規(guī)范特訓(xùn)1（含解析） 1．諾貝爾物理學(xué)獎曾授予“光纖之父”英國華裔科學(xué)家高錕以及兩位美國科學(xué)家威拉德博伊爾和喬治史密斯。光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是(　　) A. 二氧化硅是酸性氧化物，因此能與水反應(yīng)生成硅酸 B. 用二氧化硅制取單質(zhì)硅時，當(dāng)生成2.24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，得到2.8 g硅 C. 二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維，由于導(dǎo)電能力強(qiáng)而被用于制造光纜 D. 二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，但能與碳酸鈉固體在高溫時發(fā)生反應(yīng) 答案：D 解析：SiO2不溶于水，也不與水反應(yīng)，A錯；由化學(xué)方程式SiO2＋2CSi＋2CO↑可知，生成2.24 L CO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，同時生成硅1.4 g，B錯；光導(dǎo)纖維的主要成分為SiO2，不能導(dǎo)電，它傳導(dǎo)的是光信號，C錯。 2．[xx濟(jì)南模擬]隨著我國“嫦娥三號”的成功著陸及“玉兔號”月球車開始工作，可以獲取大量月球物質(zhì)并進(jìn)行成分分析，月球上的主要礦物有輝石[CaMgSi2O6]、斜長石[KAlSi3O8]和橄欖石[(Mg或Fe)2SiO4]等，下列說法或分析不正確的是(　　) A. 輝石、斜長石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦 B. 斜長石的氧化物形式可表示為K2OAl2O33SiO2 C. 橄欖石中鐵為＋2價 D. 月球表層沙土中有游離態(tài)鐵是因?yàn)樵虑虻谋砻鎺缀鯖]有氧氣 答案：B 解析：根據(jù)輝石[CaMgSi2O6]、斜長石[KAlSi3O8]和橄欖石[(Mg或Fe)2SiO4]的化學(xué)式可知三者均屬于硅酸鹽礦，A正確；根據(jù)元素化合價不變的原則，將斜長石的化學(xué)式改寫為氧化物的形式可表示為K2OAl2O36SiO2，B不正確；根據(jù)化合價代數(shù)和為零，橄欖石中鐵為＋2價，C正確；鐵單質(zhì)與氧氣接觸易被氧化，所以月球表層沙土中有游離態(tài)鐵是因?yàn)樵虑虻谋砻鎺缀鯖]有氧氣的緣故，D正確。 3．[xx貴陽一中模擬]下列關(guān)于CO2和SiO2性質(zhì)的說法中，不正確的是(　　) A. CO2通入到水玻璃中可以得到硅酸 B. CO2和SiO2在物理性質(zhì)上有很大的差別 C. SiO2不與CaCl2溶液反應(yīng)，而CO2通入CaCl2溶液中可得到白色沉淀 D. CO2和SiO2都是酸性氧化物，都能與NaOH溶液反應(yīng) 答案：C 解析：本題主要考查CO2和SiO2的性質(zhì)。難度較小。水玻璃是Na2SiO3的水溶液，由于C的非金屬性比Si強(qiáng)，酸性：H2CO3>H2SiO3，故CO2能與Na2SiO3溶液反應(yīng)生成硅酸，A項(xiàng)正確；CO2是氣體，熔沸點(diǎn)很低，而SiO2是堅(jiān)硬的固體，熔沸點(diǎn)很高，B項(xiàng)正確；SiO2、CO2均不與CaCl2溶液反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤。 4．[xx太原五中測試]下列關(guān)于碳和硅的敘述中，正確的是(　　) A. 其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng) B. 其單質(zhì)在加熱時都能跟O2反應(yīng) C. 其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸 D. 碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì) 答案：B 解析：本題主要考查碳、硅的性質(zhì)。難度較小。CO不與NaOH溶液反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；SiO2不溶于水，也不與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸，C項(xiàng)錯誤；碳有金剛石、石墨、C60等多種同素異形體，硅有晶體硅和無定形硅，所以有多種單質(zhì)，D項(xiàng)錯誤。 5．[xx石家莊質(zhì)檢]下列說法不正確的是(　　) A. 硅單質(zhì)可用于光纖通信 B. 由SiO2制取硅酸，可先使SiO2與NaOH溶液反應(yīng)，再通入CO2 C. 青石棉[Na2Fe5Si8O22(OH)2]的化學(xué)組成可表示為Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O D. Na2SiO3可用于制備木材防火劑 答案：A 解析：本題考查物質(zhì)性質(zhì)，考查考生對物質(zhì)性質(zhì)的把握。難度較小。A項(xiàng)，光導(dǎo)纖維是SiO2；B項(xiàng)，SiO2不溶于水，只能通過硅酸鹽與強(qiáng)酸的反應(yīng)來制備硅酸；C項(xiàng)，正確的改寫順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物SiO2水；D項(xiàng)，Na2SiO3不能燃燒而且還可以阻止燃燒，可用作防火劑。 