2022届高考化学一轮复习-课后限时集训14-硅-无机非金属材料鲁科版.doc

2022届高考化学一轮复习 课后限时集训14 硅 无机非金属材料鲁科版

2022届高考化学一轮复习 课后限时集训14 硅 无机非金属材料鲁科版

年级：
姓名：

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课后限时集训(十四)
(建议用时：25分钟)

1．化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法不正确的是(　　)
A．碳纳米管是一种比表面积大的有机合成纤维，可用作新型储氢材料
B．空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能
C．在家可用食醋代替CO2来增强漂白粉的漂白性
D．“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味。”文中的“气”是指乙烯
A　[碳纳米管的主要成分为单质碳，不属于有机合成纤维，A项错误；空间实验室的硅电池板中单质硅为半导体材料，可将光能直接转换为电能，B项正确；酸性：醋酸>碳酸>次氯酸，故在家可用食醋代替CO2将Ca(ClO)2转化为次氯酸，提高次氯酸的浓度，从而增强漂白性，C项正确；乙烯是植物生长调节剂，可以催熟水果，D项正确。]
2．(2020·合肥模拟)《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙粘(通‘黏’)土而为之”“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是(　　)
A．沙子和黏土主要成分为硅酸盐
B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化
C．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦
D．黏土是制作砖瓦和陶瓷等的主要原料
A　[沙子主要成分为SiO2，SiO2属于氧化物，A错误。]
3．(2020·广州模拟)下列叙述中正确的是 (　　)
A．因为Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强
B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似
C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物
D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸
D　[A项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体放出，平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B错误；SiO2与HF反应生成氟化硅和水，氟化硅不属于盐，二氧化硅不属于两性氧化物，C错误。]
4．将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是(　　)
A．Na2SiO3　　　　 B．Na2CO3、Na2SiO3
C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2
A　[将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：H2SiO3H2O＋SiO2,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A。]
5．高纯度晶体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”。可以按下列方法制备：
SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)
下列说法不正确的是(　　)
A．步骤①的化学方程式为：SiO2＋CSi＋CO2↑
B．步骤①中每生成1 mol Si，转移4 mol电子
C．高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
D．SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
A　[步骤①中反应产物应为CO和Si，A项不正确。]
6．有一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是碳化硅、陶瓷和碳纤维。下列有关该新型材料的叙述正确的是(　　)
A．耐高温但不耐腐蚀
B．比钢铁轻，但质地较脆
C．有固定的熔点
D．是一种新型无机非金属材料
[答案]　D
7．硅是带来人类文明的重要元素之一，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)新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的保护下，使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式：___________________________________________。
(2)一种工业用硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物)，已知硅的熔点是1 420 ℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的主要工艺流程如下：

①净化N2和H2时，铜屑的作用是_________________________________，
硅胶的作用是___________________________________________________。
②在氮化炉中发生反应3SiO2(s)＋2N2(g)===Si3N4(s)＋3O2(g)　ΔH＝－727.5 kJ·mol－1，开始时，严格控制氮气的流速以控制温度的原因是__________________________；体系中要通入适量的氢气是为了________。
③X可能是________(填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”)。
[解析]　(2)①由于氧气和水蒸气都能腐蚀氮化硅，而生产过程中生成氧气和水蒸气，所以铜屑的作用是除去氧气，硅胶的作用是除去水蒸气。②因为该反应是放热反应，如果温度过高，局部过热，会导致硅熔化成团，阻碍与N2的接触；通入氢气能将体系中的氧气转化为水蒸气，而易被除去。③由于工业用硅中含有铜的氧化物，在反应中氧化铜能被还原生成铜，因此要除去铜应该选择硝酸，盐酸和硫酸不能溶解铜，氢氟酸能腐蚀氮化硅。
[答案]　(1)3SiCl4＋2N2＋6H2===Si3N4＋12HCl
(2)①除去原料气中的氧气　除去生成的水蒸气
②该反应是放热反应，防止局部过热，导致硅熔化成团，阻碍与N2的接触　将体系中的氧气转化为水蒸气，而易被除去(或将整个体系中空气排尽)
③硝酸

8．单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备。其中X为Z的氧化物；Y为氢化物，分子结构与甲烷相似。回答下列问题：

(1)能与X发生化学反应的酸是______________，化学方程式为_____________________________________，
该反应在生活中的应用是________________________________________
______________________________________________________________。
(2)由X制备Mg2Z的化学方程式为________________________________
______________________________________________________________。
(3)由Mg2Z生成Y的化学式为___________________________________
______________________________________________________________，
Y分子的电子式为_______________________________________________
______________________________________________________________。
(4)Z、X中共价键的类型分别是___________________________________、
______________________________________________________________。
(5)X与烧碱溶液反应的离子方程式为_______________________________
______________________________________________________________。
[答案]　(1)氢氟酸(HF)　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O　刻蚀玻璃
(2)SiO2＋4MgMg2Si＋2MgO
(3)Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑　
(4)非极性键　极性键
(5)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O