2019高考化学总复习第三章金属及其化合物课时作业10碳硅及无机非金属材料新人教版

课时作业10 碳、硅及无机非金属材料一、选择题1．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( )A．CO2、SiO2对应的含氧酸分别是H2CO3、H2SiO3B．常温下CO2和SiO2均能与Na2CO3溶液反应C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物D．CO2和SiO2都是由相应的分子构成的解析：CO2、SiO2均为酸性氧化物，对应的酸分别是H2CO3、H2SiO3；CO2与Na2CO3溶液在常温下发生反应，但SiO2只有在高温条件下才与Na2CO3固体发生反应；CO2由分子构成，SiO2由硅、氧原子按1∶2比例构成。

故正确答案为A。

答案：A2．下列离子方程式的书写正确的是( )A．水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO2－3＋H2SiO3B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO－3C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O解析：Na2SiO3是强电解质，应拆成Na＋、SiO2－3，且应生成HCO－3，A错；B项正确写法是CO2＋OH－===HCO－3；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。

答案：D3．下列除杂方法正确的是( )A．SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去B．CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热C．CO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶D．Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤解析：A项，SiO2、Al2O3均与NaOH反应；C项，Na2CO3溶液也吸收CO2；D项，CO2与Na2CO3溶液也反应。

答案：B4．下列变化中，不能一步实现的是( )A．Na2SiO3―→H2SiO3B．H2SiO3―→SiO2C．SiO2―→H2SiO3D．SiO2―→Na2SiO3解析：Na 2SiO 3――→盐酸H 2SiO 3；H 2SiO 3――→△SiO 2，SiO 2――→NaOHNa 2SiO 3，SiO 2不与H 2O 反应，故不能一步转化为H 2SiO 3。

答案：C5．蛇纹石由MgO 、Al 2O 3、SiO 2、Fe 2O 3组成。

现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X 和溶液Y 中分别加入NaOH 溶液至过量。

下列叙述不正确的是( )A ．沉淀X 的成分是SiO 2B ．将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH 溶液后过滤，可得到红色颜料Fe 2O 3C ．在溶液Y 中加入过量的NaOH 溶液，过滤得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2D ．溶液Y 中的阳离子主要是Mg 2＋、Al 3＋、Fe 3＋、H ＋解析：向蛇纹石试样中加入过量的盐酸，其中的MgO 、Al 2O 3、Fe 2O 3溶解形成含Mg 2＋、Al 3＋、Fe 3＋和H ＋的溶液Y ，而SiO 2不溶解形成沉淀X ，溶液Y 中加入过量NaOH 溶液，将得到Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀，A 、C 、D 正确；将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH 溶液，其中的Al 2O 3和SiO 2溶解形成AlO －2和SiO 2－3，而MgO 和Fe 2O 3不溶解形成沉淀，B 错误。

答案：B6．下列溶液中通入大量的CO 2气体一定会产生浑浊的是( )①氯化钙溶液 ②澄清的石灰水③碳酸钠溶液 ④偏铝酸钠溶液⑤硅酸钠溶液 ⑥次氯酸钙溶液A ．①②④⑤⑥B ．②③④⑤⑥C ．④⑤D ．③④⑤ 解析：本题考查CO 2的性质，常见酸酸性强弱的比较。

①HCl 是强酸，H 2CO 3是弱酸，CO 2气体通入氯化钙溶液中不会生成碳酸钙沉淀，不符合题意；②少量CO 2气体通入澄清的石灰水中会生成碳酸钙沉淀，CO 2过量时生成能溶于水的碳酸氢钙，不符合题意；③CO 2与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，不一定会产生浑浊，不符合题意；④CO 2气体通入偏铝酸钠溶液中，会生成氢氧化铝沉淀，符合题意；⑤H 2CO 3的酸性强于H 2SiO 3的，CO 2通入硅酸钠溶液中，会生成H 2SiO 3沉淀，符合题意；⑥H 2CO 3的酸性比HClO 的酸性强，CO 2通入次氯酸钙溶液中，生成碳酸钙，CO 2过量时生成能溶于水的碳酸氢钙，不符合题意。

综上所述，通入大量的CO 2气体一定会产生浑浊的是④⑤。

答案：C7．下列说法中正确的是( )A ．单质――→O 2氧化物――→H 2O 酸或碱――→NaOH 或HCl盐，硅单质可以按上述关系进行转化B ．若a 、b 、c 分别为Si 、SiO 2、H 2SiO 3，则可以通过一步反应实现如图所示的转化关系C ．二氧化碳和二氧化硅都可溶解在NaOH 溶液中D ．青花瓷胎体的原料为高岭土[Al 2Si 2O 5(OH)4]，若以氧化物形式可表示为Al 2O 3·SiO 2·H 2O解析：本题考查硅及其化合物的性质与转化。

