（人教版）《非金屬及其化合物—碳、硅》增強訓(xùn)練試題（滿分：100分，考試時間：45分鐘）第Ⅰ卷選擇題（共42分）1．以下說法中不正確的選項是(A)A．因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2對應(yīng)的酸B．CO2通入水玻璃能夠獲取硅酸積淀C．SiO2熔點高、硬度大D．氫氟酸能夠雕琢玻璃，故不能夠用玻璃瓶來盛裝氫氟酸2．以下變化中，不能夠一步實現(xiàn)的是(C)A．Na2SiO3―→H2SiO3B．H2SiO3―→SiO2C．SiO2―→H2SiO3D．SiO2―→Na2SiO33．硅是構(gòu)成無機非金屬資料的一種主要元素，以下有關(guān)硅的化合物的表達(dá)錯誤的選項是(D)A．氮化硅陶瓷是一種新式無機非金屬資料，其化學(xué)式為Si3N4B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承C．光導(dǎo)纖維是一種新式無機非金屬資料，其主要成分為SiO2D．二氧化硅為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體中硅原子和硅氧單鍵的個數(shù)之比為1∶24．大多數(shù)物質(zhì)的俗名是依照其特其余物理性質(zhì)或用途得來的。以下物質(zhì)的俗名與化學(xué)式或用途不切合的一組是(C)選項俗名主要成分(化學(xué)式)用途A石英SiO2集成電路、光電池B明礬KAl(SO4)2.12H2O凈水、殺菌消毒C水玻璃Na2SiO3制備硅膠、耐火資料D鐵紅Fe3O4用作油漆和涂料5．以下化學(xué)物質(zhì)在實質(zhì)生產(chǎn)生活和科技等方面的應(yīng)用不正確的選項是（A）A．測定NaOH熔點時，能夠?qū)aOH放入石英坩堝中高溫加熱B．石英砂能夠用于制取高純度的硅，硅是將太陽能轉(zhuǎn)變成電能的常用資料C．由于氨易液化，液氨在氣化時會吸取大量的熱量，所以液氨可作制冷劑D．硫酸和硝酸都是重要的工業(yè)原料，工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥和炸藥6．將含有0.1molSiO2的鋁、硅混雜物分別與足量NaOH溶液、鹽酸混雜，充分反應(yīng)后前者可獲取11.2L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，后者可獲取6.72L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則參加反應(yīng)的n(HCl)與n(NaOH)之比為(A)。A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．3∶17．水玻璃(Na2SiO3溶液)廣泛應(yīng)用于耐火資料、沖洗劑生產(chǎn)等領(lǐng)域，是一種重要的工業(yè)原料。如圖是用稻殼灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工藝流程：以下說法正確的選項是(A)A．原資料稻殼灰價格廉價，且副產(chǎn)品活性炭有較高的經(jīng)濟價值B．操作A與操作B完好相同C．該流程中硅元素的化合價發(fā)生改變D．反應(yīng)器中發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)為SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O第Ⅱ卷非選擇題（共58分）8．(每空個2分，共16分)金剛石、SiC擁有優(yōu)異的耐磨、耐腐化特點，應(yīng)用廣泛。(1)碳與短周期元素Q的單質(zhì)化合僅能生成兩種常有氣態(tài)化合物，其中一種化合物R為非極性分子。碳元素在周期表中的地址是__________________，Q是______，R的電子式為______________。(2)必然條件下，Na還原CCl4可制備金剛石，反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后，回收其中的CCl4的實驗操作名稱為________，除去粗產(chǎn)品中少量鈉的試劑為________。(3)碳還原SiO2制SiC，其粗產(chǎn)品中雜質(zhì)為Si和SiO2，現(xiàn)將20.0gSiC粗產(chǎn)品加入到過量的NaOH溶液中充分反應(yīng)，收集到0.1mol氫氣，過濾得SiC固體11.4g，濾液稀釋到1L。生成氫氣的離子方程式為_____________________________________________，硅酸鹽的物質(zhì)的量濃度為________。(4)以下表達(dá)正確的有________(填序號)。Na還原CCl4的反應(yīng)、Cl2與H2O的反應(yīng)均是置換反應(yīng)②水晶、干冰消融時戰(zhàn)勝粒子間作用力的種類相同③Na2SiO3溶液與SO3的反應(yīng)可用于推斷Si與S的非金屬性強弱④鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物中陰陽離子數(shù)目比均為1∶2····【答案】：(1)第二周期第IVA族氧或(O)O∶∶C∶∶O(2)過濾乙醇(3)Si＋2OH－＋H2O===SiO23－＋2H2↑0.17mol/L(4)③④【解析】：(1)碳元素的原子有兩個電子層，