6．將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是(　　) A. Na2SiO3　　　　　　　 B. Na2CO3、Na2SiO3 C. Na2CO3、SiO2 D. SiO2 答案：A 解析：將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；加熱蒸干高溫灼燒時發(fā)生反應(yīng)：H2SiO3H2O＋SiO2；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，各反應(yīng)物存在如下關(guān)系：H2SiO3～2NaHCO3，H2SiO3～SiO2,2NaHCO3～Na2CO3～SiO2，由上述關(guān)系可知，最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3，故選A項(xiàng)。 7. [xx遼寧朝陽柳城高級中學(xué)月考]硅被譽(yù)為無機(jī)非金屬材料的主角。有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”。下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A. 硅在地殼中的含量居第二位，在地球上有豐富的單質(zhì)硅資源，如石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是單質(zhì)硅 B. 硅相對于氫氣便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是有開發(fā)價值的燃料 C. 存放NaOH溶液的試劑瓶應(yīng)用細(xì)口玻璃瓶并配磨口玻璃塞 D. 硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，所以是制造光導(dǎo)纖維的基本原料 答案：B 解析：硅在自然界中全部以化合物的形式存在，石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是二氧化硅，A不正確；C不正確，應(yīng)該用橡皮塞；D不正確，制造光導(dǎo)纖維的是二氧化硅，答案選B。 8. [xx孝感統(tǒng)考]硅是構(gòu)成無機(jī)非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯誤的是(　　) A. 氮化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，其化學(xué)式為Si3N4 B. 碳化硅(SiC)的硬度大，熔點(diǎn)高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承 C. 光導(dǎo)纖維是一種新型無機(jī)非金屬材料，其主要成分為SiO2 D. 二氧化硅為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數(shù)之比為1∶2 答案：D 解析： 二氧化硅晶體中，一個硅原子可形成4個硅氧單鍵，故硅原子和硅氧單鍵個數(shù)之比為1∶4，故D錯誤。 9. 下列離子方程式中書寫正確的是( 　　) A. 水玻璃中通入過量的二氧化碳： Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO＋H2SiO3 B. 澄清石灰水中通入過量二氧化碳： Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO C. 二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)： SiO2＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2O D. 二氧化硅溶于燒堿溶液中： SiO2＋2OH－===SiO＋H2O 答案：D 解析：Na2SiO3是強(qiáng)電解質(zhì)，應(yīng)拆成Na＋、SiO，A項(xiàng)正確寫法是SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO；B項(xiàng)正確寫法是CO2＋OH－===HCO；C項(xiàng)，氫氟酸是弱酸，在離子方程式中不能拆分。 10．[xx鄭州模擬]通過資源化利用的方式將CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)應(yīng)用價值的產(chǎn)品(如圖所示)，是一種較為理想的減排方式，下列說法正確的是(　　) A．CO2高溫催化分解為C、CO、O2的反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．除去碳酸鈉固體中少量NaHCO3可用熱分解的方法 C．過氧化尿素和SO2都能使品紅溶液褪色，其原理相同 D．CO2合成甲醇及碳酸二甲酯，原子利用率為100% 答案：B 解析：本題考查二氧化碳的性質(zhì)及綜合利用。A項(xiàng)根據(jù)C、CO燃燒都是放熱反應(yīng)可以推斷CO2分解為吸熱反應(yīng)；B項(xiàng)碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉，正確；C項(xiàng)過氧化尿素使品紅褪色是將其氧化為無色物質(zhì)所致，二氧化硫使品紅褪色是二氧化硫與品紅結(jié)合成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)所致，原理不同；D項(xiàng)CO2合成甲醇及碳酸二甲酯，產(chǎn)物中碳、氧原子個數(shù)比小于1：2，所以原子利用率小于100%。 