高考化学三轮冲刺二氧化硅的特性考前微测试含解析

高考化学三轮冲刺二氧化硅的特性考前微测试含解析

三轮冲刺---二氧化硅的特性考前微测试 ‎1．下列关于CO2和SiO2的说法正确的是（ ）‎ A．常温下CO2、SiO2都是气体 B．CO2、SiO2都不溶于水 C．CO2、SiO2在一定条件下都可以是固体 D．CO2和SiO2的硬度小，熔点低 ‎【答案】C ‎【解析】A项，SiO2在常温下是固体，A项错误。B项，SiO2不溶于水，CO2能溶于水，B项错误。D项，SiO2的硬度大，熔点高，D项错误。‎ ‎2．下列说法正确的是 A．二氧化硅溶于水显酸性 B．二氧化碳通入水玻璃(Na2SiO3的水溶液)可以得到白色胶状物质 C．因为高温时，二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强 D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 ‎【答案】B ‎【解析】本题考查二氧化硅及其硅酸盐的性质。二氧化硅属于酸性氧化物但和水不反应，用二氧化硅和NaOH溶液制取硅酸钠，然后用硅酸钠制取硅酸，A项不符合题意；碳酸酸性大于硅酸，所以二氧化碳、水和硅酸钠反应生成原硅酸，B项符合题意；高温下，二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，因为有高温条件，所以不能据此判断硅酸和碳酸的相对强弱，C项不符合题意；二氧化硅属于酸性氧化物，能溶于强碱溶液，且能溶于HF，所以可以用HF雕刻玻璃，D项不符合题意。‎ ‎3、如图为某石英晶体的平面结构示意图，它实际上是立体网状结构(可以看作晶体硅中的每个Si—Si键中插入一个O)。在石英晶体中，氧原子与硅原子的个数的比值和由硅原子、氧原子构成的最小环上Si、O的原子个数之和分别是 A．1 8 B．2 12 C． 8 D． 12‎ ‎【答案】B ‎【解析】由石英晶体的平面结构可知(当然立体网状结构也一样)，每个Si周围结合4个O，而每个O周围结合2个Si，所以石英晶体中氧原子和硅原子个数之比为2∶1，由于石英晶体是立体网状结构，可以看成晶体硅中的每个Si—Si键上插有一个O(如图所示)‎ 因此在石英晶体中，由硅原子、氧原子构成的最小环上具有的Si、O的原子个数之和是12(6个Si和6个O)，故B项正确。‎ ‎4、下列离子方程式的书写正确的是（ ）‎ A．水玻璃中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3 + CO2 + H2O2Na+++H2SiO3 ↓‎ B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2 +2CO2Ca2+ +2‎ C．二氧化硅溶于氢氟酸溶液中： SiO2+4H++4F−SiF4↑ +2H2O D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2 + 2OH−+ H2O ‎【答案】D ‎【解析】Na2SiO3为强电解质，应写离子形式，且CO2过量，应生成，A选项错误；澄清石灰水中Ca(OH)2应写为离子形式，B选项错误；氢氟酸为弱酸，应写为分子式不能写为离子式，C项错误。‎ ‎5、对于反应：3C+SiO2SiC+2CO↑，下列说法正确的是 A．C作还原剂，SiO2作氧化剂 B．每消耗3.6 g C，可得到4.48 L CO C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2‎ D．每生成1 mol CO，转移的电子数为4NA ‎【答案】C ‎【解析】该反应明显是一个氧化还原反应，其中，C既作氧化剂也作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，A错、C正确；由于没有指明气体所处的状态，B错；每生成1 mol CO，转移的电子数为2NA，D错。‎ ‎6、纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是（ ）‎ A．X可用作木材防火剂 B．步骤II的反应是Na2SiO3 + H2SO4  H2SiO3(胶体) + Na2SO4‎ C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替 D．步骤Ⅲ若在实验室完成，一般在蒸发皿中进行 ‎【答案】D ‎【解析】本题考查二氧化硅的性质和制取。A、二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠，硅酸钠可用作木材防火剂，正确；B、因硫酸的酸性比硅酸强，可用硫酸来制取硅酸，正确；C、同理碳酸的酸性比硅酸强，可用CO2来代替稀硫酸，正确；D、硅酸高温灼烧可生成二氧化硅，此反应在坩埚中进行，错误。答案选D。‎ ‎7、如图所示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．SiO2属于两性氧化物 B．盛放Na2CO3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 ‎【答案】C ‎【解析】SiO2是酸性氧化物；Na2CO3溶液呈碱性，试剂瓶不能用玻璃塞；题图中有的转化不是氧化还原反应，例如SiO2与NaOH溶液的反应。‎ 二、非选择题 ‎14．