A 项，Si 与O 2反应生成SiO 2，SiO 2不与H 2O 反应，“氧化物――→H 2O酸或碱”不能实现，错误；B 项，b→c，c→a 均不能通过一步反应实现，错误；C 项，二氧化碳和二氧化硅都属于酸性氧化物，都能与NaOH 溶液反应生成盐和水，正确；D 项，硅酸盐可以用氧化物的形式表示，[Al 2Si 2O 5(OH)4]可表示为Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O ，错误。

答案：C8．如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是( )A ．SiO 2属于两性氧化物B ．盛放Na 2CO 3溶液的试剂瓶用玻璃塞C ．硅胶吸水后可重复再生D ．图中所示的转化都是氧化还原反应解析：SiO 2是酸性氧化物，A 错误；Na 2CO 3溶液呈碱性，试剂瓶不能用玻璃塞，B 错误；题图中有的转化不是氧化还原反应，例如SiO 2与NaOH 溶液的反应，D 错误。

答案：C9．金刚砂(SiC)可由SiO 2和碳在一定条件下反应制得，反应方程式为SiO 2＋3C=====高温SiC＋2CO↑，下列有关说法中正确的是( )A ．该反应中的氧化剂是SiO 2，还原剂是CB ．该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2C ．该反应中每生成1 mol SiC 转移12 mol 电子D ．该反应中的还原产物是SiC 、氧化产物是CO ，其物质的量之比为1∶2解析：反应产物SiC 中Si 、C 的化合价分别为＋4、－4，所以SiO 2既不是氧化剂，也不是还原剂；碳元素从0价转变为－4价(SiC)和＋2价(CO)，其中CO 是氧化产物，SiC 是还原产物，两者的物质的量之比为2∶1；根据化学方程式，知该反应中每生成1 mol SiC ，转移4 mol 电子。

答案：D10．高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。

它可以按下列方法制备：SiO 2――→①C 高温Si(粗)――→②HCl 300 ℃SiHCl 3――→③过量H 21 000～1 100 ℃Si(纯)下列说法正确的是( )A ．步骤①的化学方程式为SiO 2＋C=====高温Si ＋CO 2↑B ．步骤①②③中生成或消耗1 mol Si ，转移2 mol 电子C ．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应D ．SiHCl 3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl 4(沸点67.6 ℃)，可通过蒸馏提纯SiHCl 3 解析：①应生成CO ，A 错误；②转移电子数为4 mol ，B 错误；Si 也能与HF 反应，C 错误。

答案：D11．某合金材料含铁和硅，研磨后取等量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀NaOH 溶液中，放出等量的H 2，则该材料中铁和硅的关系正确的是( )A ．物质的量之比为1∶1B ．物质的量之比为1∶2C ．质量之比为4∶1D ．质量之比为2∶1解析：合金材料(含铁和硅)分别投入足量稀盐酸、足量的稀NaOH 溶液中，发生的反应为Fe ＋2HCl===FeCl 2＋H 2↑、Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。

由题意可知，等量的合金材料样品分别与足量稀盐酸、足量的稀NaOH 溶液反应，放出等量的H 2，则有n (Fe)＝2n (Si)，即n (Fe)/n (Si)＝2∶1，从而可知m (Fe)/m (Si)＝(2×56)∶(1×28)＝4∶1。

答案：C12．水玻璃(Na 2SiO 3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。

如图是用稻壳灰(SiO 2：65%～70%、C ：30%～35%)制取水玻璃的工艺流程：下列说法正确的是( )A ．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值B ．操作A 与操作B 完全相同C ．该流程中硅元素的化合价发生改变D ．反应器中发生的复分解反应为SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O解析：A 项，稻壳灰来源广泛价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，正确；B 项，操作A 为过滤，操作B 为蒸发浓缩，是两种不同的操作，错误；C 项，SiO 2中，硅元素的化合价是＋4价，Na 2SiO 3中，硅元素的化合价是＋4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，错误；D 项，由复分解反应的概念可知，SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O 不属于复分解反应，错误。

答案：A二、非选择题13．硅是带来人类文明的重要元素之一，在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。

(1)工业上生产粗硅的反应有：SiO 2＋2C =====3 273 K Si(粗)＋2CO↑、SiO 2＋3C =====3 273 KSiC ＋2CO↑。

若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1，则参加反应的C 和SiO 2的物质的量之比为________。

(2)工业上制取纯硅和氮化硅的方法如下：其中NH －2中各元素的化合价与NH 3中的相同。

请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示)：a ．整个制备过程中必须严格控制无水无氧。

SiHCl 3遇水剧烈反应生成H 2SiO 3、HCl 和另一种物质，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。

H 2还原SiHCl 3过程中若混入O 2，可能引起的后果是____________________。