11．向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2，當(dāng)通入CO2 8.96 L(0 ℃，1.01105 Pa)時立即停止，則這一過程中，溶液中所有離子總物質(zhì)的量和通入CO2的體積的關(guān)系正確的是(氣體的溶解和離子的水解及電離忽略不計(jì))(　　) 答案：C 解析：本題涉及的化學(xué)反應(yīng)有 Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O　 ① 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O?、? BaCO3＋CO2＋H2O===Ba(HCO3)2　③ Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3?、? 當(dāng)未通入CO2氣體時，溶液中各離子的物質(zhì)的量分別為0.2 mol Na＋、0.1 mol Ba2＋、0.4 mol OH－；當(dāng)通入2.24 L CO2時，發(fā)生反應(yīng)①，此時溶液中各離子的物質(zhì)的量分別為0.2 mol Na＋、0.2 mol OH－；當(dāng)通入4.48 L CO2時，發(fā)生反應(yīng)②，此時溶液中各離子的物質(zhì)的量分別為0.2 mol Na＋、0.1 mol CO；當(dāng)通入6.72 L CO2時，發(fā)生反應(yīng)④，此時溶液中各離子的物質(zhì)的量為0.2 mol Na＋、0.2 mol HCO；當(dāng)通入8.96 L CO2時，發(fā)生反應(yīng)③，此時溶液中各離子的物質(zhì)的量分別為0.2 mol Na＋、0.1 mol Ba2＋、0.4 mol HCO。對比圖象可知選項(xiàng)C正確。 12．化合物A是制玻璃的主要原料之一。常溫下，化合物B、H、I為氣體，B不溶于水，有毒，H、I易溶于水，H的水溶液呈堿性，I的水溶液呈酸性。D元素是地殼中含量僅次于氧的非金屬元素。化合物J是一種可用于制造發(fā)動機(jī)的新型無機(jī)非金屬材料，其相對分子質(zhì)量為140，其中D元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%。上述物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。 (1)除A外，制玻璃的主要原料還有物質(zhì)(填化學(xué)式)________、________。盛放NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，原因是(用化學(xué)方程式表示)_____________________。 (2)D元素在元素周期表中的位置是_________________。 (3)H的電子式是____________________________________。 (4)F和H反應(yīng)生成J和I的化學(xué)方程式是___________。 (5)下列說法正確的是________(填序號)。 a. 上述由A生成D的單質(zhì)的反應(yīng)屬于置換反應(yīng) B. D元素在自然界中主要以單質(zhì)形式存在 c. G是含有共價鍵的離子化合物 d. I是強(qiáng)電解質(zhì)，G是弱電解質(zhì)，二者的水溶液都顯酸性 答案：(1)Na2CO3　CaCO3　SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O (2)第三周期ⅣA族 (3) (4)3SiCl4＋4NH3Si3N4＋12HCl (5)ac 解析：B不溶于水，是有毒氣體可知B為CO；H的水溶液呈堿性可知H為NH3；D為Si，由D的單質(zhì)與Cl2反應(yīng)生成F可知F為SiCl4，所以I為HCl、J為新型無機(jī)非金屬材料Si3N4，G為NH4Cl。 13．[xx浙江寧波效實(shí)中學(xué)月考]無論是從在國民經(jīng)濟(jì)中的地位來看，還是從科學(xué)發(fā)展的角度來看，硅都發(fā)揮著重要的作用。 (1)人類使用硅酸鹽產(chǎn)品(陶瓷等)的歷史已經(jīng)快一萬年了，但在1823年才獲得單質(zhì)硅，瑞典化學(xué)家貝采利烏斯用金屬鉀還原SiF4獲得單質(zhì)硅，寫出化學(xué)方程式________________________。 (2)由于制取方法和條件的不同，得到的單質(zhì)硅形態(tài)不同，其性質(zhì)也不同。 ①用鋁熱法還原氟硅酸鉀制得較純凈的晶體硅：4Al＋3K2SiF63Si＋2KAlF4＋2K2AlF5，關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是________(填序號)。 A. Al是還原劑 B. 氧化產(chǎn)物只有KAlF4 C. 每轉(zhuǎn)移6NA個電子，得到42 g Si D. Al元素在KAlF4和K2AlF5中化合價不同 ②用白砂子與鎂粉混合在高溫條件下得到無定形硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。 ③無定形硅和晶體硅的結(jié)構(gòu)有很大的差別，無定形硅為棕色粉末，而晶體硅是純灰色、不透明而有光澤的等軸八面晶體，無定形硅的化學(xué)性質(zhì)比晶體硅活潑得多。