石英砂(SiO2)是重要的工业原料，光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，合成光导纤维及氮化硅(一种无机涂层)的工艺流程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）反应I的化学方程式为 ‎ ‎，氧化剂为 (填化学式)。‎ ‎（2）经反应II所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下：‎ 组分名称 SiCl4‎ SiHCl3‎ SiH2Cl2‎ HCl BCl3‎ PCl3‎ 质量分数 ‎0.545‎ ‎0.405‎ ‎0.0462‎ ‎0.0003‎ ‎0.00193‎ ‎0.00157‎ 沸点/℃‎ ‎57.6‎ ‎31.8‎ ‎8.2‎ ‎－85‎ ‎12.5‎ ‎75.5‎ 图中“操作X”的名称为 ；PCl3的电子式为 。‎ ‎（3）反应III和IV中尾气为 ；反应IV的化学方程式为 。‎ ‎【答案】（1）SiO2+2CSi+2CO↑  SiO2‎ ‎（2）精馏(或蒸馏) ‎ ‎（3）HCl 3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl ‎【解析】本题主要考查化学工艺流程。（1）根据工艺流程可知，反应I是高温下C置换出硅，化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑，SiO2中硅元素化合价降低，作氧化剂。（2） 根据图中“操作X”的目的是得到SiCl4，表中给出数据各物质的沸点低且相差较大，可以蒸馏的方法； PCl3的电子式为。（3）根据原子守恒可推断出，反应III和IV中尾气为HCl；反应IV的化学方程式为 ‎3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。‎ ‎15．“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式的划时代的意义。请回答下列问题 ‎（1）无机非金属材料 ‎ 高纯度单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”。这种材料可以按下列方法制备：‎ ‎①写出步骤Ⅰ的化学方程式：____________________________。‎ ‎②步骤Ⅱ经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6 ℃)和HCl(沸点为−84.7 ℃)，提纯SiHCl3的实验方法是____________________________。‎ ‎（2）磁性材料 这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，所以从它的使用开始就不断实施对它的防护。最常见的铁制品腐蚀是电化学腐蚀，请写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式：____________________________。‎ ‎（3）激光材料 我国是激光技术先进的国家，红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：______________________________。‎ ‎（4）高分子材料 它可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。一种新型高效净水剂m就属于无机高分子材料，它广泛应用于生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价为__________；一种合成纤维腈纶，又称“人造羊毛”，以丙烯腈(CH2‎ ‎=CH—CN)为原料聚合生成，请写出生成该有机高分子材料的化学方程式：________________________。‎ ‎（5）合金材料 ‎14g铜银合金与一定量某浓度的硝酸完全反应后，将放出的气体与1.12 L(标准状况下)O2混合通入水中，恰好全部被水吸收，则合金中铜的质量为________ g。‎ ‎【答案】（1）①SiO2+2CSi+2CO↑　②蒸馏(或分馏)‎ ‎（2）Fe－2e－Fe2+‎ ‎（3）Al2O3+6H+2Al3++3H2O，Al2O3+2OH－2+H2O ‎（4）+3 nCH2=CH—CN ‎（5）3.2‎ ‎【解析】本题考查材料使用的有关判断、计算等。 （1）①高温下碳与二氧化硅反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑。‎ ‎②根据沸点可知几种物质的沸点相差较大，因此提纯SiHCl3的实验方法是蒸馏。‎ ‎（2）钢铁发生电化学腐蚀时铁在负极失去电子，负极反应式为：Fe－2e－Fe2+。‎ ‎（3）氧化铝既能与酸反应生成盐和水，也能与碱反应生成盐和水，反应的离子方程式为Al2O3+6H+2Al3++3H2O，Al2O3+2OH－2+H2O；‎ ‎（4）根据正负价代数和为0可知m中铁元素的化合价是+3价。丙烯腈含有碳碳双键，发生加聚反应的离子方程式为nCH2=CH—CN ‎。‎ ‎（5）将放出的气体与1.12 L(标准状况下)O2混合通入水中，恰好全部被水吸收，这说明铜银合金失去电子数就是氧气得到的电子数，则64 n(Cu)+108 n(Ag)=14g，2n(Cu)+n(Ag)= ，解得n(Cu)=0.05 mol，因此m(Cu)=3.2 g。‎