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一、选择题(本题包括5小题,每题4分,共20分)
1.在肯定条件下,下列物质与硅、二氧化硅均不反应的是( )
A.氢氟酸 B.浓硫酸
C.烧碱 D.氟气
答案:B
2.[双选题]将过量CO2通入下列溶液中,能产生沉淀的是( )
A.FeCl3溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.Na2CO3饱和溶液 D.Na2SiO3水溶液
解析:CO2与FeCl3溶液不反应;CO2通入Ba(OH)2溶液中先生成BaCO3沉淀,连续通入CO2,BaCO3转化为溶于水的Ba(HCO3)2。CO2通入饱和Na2CO3溶液中,生成NaHCO3,因溶解度S(Na2CO3)>S(NaHCO3)且反应消耗水,则有NaHCO3析出。CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3沉淀。
答案:CD
3.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,观看是否有气泡产生
B.加入过量烧碱溶液,观看是否有固体溶解
C.加热至高温,观看是否有气体产生,是否有硅酸钙生成
D.先加入过量盐酸搅拌,观看是否有不溶物剩余及气泡消灭,若有不溶物则滤出,投入到NaOH溶液中看其是否溶解
解析:证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石,可利用石灰石能溶于盐酸且产生气泡,而石英不溶于盐酸而溶于强碱溶液的性质检验,加入过量盐酸,若有气泡产生证明有石灰石,若固体完全溶解则无石英,若固体有剩余,且剩余固体能溶于NaOH溶液则证明有石英。
答案:D
4.下列关于二氧化硅的叙述中正确的是( )
①SiO2能与水反应生成硅酸;②SiO2对应的水化物是可溶性弱酸;③硅原子和碳原子的最外层电子数相同,SiO2和CO2分子结构也相同;④SiO2既能与氢氧化钠反应又能与氢氟酸反应,但SiO2是酸性氧化物;⑤SiO2中硅元素为+4价,故SiO2有氧化性;⑥在SiO2中每个硅原子结合2个氧原子
A.①③⑤ B.①④⑥
C.只有③ D.只有④⑤
解析:SiO2是典型的酸性氧化物,但不能溶于水;硅酸不溶于水;SiO2中每个硅原子结合着4个氧原子,每个氧原子结合着2个硅原子,硅原子、氧原子个数比为1∶2;SiO2与CO2的性质不同,结构也不同;+4价是硅元素的最高价态,故SiO2具有氧化性。
答案:D
5.下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是( )
A.传统无机非金属材料是指:玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,具有极大强度
C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
解析:新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料易碎、强度不够等缺点,并且具有特殊结构、特殊功能;新型无机非金属材料的主要成分并不是硅酸盐,如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。
答案:D
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)如何用所供应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在表中相应的空格内(假如不需要外加试剂,则对应答案栏可空着)。
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。
可选用的操作:①水洗,②加热,③高温灼烧,④过滤,⑤结晶。
粉末状混合物
所选试剂
所选操作
(1)
CaCO3(SiO2)
(2)
NaCl(SiO2)
(3)
SiO2(Fe2O3)
(4)
SiO2(CaCO3)
(5)
SiO2(NH4Cl)
解析:依据二氧化硅不溶于水,可与强碱反应,不与酸(氢氟酸除外)反应,及受热不分解,而三氧化二铁、碳酸钙能跟盐酸反应,氯化铵受热能分解等性质来解题。除杂过程中所发生的反应的化学方程式如下:(1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O;(3)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O;(4)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O;(5)NH4ClNH3↑+HCl↑。
留意:(2)中除杂后主要物质在溶液中,应将其变为固体。
答案:(1)B ④ (2)D ④⑤ (3)A ④ (4)A ④ (5)②
7.(8分)氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高,化学性质稳定,工业上普遍接受高纯度硅与纯氮在1300℃反应获得,请回答下列问题。
(1)依据性质推想氮化硅的用途________;
A.制汽轮机叶片 B.制有色玻璃
C.制永久性模具 D.制柴油机
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀力量强,除氢氟酸外,它跟其他无机酸不反应,试推想该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式
________________________________________________________________________;
(3)用四氯化硅在氢气中与氮气反应(加强热)可制得较高纯度的氮化硅,反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ 。
解析:氮化硅是一种重要的结构材料,是一种超硬材料,性质打算用途,因此(1)中A、C、D都是氮化硅的用途。(2)(3)方程式的书写抓住原子守恒,把主要生成物的化学式写好,其他生成物便可顺当写出。
答案:(1)ACD
(2)Si3N4+16HF===3SiF4↑+4NH4F
(3)3SiCl4+2N2+6H2强热Si3N4+12HCl
8.(12分)A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互关系如图所示,A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。
请填空:
(1)单质A的原子结构示意图为________,它的最高价为________。
(2)B的化学式(分子式)为________,B和碳反应生成A和E的化学方程式是______________________。
(3)C的化学式(分子式)为________,D的化学式(分子式)为________。
解析:由A为地壳中含量仅次于氧的非金属单质,推知A为硅单质。依据“”,“”,“”推知B为SiO2,C为CaSiO3,D为Na2SiO3。
答案:(1) +4价 (2)SiO2 SiO2+2C Si+2CO↑ (3)CaSiO3 Na2SiO3
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