2012《夺冠之路》高考化学人教版一轮同步测试(安徽专用)第4章第1讲无机非金属材料的主角——硅

(45分钟100分)
一、选择题(本大题包括12小题，每小题4分，共48分。

每小题只有一个选项符合题意。

)
1．硅在无机非金属材料中一直扮演着重要角色，被誉为无机非金属材料的主角。

下列物品用到硅单质的是()
A．玻璃制品B．石英钟表
C．计算机芯片D．光导纤维
答案： C
2．光纤通信所使用的光缆，其主要部件为光导纤维。

下列说法正确的是()
①制造光导纤维的主要原料是CaCO3；②制造光导纤维的主要原料是SiO2；③光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射；④光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的折射
A．①④B．②③
C．①③D．②④
解析：光导纤维主要原料的成分是SiO2；光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射。

②、③正确。

答案： B
3．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()
解析：A项，刚玉的主要化学成分为三氧化二铝，而金刚石的主要化学成分为碳。

答案： A
4．下列关于硅的说法中，不正确的是()
A．硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体
B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应
解析：晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽)，但实际上属于非金属；硅既有金属性，又有非金属性，其导电性也介于金属导体和非金属绝缘体之间，是良好的半导体材料。

硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下)，但常温下仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等发生反应。

答案： C
5．下列说法中，不正确的是()
A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可与NaOH溶液反应
B．SiO2不能与任何酸发生反应
C．SiO2和CO2在一定条件下，均可与CaO发生反应
D．SiO2不溶于水，而CO2可与水反应，生成H2CO3
解析：SiO2是一种酸性氧化物，但是可与HF溶液发生反应，生成SiF4和H2O。

答案： B
6．下列叙述不合理的是()
A．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
B．SiO2和CO2中，Si和O、C和O之间都是共价键
C．SiO2和CO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应
D．夏天到了，游客佩戴由涂加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
解析：酸性氧化物SiO2一般不与酸反应，但可以与氢氟酸反应，因此常用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，A项不合理。

答案： A
7．过量的CO2通入下列溶液中，最终出现浑浊的是()
A．氯化钙溶液B．石灰水
C．饱和亚硫酸钠溶液D．水玻璃
解析：CaCl2、Na2SO3均属比碳酸酸性强的酸的盐，不能与H2CO3(CO2＋H2O)反应生成新盐和新酸；CO2与石灰水最终生成可溶性Ca(HCO3)2；Na2SiO3为比碳酸酸性更弱的酸的盐，故可反应生成H2SiO3沉淀。

答案： D
8．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是()
A．加入过量盐酸，观察是否有气泡产生
B．加入过量烧碱溶液，观察是否有固体溶解
C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸生成
D．先加入过量盐酸，搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现，若有不溶物则滤出，投入NaOH溶液中看其是否溶解
答案： D
9．在实验室中用纯碱和石英制取Na2SiO3要在熔化状态时反应，现有仪器：①酒精喷灯；②蒸发皿；
③漏斗；④铁坩埚；⑤三脚架和泥三角；⑥瓷坩埚。

在实验中能用到的是()
A．①②③B．②③④
C．①④⑤D．④⑤⑥
答案： C
10．用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )
解析： A 项，2AlO －2＋CO 2(少量)＋3H 2O===2Al(OH)3↓＋CO －
3，继续通CO 2，Al(OH)3不溶解，但
生成HCO －3。

B 项，CO 2＋Na 2SiO 3＋H 2O===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓，H 2SiO 3与CO 2不反应，浑浊不会消失。

C 项，CO 2＋Ca(ClO)2＋H 2O===CaCO 3↓＋2HClO ，所以溶液变浑浊，加入品红被HClO 氧化褪色。

D 项，首先，CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O ，继续通CO 2，产生可溶于水的Ca(HCO 3)2，再加入足量的NaOH ，则2NaOH ＋Ca(HCO 3)2===CaCO 3↓＋Na 2CO 3＋2H 2O ，溶液又变浑浊。

答案： B
11．可以用来断定碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是( ) A ．加热时有无气体放出 B ．滴加盐酸时有无气泡放出
C ．溶于水后，滴加稀的氯化镁溶液有无白色沉淀生成
D ．溶于水后，滴加澄清石灰水，有无白色沉淀生成
解析： A 项，加热时，碳酸氢钠易分解：2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ，碳酸钠不分解，对混合物进行加热，不正确。

B 项，碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸反应，反应都生成CO 2，现象相同，B 项错。

D 项，碳酸钠、碳酸氢钠都能与澄清石灰水反应，生成白色沉淀，反应现象相同，D 项错误。

只有C 项，碳酸钠与氯化镁反应时，生成白色沉淀，碳酸氢钠与氯化镁不反应，反应现象不同。

答案： C
12．向四只盛有一定量NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的CO 2气体后，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO 2气体与HCl 物质的量的关系如图(忽略CO 2的溶解和HCl 的挥发)：
则下列分析都正确的组合是( )
解析：向NaOH溶液中通入CO2时，所得溶液中的溶质可能有：①只有Na2CO3，②只有NaHCO3，③Na2CO3与NaHCO3，④Na2CO3与NaOH。