最外層有四個電子，

故在第二周期第

IVA

族。與碳能形成兩種氣態(tài)化合物的為氧元素，會形成

CO、CO2，其中

CO2為非極性分子。(2)聯(lián)想高溫下4Na＋TiCl4===Ti＋4NaCl，故Na還原CCl4發(fā)生反應(yīng)后生成金剛石、NaCl，其中只有CCl4為液態(tài)，其余均為固體，故可采用過濾的方法回收CCl4。粗產(chǎn)品中混有的金屬鈉，利用其與乙醇或水反應(yīng)除去。(3)非金屬單質(zhì)只有硅可與NaOH溶液反應(yīng)放出H2，其化學(xué)方程式為：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，再將其改寫成離子方程式。m(Si)＝1.4g，m(SiC)＝11.4g，則m(SiO2)＝7.2g，溶液中硅酸根物質(zhì)的量＝1.4g－1＋7.2g－1＝0.17mol，c(SiO32－)＝0.17mol28g·mol60g·mol1L＝0.17mol/L。(4)①Cl2與H2O反應(yīng)生成HCl與HClO，不是置換反應(yīng)，故①錯。②水晶(即SiO2)屬于原子晶體，干冰屬于分子晶體，消融時，前者戰(zhàn)勝共價鍵，后者克服分子間作用力。③SO3加入水中生成H2SO4，H2SO4與Na2SiO3溶液反應(yīng)生成H2SiO3。即酸性H2SO4>H2SiO3，可判斷S元素的非金屬性大于Si。④鈉在空氣中燃燒生成Na2O2，陰離子為O22－，故陰陽離子數(shù)目比為1∶2，鋰在空氣中燃燒生成Li2O，陰陽離子數(shù)目比為1∶2，故④正確。9．（15分）碳酸鈉俗稱純堿，其用途很廣。實驗室中，用碳酸氫銨和飽和食鹽水可制得純堿。各物質(zhì)在不相同溫度下的溶解度見表。實驗步驟：Ⅰ、化鹽與精制：①粗鹽（含Ca2＋、Mg2＋、SO42-）溶解；②加入足量NaOH和Na2CO3溶液，煮沸；③過濾；④加入鹽酸調(diào)pH至7。Ⅱ、轉(zhuǎn)變：①將精制后的食鹽溶液溫度控制在30~35℃之間；在不斷攪拌下，加入研細(xì)的碳酸氫銨；保溫，攪拌半小時；②靜置，a、b；③獲取NaHCO3晶體。Ⅲ、制純堿：將得的NaHCO3放入蒸發(fā)皿中，在酒精燈上灼燒，冷卻到室溫，即獲取純堿。完成以下填空：（1）“化鹽與精制”可除去的粗鹽中的雜質(zhì)離子是Ca2＋、Mg2＋。（2）“轉(zhuǎn)變”的離子方程式是Na＋＋HCO3-→NaHCO3↓。（3）“轉(zhuǎn)變”過程中，溫度控制在30~35℃之間的加熱方式是水浴加熱；（1分）為什么溫度控制在30~35℃之間?溫度過高造成NH4HCO3分解，溫度過低NH4HCO3的溶解度小。（4）a、b處的操作分別是過濾、沖洗。（每空1分，共2分）（5）實驗室制得的純堿含少量NaCl還可能含少量NaHCO3，為測定純堿的純度，用電子天公正確稱取樣品G克，將其放入錐形瓶中用適合蒸餾水溶解，滴加2滴酚酞，用cmol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定至溶液由淺紅色變成無色且半分鐘不變，滴定過程中無氣體產(chǎn)生，所用鹽酸的體積為V1mL。此時發(fā)生的反應(yīng)為：CO32-＋H＋→HCO3-①樣品中碳酸鈉質(zhì)量百分含量的表達(dá)式是Na2CO3%（106cV1×10-3）/G。②向錐形瓶溶液中連續(xù)滴加2滴甲基橙，用同濃度的鹽酸連續(xù)滴定至終點，所用鹽酸的體積為V2mL。滴定終點時溶液顏色的變化是黃色變成橙色且半分鐘不變；依照實驗數(shù)據(jù)，如何判斷樣品含NaHCO3V2＞V1則含有NaHCO3。10.（除注明外，每空2分，共12分）以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。實驗室模擬工業(yè)以硫酸渣制備鐵紅（Fe2O3），過程以下：（1）硫酸渣的成分中屬于兩性氧化物的是Al2O3，（1分）寫出酸溶過程Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O；（2）生產(chǎn)過程中，為了保證鐵紅的純度，氧化過程需要調(diào)治溶液的pH的范圍是___3.2—3.8__（1分）（部分陽離子以氫氧化物形式積淀時溶液的pH見下表）積淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2開始積淀2.73.87.59.4完好積淀3.25.29.712.4（3）濾渣A的主要成分為

