2020年高考化学一轮复习专题4.1碳硅及无机非金属材料知识讲解含解析
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第一讲碳、硅及无机非金属材料
【真题速递】
1.(2019.全国1卷)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
【答案】A
【解析】
A项、氧化铁为棕红色固体,瓷器的青色不可能来自氧化铁,故A错误;
B项、秦兵马俑是陶制品,陶制品是由粘土或含有粘土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的,故B正确;C项、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;
D项、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。
2.(2019.北京)下列我国科研成果所涉及材料中,主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是( )
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
【解析】
A.碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的无机非金属材料,且碳元素与硅元素均位于元素周期表第IVA族,故A符合题意;
B.聚氨酯为有机高分子化合物,故B不符合题意;
C.碳包覆银纳米材料中银为金属元素,故C不符合题意;
D.钛合金为含有金属钛元素的合金,故D不符合题意;
3.(2019.全国2卷)下列实验现象与实验操作不相匹配的是( )
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
【解析】
A. 乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳无机小分子,则实验现象中不会出现分层,A项错误;
B. 将镁条点燃后迅速伸入集满二氧化碳的洗气瓶,发生反应为:CO2+2Mg2MgO+C,则集气瓶因反应剧烈冒有浓烟,且生成黑色颗粒碳单质,实验现象与操作匹配,B项正确;
C. 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,则发生氧化还原反应,其离子方程式为:
S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,则会有刺激性气味产生,溶液变浑浊,实验现象与操作匹配,C项正确;
D. 向盛有氯化铁溶液的试管中加过量的铁粉,铁粉会将溶液中所有的铁离子还原为亚铁离子,使黄色逐渐消失,充分震荡后,加1滴KSCN溶液,因震荡后的溶液中无铁离子,则溶液不会变色,实验现象与操作匹配,D项正确;
4.下列有关硅及其化合物的叙述错误的是( )
A.SO2通入Na2SiO3溶液产生胶状沉淀,证明酸性H2SO3>H2SiO3(2017·北京理综,10D)
B.SiO2硬度大,故可用于制造光导纤维(2017·江苏,3C)
C.HF能与SiO2反应,可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(2016·全国卷Ⅲ,7D)
D.石英砂可用于生产单晶硅(2016·海南,4C)
【答案】B
【解析】A项,依据强酸制弱酸原理判断;B项,前后无因果关系。
5.下列说法正确的是( )
A.硅胶作袋装食品的干燥剂的过程中没有发生化学变化(2016·四川理综,1B)
B.pH=2的溶液中可能大量存在Na+、NH+4、SiO2-3(2016·四川理综,3B)
C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸的离子方程式:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
(2016·江苏,5D) D.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2的离子方程式:SiO2-3+SO2+H2O===H2SiO3↓+SO2-3
(2015·山东理综,12B) 【答案】A
【解析】B项,酸性条件下,SiO2-3不能大量存在;C项,Na2SiO3是可溶于水的强电解质;D项,应生成HSO-3。6.[2017·全国卷Ⅱ,26(1)(2)(3)]水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________________________________________________________________,还可使用________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)加氨水过程中加热的目的是_____________________________________________。沉淀B的主要成分为________________________________、_______________________(填化学式)。
【答案】(1)将Fe2+氧化为Fe3+双氧水
(2)SiO2SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
(3)防止胶体生成,易沉淀分离Fe(OH)3Al(OH)3
【解析】(1)Fe3+容易在pH较小时转化为沉淀,所以需要将Fe2+氧化为Fe3+。双氧水可以将Fe2+氧化为Fe3+且不会引入杂质。(2)二氧化硅不溶于一般酸性溶液,所以沉淀A是二氧化硅。SiO
与HF反应的化学方程
2
式为SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。(3)加热可以促进Fe3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。pH=4~5时Ca2+、Mg2+不沉淀,Fe3+、Al3+沉淀,所以沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3。
7.[2015·北京理综,27(1)(2)(3)]研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HCO-3占95%。写出CO2溶于水产生HCO-3的方程式: