(北京专用)2019版高考化学一轮复习 第10讲 无机非金属材料的主角——碳、硅作业

(十) 无机非金属材料的主角——硅►►见学生用书P3751．4G 网络让手机“飞”起来了。

手机芯片的核心是硅板，其成分是( )A ．SiO 2B ．SiC ．H 2SiO 3D ．Na 2SiO 3解析 手机芯片的核心是硅板，其成分是Si 单质，故B 项正确。

答案 B2．硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。

在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。

下面几种物质中含有硅单质的是( )A ．玛瑙B ．光导纤维C ．太阳能电池D ．水晶解析 玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分是SiO 2，硅单质可用来制造太阳能电池板。

答案 C3．下列叙述中正确的是( )A ．因为Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑，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解析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项错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B项错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于酸性氧化物与一般酸的反应，在此反应中SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，C项错误。

答案 D4．(2018·济宁期末)化学与科学、技术、社会、环境密切相关。

下列有关说法中正确的是()A．“绿水青山就是金山银山”，矿物燃料的脱硫脱硝，可以减少SO2、NO2的排放B．2017年11月5日，发射北斗三号全球导航卫星计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅C．为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放入生石灰或硅胶D．2M＋N===2P＋2Q,2P＋M===Q(M、N为原料，Q为期望产品)，不符合绿色化学的理念解析SO2、NO x是污染性气体，大力实施矿物燃料的脱硫脱硝技术以减少SO2、NO2的排放符合绿色化学的理念，故A项正确；计算机的芯片材料是高纯硅，故B项错误；生石灰或硅胶是干燥剂，不能防止氧化变质，故C项错误；2M＋N===2P＋2Q,2P＋M===Q 的总反应是3M＋N===3Q，原料完全转化为期望产品，符合绿色化学的理念，故D项错误。

第10讲 无机非金属材料的主角——碳、硅A 组 基础题组1.下列我国古代优秀艺术作品中,所用材料不属于无机非金属材料的是( )2.(2017北京海淀期中,2)下列说法的是( )A.钠、钾着火时,不能用泡沫灭火器灭火B.氧化铝是冶炼金属铝的原料,也是较好的耐火材料C.石英是制造光导纤维的原料,也是常用的半导体材料D.在汽车尾气系统中装催化转化器,可降低尾气中CO 、NO x 等的排放量3.(2017北京东城二模,6)能源是人类生存和发展的基础。

下列能源的开发和利用过程中不涉及化学反应的是( )4.(2017北京东城期末,1)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。

下列物品所用材料的主要成分是有机高分子化合物的是( )5.(2018北京密云阶段测试)下列关于硅及其化合物的说法不正确的是( )A.水玻璃可用作木材防火剂B.硅是制造光导纤维的材料C.硅是制造太阳能电池的常用材料D.硅是构成一些岩石和矿物的基本元素6.(2017北京西城期末,17)C、Si是构成无机非金属材料的重要元素。

(1)Si在周期表中的位置为。

(2)为比较C、Si的非金属性,某同学设计了如下实验:装置①中盛放的试剂是,装置②中发生反应的离子方程式是。

(3)SiC是一种重要的高温耐磨材料。

SiC中,C元素显(填“正”或“负”)化合价,从原子结构角度解释原因: 。

7.(2017北京朝阳期中,17)硅材料是微电子工业和太阳能发电的基础材料,以二氧化硅为原料制备纯硅的方法主要有热还原法和熔盐电解法等。

(1)非金属热还原法:工业上以石英砂(含SiO2)、焦炭为原料,高温熔炼制得工业硅。

流程如下:①卤素(X2)都能与Si反应生成SiX4 ,从原子结构角度解释原因: 。

②Ⅰ中事实不能作为“碳的非金属性比硅强”的证据,理由是。

(2)金属热还原法:实验室中可将金属镁与足量二氧化硅的微细粉末混合加热而制得硅。

流程如下:①Ⅰ中发生反应的化学方程式是。

②已知:ⅰ.Si在常温下很难被氢氟酸腐蚀。

考点规范练10无机非金属材料的主角——硅一、选择题1.(2021云南梁河第一中学月考)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。

