2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版题组训练过关：第4章 考点1 4-1硅　无机非金属材料

2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版题组训练过关：第4章 考点1 4-1硅　无机非金属材料

温馨提示：‎ ‎ 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。‎ 题组训练过关 ‎ 碳、硅单质的性质及应用 ‎1.(2020·泰安模拟)下列关于碳和硅的叙述中,正确的是 (　　)‎ A.氧化物都能与NaOH溶液反应 B.单质在加热时都能跟O2反应 ‎ C.氧化物都能溶于水生成相应的酸 D.碳和硅两种元素共有两种单质 ‎【解析】选B。CO不溶于水,不能生成相应的酸,也不能与NaOH溶液反应,A错误;SiO2不溶于水,也不能与水反应生成相应的酸,C错误; 碳有金刚石、石墨、C60等同素异形体,硅有晶体硅和无定形硅等,所以两种元素共有多种单质,D错误。‎ ‎2.(2019·漳州模拟)C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列有关说法中正确的是 (　　)‎ A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态 B.元素的+4价氧化物都属于酸性氧化物,都能与碱反应而不能与任何酸反应 C.最低价的气态氢化物都具有还原性,易与O2发生反应 D.其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO3‎ ‎【解析】选C。A项,硅元素在自然界中无游离态,错误;B项,SiO2‎ 能与氢氟酸反应,错误;C项,C、Si、S三种元素最低价态气态氢化物分别为CH4、SiH4、H2S,都具有还原性,易与O2发生反应,正确;D项,酸性强弱顺序为H2SO4>H2CO3>H2SiO3,错误。‎ ‎【加固训练】‎ ‎(1)下列物质能与单质硅起化学反应的是_______。 ‎ ‎①浓HNO3　②水　③浓H2SO4　④氢氟酸 ‎⑤NaOH溶液　⑥氟气　⑦氯气 ‎(2)下列事实能说明非金属性:C>Si的是________。 ‎ ‎①硬度:金刚石>晶体硅 ‎②熔、沸点:SiO2>CO2‎ ‎③酸性:H2CO3>H2SiO3‎ ‎④稳定性:CH4>SiH4‎ ‎⑤CO2通入Na2SiO3溶液中产生白色沉淀 ‎⑥高温下,SiO2与Na2CO3反应 ‎⑦相同条件下,碱性:Na2SiO3(aq)>Na2CO3(aq)‎ ‎【解析】(1)硅单质不能溶于水,不与强酸反应。‎ ‎(2)硬度、熔沸点与空间结构有关,高温下SiO2与Na2CO3反应是利用了熵增原理,与非金属性强弱无关。‎ 答案:(1)④⑤⑥⑦　(2) ③④⑤⑦‎ ‎【归纳提升】硅的四点特性 ‎(1)碳族元素的主要化合价一般是+2、+4价,而硅常见的是+4价。‎ ‎(2)硅的还原性比碳强,而碳在高温下却能从SiO2中还原出硅。‎ ‎(3)非金属单质与强碱反应一般不生成氢气,而硅却能与强碱溶液反应产生氢气。‎ ‎(4)非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅不但能与氢氟酸反应,而且还有H2生成(类似于较活泼金属与酸的置换反应),Si+4HFSiF4↑+2H2↑。‎ 碳、硅氧化物的性质及应用 ‎3.下列叙述正确的是 (　　)‎ A.CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似 B.因为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强 C.CO2和SiO2都能与碳反应,且都作氧化剂 D.SiO2既能和NaOH反应,又能和HF反应,所以二氧化硅属于两性氧化物 ‎【解析】选C。 CO2和SiO2都是酸性氧化物、化学性质相似,但物理性质差别很大,A项错误;硅酸的酸性比H2CO3弱,反应之所以发生,是因为CO2为气体,可以脱离反应体系,B项错误;CO2和SiO2与C反应时都作氧化剂,C项正确;SiO2与HF反应时生成的SiF4不是盐,所以SiO2不是两性氧化物,D项错误。‎ ‎4.(2020·无锡模拟)我国科学家制得了SiO2超分子纳米管,微观结构如图。下列叙述正确的是 (　　)‎ A.SiO2与干冰的物理性质相似 B.SiO2耐腐蚀,不与任何酸反应 C.工业上用SiO2制备粗硅 D.光纤主要成分是SiO2,具有导电性 ‎【解析】选C。SiO2熔点高,硬度大,而CO2熔点低,常温下为气体,A项错误;SiO2能与氢氟酸发生反应,B项错误;SiO2无导电性,D项错误。‎ ‎【归纳提升】‎ SiO2的两个特性 ‎(1)酸性氧化物一般能与水反应生成相应的酸,但SiO2不溶于H2O,不能直接与H2O反应生成H2SiO3。‎ ‎(2)酸性氧化物一般不与酸反应,但SiO2可以与氢氟酸反应:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O,SiF4不是盐。‎ 高纯硅的提取 ‎5.