通過上述描述你能得出的結(jié)論是_________________________________________________________。 (3)硅在煉鋼時用作脫氧劑，還原在冶煉過程中所形成的FeO，化學(xué)方程式為______________________________________。 (4)在野外，為了迅速得到氫氣，用硅粉與干燥的Ca(OH)2和NaOH混合，并加強(qiáng)熱，即可迅速得到H2、Na2SiO3、CaO。這種混合物叫做生氫劑。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。 (5)單晶硅制作的半導(dǎo)體元件表面鍍膜，使各元件之間彼此絕緣，以防短路，表面氧化(生成一氧化硅)技術(shù)前景廣闊。以上信息說明一氧化硅具有________性，用電解法對硅表面處理生成SiO薄膜時，硅應(yīng)作電解池的________極。 (6)硅橡膠是一種耐高溫、低溫，耐油，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的高分子合成材料，用于制造衛(wèi)星部件、人體器官等?，F(xiàn)以為原料合成硅橡膠()，需要發(fā)生反應(yīng)的主要類型有________、________。 答案：(1)4K＋SiF4===Si＋4KF (2)①AC?、?Mg＋SiO2Si＋2MgO?、劬w結(jié)構(gòu)對稱的單質(zhì)比無定形單質(zhì)穩(wěn)定 (3)CaO＋2FeO＋Si2Fe＋CaSiO3 (4)Si＋2NaOH＋Ca(OH)2Na2SiO3＋CaO＋2H2↑ (5)電絕緣　陽 (6)水解反應(yīng)(或取代反應(yīng))　縮聚反應(yīng) 解析：(1)K可與SiF4發(fā)生置換反應(yīng)生成Si和KF。 (2)①在反應(yīng)3Si＋2KAlF4＋2K2AlF5中Al是還原劑，KAlF4和K2AlF5都是氧化產(chǎn)物；每轉(zhuǎn)移12 mol電子，生成3 mol Si，所以轉(zhuǎn)移6NA個電子，得到42 g Si；在KAlF4和K2AlF5中Al均為＋3價。 ②Mg在高溫下置換出SiO2中的硅。 (3)FeO與Si反應(yīng)生成Fe和SiO2，SiO2與加入的生石灰反應(yīng)生成CaSiO3隨鋼渣被除去。 (4)由題意可知Si與Ca(OH)2、NaOH混合物加強(qiáng)熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Si＋Ca(OH)2＋2NaOHCaO＋Na2SiO3＋2H2↑。 (5)利用SiO的絕緣性使元件之間不發(fā)生短路或擊穿；由Si到SiO的過程是氧化反應(yīng)，電解時Si應(yīng)作陽極。 14. [xx成都調(diào)研]晶體硅是信息科學(xué)和能源科學(xué)中的一種重要材料，可用于制芯片和太陽能電池等。以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法。 請回答下列問題(各元素用相應(yīng)的元素符號表示)： (1)在上述生產(chǎn)過程中，屬于置換反應(yīng)的有________________ (填反應(yīng)代號)。 (2)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式______________。 (3)化合物W的用途很廣，通?？捎米鹘ㄖI(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑，可作肥皂的填充劑，是天然水的軟化劑。將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1373～1623 K反應(yīng)，生成化合物W，其化學(xué)方程式是________________________________________。 (4)A、B、C三種氣體在“節(jié)能減排”中作為減排目標(biāo)的一種氣體是________________(填化學(xué)式)；分別通入W溶液中能得到白色沉淀的氣體是________________(填化學(xué)式)。 (5)工業(yè)上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣，再提純水煤氣得到純凈的H2，提純水煤氣得到純凈的H2的化學(xué)方程式為________________________。 答案：(1)①②③ (2)SiHCl3＋H2Si＋3HCl (3)SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ (4)CO2　CO2和HCl (5)CO＋H2OCO2＋H2，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O 解析：反應(yīng)①為石英砂和焦炭生成粗硅和一氧化碳的反應(yīng)：SiO2＋2CSi＋2CO↑，屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)②是Si＋3HClSiHCl3＋H2，屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)③是SiHCl3＋H2Si＋3HCl，屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)④為特定條件下的反應(yīng)：CO＋H2OH2＋CO2，不屬于置換反應(yīng)。A、B、C分別為CO、CO2、HCl，其中CO2是溫室氣體，是節(jié)能減排的目標(biāo)氣體，CO2和HCl通入W(硅酸鈉)溶液中均能夠生成白色沉淀(硅酸)。