而NaOH、Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应的方程式为：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O；Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3和NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O；NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，设未产生气体时消耗盐酸的体积为V1，产生CO2气体时消耗盐酸的体积为V2，由图Ⅰ可知，开始就有CO2生成，故溶质应为NaHCO3，c(Na＋)＝c(HCO－3)，A错；由图Ⅱ知，开始无CO2生成，且V2＝2V1，可知溶质为Na2CO3和NaHCO3，且c(CO2－3)＝c(HCO－3)，B正确；由图Ⅲ可知，V1＝V2，所以溶质为Na2CO3，C错；由图Ⅳ知，V1＝2V2，溶质为NaOH、Na2CO3，且c(OH－)＝c(CO2－3)，D错。

答案： B
二、非选择题(本大题包括4小题，共52分)
13．(12分)如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，将所选答案的编号填入表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可不填)。

可供选择的试剂：A.盐酸，B.氢氧化钠溶液，C.氧气，D.水，E.二氧化碳
可供选用的操作：①水洗，②加热，③高温灼烧，④过滤，⑤结晶
解析：可根据二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，它可跟强碱反应，不跟酸(氢氟酸除外)反应，受热不分解等性质；而三氧化二铁、碳酸钙跟盐酸反应；硅酸、氯化铵受热分解。

通过一定操作，即可除去杂质，除杂过程中所发生的化学方程式如下：
(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(3)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
(4)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
(5)H 2SiO 3△,SiO 2＋H 2O (6)NH 4Cl=====△
NH 3↑＋HCl ↑
答案： (1)B ④ (2)D ④⑤ (3)A ④ (4)A ④ (5)③ (6)②(或D ④)
14．(10分)看图回答问题：
(1)上图中讲到的碱一般用的是______________(填化学式)。

(2)上图D 中的化学反应原理用离子方程式可表示为__________________________。

(3)在日常生活中有患胃溃疡并轻度胃穿孔的病人不适合服用NaHCO 3来中和胃酸，而是服用胃舒平[其中含Al(OH)3]，其原因是：________________________________________，
相应的离子方程式为：__________________________________________。

答案： (1)Na 2CO 3
(2)CO 2－
3＋2H ＋
===CO 2↑＋H 2O
(3)因HCO －3＋H ＋
===CO 2↑＋H 2O ，CO 2易造成胃穿孔 HCO －
3＋H ＋
===CO 2↑＋H 2O ， Al(OH)3＋3H ＋
===Al 3＋
＋3H 2O
15．(12分)(2011·衡阳质检)下图所示是电子工业中某原料的生产流程。

其中反应②③你可能不熟悉，其目的是为了提纯B ；物质A ～H 均由短周期元素构成；G 是五原子分子；A ～D 均是单质且元素原子的最外层电子数目的关系为C>A ＝B>D ；H 极易溶于水，且其水溶液是一种强酸。

⎪
⎪⎪⎪
E —A —高温①
⎪⎪⎪
―→F
―→B ――→C 加热②G D 高温③⎪⎪⎪
⎪
―→H
―
→B
请回答下列问题：
(1)H 的电子式____________；G 的化学式为____________。

(2)③所属的反应类型为__________________________________________________。

(3)反应①的化学方程式为_______________________________________________。

(4)F 在工业上有多种用途，写出其中一种用途的化学方程式
________________________________________________________________________。

解析： A 、B 、C 、D 、E 分别为C 、Si 、Cl 2、H 2、SiO 2，图示为工业上生产粗硅和粗硅提纯的生产流程。

答案： (1)H ··C l ····
·
· SiCl 4 (2)置换反应
(3)SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑ (4)3CO ＋Fe 2O 3=====高温
2Fe ＋3CO 2
16．(18分)晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下： ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥的HCl 气体反应制得SiHCl 3：Si ＋3HCl=====300 ℃
SiHCl 3＋H 2 ③SiHCl 3与过量H 2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅。

已知SiHCl 3能与H 2O 强烈反应，在空气中易自燃。

请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为________________________________。

(2)粗硅与HCl 反应完全后，经冷凝得到的SiHCl 3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl 4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl 3采用的方法为________。

(3)用SiHCl 3与过量H 2反应制备纯硅的装置如下图所示(热源及夹持装置略去)：
①装置B 中的试剂是____________________。

装置C 中的烧瓶需要加热，其目的是________________。

②反应一段时间后，装置D 中观察到的现象是______________________，装置D 不能采用普通玻璃管的原因是_____________________________________________________，
装置D 中发生反应的化学方程式为____________________________。

③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及________________________________________________________________________。

④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是________(填写字母代号)。

a ．碘水
b ．氯水
c ．NaOH 溶液
d ．KSCN 溶液
e ．Na 2SO 3溶液
解析： 分离沸点不同的液体的方法就是分馏；根据题干“SiHCl 3能与H 2O 强烈反应，在空气中易自燃”可知道H 2 的作用之一就是排尽装置内的空气，防止SiHCl 3自燃，因此H 2必须是干燥的可知B 的作用就是干燥H 2，所以选用浓H 2SO 4。

由于通入D 中应是稳定的SiHCl 3与过量H 2的气流，所以C 装置要加热，并且是水浴加热。

由于D 装置应加热到1 000～1 100 ℃，所以必须用石英管。

鉴定是否含铁单质，用稀HCl 溶解后生成Fe 2＋，如果选用NaOH 会将生成的Si 也溶解，所以考虑先转化为Fe 3＋后再检验，故选b 、d 。

答案： (1)SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO ↑ (2)分馏(或蒸馏) (3)①浓H 2SO 4 使滴入烧瓶中的SiHCl 3汽化
②有固体物质生成 在此反应温度下，普通玻璃会软化
SiHCl 3＋H 2=====高温
Si ＋3HCl ③排尽装置中的空气 ④b 、d。