科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示: ‎ 容器Ⅰ中进行的反应为①Si(粗)+3HCl(g)SiHCl3(l)+H2(g);‎ 容器Ⅱ中进行的反应为②SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl。‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A.该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用 B.最好用分液的方法分离Si和SiHCl3‎ C.反应①和②中HCl均作氧化剂 D.反应①和②属于可逆反应 ‎【解析】选A。该工艺流程中HCl和H2两种气体可循环使用;分离Si与SiHCl3可用过滤的方法;反应②中HCl是生成物,是氧化产物;反应①、②不在同一条件下进行,不是可逆反应。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　(2020·广安模拟)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。下列有关叙述正确的是 (　　)‎ A.SiHCl3的电子式为 B.SiCl4用于制备光纤 C.由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质有HCl、H2等 D.多晶硅性质稳定,不溶于酸,也不溶于碱 ‎【解析】选C。SiHCl3分子中硅原子最外层有4个电子,能形成4个共价键达到稳定结构,每个氢原子或氯原子能形成一个共价键达到稳定结构,电子式:　　　‎ 故A错误;二氧化硅是制备光纤的主要原料,不是SiCl4,故B错误;根据图知,粗硅和干燥HCl反应生成混合物,SiHCl3和氢气反应生成HCl;混合物分离得到氢气,SiHCl3和氢气反应生成HCl需要氢气,所以由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质有HCl、H2等,故C正确;硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Si+2OH-+H2OSi+2H2↑,故D错误。‎ ‎6.在电子工业中利用镁制取硅的反应为2Mg+SiO22MgO+Si,同时会发生副反应:2Mg+SiMg2Si,Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷),SiH4在常温下是一种不稳定、易自燃的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置。‎ 试回答下列问题:‎ ‎(1)由于O2的存在对该实验有较大影响,实验中应通入X气体作为保护气。试管中的固体药品可选用________(填序号)。 ‎ ‎①石灰石　　　②锌粒　　　③纯碱 ‎(2)实验开始时,必须先通入X气体,再加热反应物,其理由是 ______。 ‎ ‎(3)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸,可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因用化学方程式表示为 ‎① _____________________________________________________________; ‎ ‎② ____________________________________________________________。 ‎ ‎【解析】(1)Mg可以与CO2发生化学反应,Mg与氢气不能发生反应,因此可用氢气作为保护气;选用的药品为锌粒。(2)装置中有空气,若不用氢气排空装置中的空气,氢气和空气的混合气体燃烧会发生爆炸,所以反应开始前应该先通氢气排尽装置中的空气。(3)Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷),其反应的方程式为Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑,SiH4常温下是一种不稳定、易自燃的气体,反应的方程式为SiH4+2O2SiO2+2H2O,所以往反应后的混合物中加入稀盐酸,可观察到闪亮的火星。‎ 答案:(1)②　(2)防止在加热条件下H2和O2混合发生爆炸　(3)①Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑　‎ ‎②SiH4+2O2SiO2+2H2O ‎【归纳提升】‎ 在设计制备纯硅的实验题中,常遇到的知识点 ‎(1)粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:‎ Si(粗)+3HClSiHCl3+H2‎ ‎(2)SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅:‎ SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl ‎(3)SiO2+2Mg2MgO+Si ‎(4)SiHCl3、SiCl4能与水发生反应:‎ SiHCl3+3H2OH2SiO3↓+3HCl+H2↑‎ SiCl4+3H2OH2SiO3↓+4HCl ‎(5)SiH4在空气中易自燃:‎ SiH4+2O2SiO2+2H2O 关闭Word文档返回原板块