SiO2

，（1分）濾液

B能夠回收的物質(zhì)有

____Na2SO4

、Al2(SO4)3、MgSO4_______；（3分）（4）簡述沖洗過程的實驗操作沿玻璃棒向漏斗（過濾器）的積淀加蒸餾水至淹沒積淀，靜置使液體自然流出，重復(fù)操作數(shù)次（3次）至積淀沖洗干凈。；（5）已知硫酸渣質(zhì)量為wkg，假設(shè)鐵紅制備過程中，鐵元素耗費25%，最后獲取鐵紅的質(zhì)量為mkg，則原來硫酸渣中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14m/15w（用最簡分?jǐn)?shù)表達(dá)式表示）。11．（15分）Ⅰ.沖刷和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一，硅片化學(xué)沖刷的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)

(如某些有機物、無機鹽、金屬、

Si、SiO2、粉塵等

)。常用的化學(xué)沖刷劑有高純水、有機溶劑、雙氧水、濃酸、強堿等。其中去除硅的氧化物，平時用必然濃度的HF溶液，室溫條件下將硅片浸泡1至數(shù)分鐘。制絨是在硅片表面形成金字塔形的絨面，增加硅對太陽光的吸取。單晶制絨平時用NaOH、Na2SiO3等混雜溶液在75～90℃反應(yīng)25～35min，收效優(yōu)異?；卮鹨韵聠栴}：(1)寫出晶片制絨反應(yīng)的離子方程式：___Si＋2OH－＋H2O===SiO32－＋2H2↑_______。對單晶制絨，1990年化學(xué)家Seidel提出了一種電化學(xué)模型，他指出Si與NaOH溶液的反應(yīng)，第一是Si與OH－反應(yīng)，生成SiO44－，爾后SiO44－迅速水解生成H4SiO4?；诖嗽斫馕龇磻?yīng)中氧化劑為___NaOH___。(2)某化學(xué)興趣小組同學(xué)，為考據(jù)Seidel的理論可否正確，完成以下實驗：實驗事實事實一水蒸氣在600℃時可使粉末狀硅緩慢氧化并放出氫氣事實二盛放于鉑或石英器皿中的純水長時間對粉末狀還原硅無腐化作用事實三一般玻璃器皿中的水僅因含有從玻璃中溶出的微量的堿即可使粉末狀硅在其中緩慢溶解事實四在野外環(huán)境里，用較高百分比的硅鐵粉與干燥的Ca(OH)2和NaOH，點著后燜燒，可激烈反應(yīng)放出H2事實五1g(0.036mol)Si和20mL含有1gNaOH(0.025mol)的溶液，小心加熱(稍微預(yù)熱)，收集到約1700mLH2，很湊近理論值(1600mL)結(jié)論：從實驗上說明堿性水溶液條件下，H2O可作___氧化___劑；NaOH作_____催化___劑，降低反應(yīng)___活化能_____。高溫?zé)o水環(huán)境下，NaOH作____氧化____劑。（每空1分，共4分）高溫Ⅱ.在工業(yè)中利用鎂制取硅：2Mg＋SiO2=====2MgO＋Si，同時有副反應(yīng)發(fā)生：2Mg＋高溫Si=====Mg2Si，Mg2Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH4(硅烷)，SiH4在常溫下是一種不牢固、易分解的氣體。如圖是進(jìn)行Mg與SiO2反應(yīng)的實驗裝置：(3)由于氧氣的存在對該實驗有較大影響，實驗中應(yīng)通入氣體

X作為保護(hù)氣，試管中的固體藥品可采用

____b____(填字母)。（1分）a．石灰石

B．鋅粒

c．純堿(4)實驗開始時，必定先通入

X氣體，再加熱反應(yīng)物，其原因是

____讓氫氣排盡裝置內(nèi)的空氣，防備空氣中的成分對實驗產(chǎn)生影響

_________，當(dāng)反應(yīng)開始后，移走酒精燈反應(yīng)能連續(xù)進(jìn)行，其原因是____該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可利用自己放出的熱量保持反應(yīng)進(jìn)行______。(5)反應(yīng)結(jié)束后，待冷卻至常溫時，往反應(yīng)后的混雜物中加入稀鹽酸，可觀察到閃亮的火星，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因用化學(xué)方程式表示為______Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑、SiH4＋2O2===SiO2↓＋2H2O________。解析：(1)晶片制絨反應(yīng)的離子方程式為Si＋2OH－＋H2O===SiO32－＋2H2↑；在該反應(yīng)中氧化劑為NaOH。(2)由題中實驗事實解析可知，堿性水溶液條件下，H2O可作氧化