下列说法错误的是()。

A.实验室熔融烧碱时,不可选用陶瓷坩埚B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是二氧化硅D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点2.下列叙述不正确的是()。

A.粗硅SiCl4Si的转化均能一步实现B.甲乙丙的转化中,若甲为焦炭,则丁可能是O2C.单质硅常用作半导体材料和制作光导纤维D.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅3.(2021广东广州普通高中毕业班综合测试)中国努力争取2060年前实现碳中和。

利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2,反应过程如图所示。

下列说法错误的是()。

A.捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2B.环节a中物质分离的基本操作是蒸发结晶C.反应过程中CaO和NaOH是可循环的物质D.可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液捕捉CO24.科学家最近用金属钠还原CCl4和SiCl4制得一种一维SiC纳米棒,相关反应的化学方程式为8Na+CCl4+SiCl4SiC+8NaCl。

下列说法不正确的是()。

A.SiC和SiO2中Si元素的化合价相同B.上述反应中SiC既是氧化产物又是还原产物C.由SiO2制备单质Si、由单质Si制备SiCl4均涉及氧化还原反应D.一维SiC纳米棒比表面积大,对微小粒子有较强的吸附能力5.下列离子方程式的书写正确的是()。

A.水玻璃中通入过量二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O2Na++C O32-+H2SiO3B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO2Ca2++2HC O3-C.硅与氢氟酸的反应:Si+4H++4F-SiF4↑+2H2↑D.二氧化硅溶于烧碱溶液中:SiO2+2OH-Si O32-+H2O6.C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列关于其单质及化合物的说法中正确的是()。

第15讲无机非金属材料的主角——碳和硅考纲解读考点考纲内容高考示例预测热度碳的单质及其重要化合物的性质1.了解碳及其重要化合物的主要性质及其应用2.了解碳的氧化物对环境的影响2017北京理综,26,13分2016江苏单科,1,2分★★☆硅及无机非金属材料了解硅及其重要化合物的主要性质及其应用2017课标Ⅱ,26,14分2014重庆理综,1,6分★★☆分析解读课标卷对碳和硅单质及它们的化合物的性质进行单独考查的频率较低,主要是以碳、硅的化合物的性质和应用为载体,综合考查化学基本概念、基本理论和化学反应原理。

本专题知识与新材料的研发和应用有一定的相关性,预计高考对本专题的考查频率会有所提高。

命题分析答案(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+H2O2(2)SiO2(或H2SiO3) SiO2+4HF SiF4↑+2H2O(或H2SiO3+4HF SiF4↑+3H2O)(3)防止胶体生成,易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%核心考点1.HNO3、H2O2的氧化性2.SiO2的化学性质3.氧化还原反应原理的应用审题关键由含Ca元素的混合物得到CaC2O4,故流程中必须要除去Fe3+、Mg2+、Al3+、SiO2等,可以分析每一次分离对象,从而轻松完成元素变化分析。

解题思路加入盐酸及氯化铵和硝酸后,只有SiO2不溶,故沉淀A 为SiO2。

滤液中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等离子,加入氨水调节pH至4~5时,Fe3+转化为Fe(OH)3,Al3+转化为Al(OH)3,故沉淀B主要为Fe(OH)3、Al(OH)3。

(1)加入硝酸的目的是将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+,还可以用H2O2代替硝酸。

(2)SiO2可以溶于氢氟酸,反应方程式为4HF+SiO 2SiF4↑+2H2O。

(3)加入氨水时加热可以促进Fe3+、Al3+等水解,形成沉(4)配平方程式可得对应关系式:2KMnO4~5H2C2O4~5CaC2O4~5Ca2+2 mol 5×40 g0.050 0×36.00×10-3 mol m(Ca2+)m(Ca2+)=0.180 g故ω(Ca2+)=×100%=45.0%。

2019高考化学总复习04非金属及其化合物(12)无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角——硅李仕才基础巩固1．(2018年海淀区高一检测)下列关于硅及其化合物的说法不正确的是( ) A．单质硅常用作半导体材料B．硅酸钠是制备木材防火剂的原料C．二氧化硅是制备光导纤维的基本原料D．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物解析：由于SiO2与氢氟酸反应不能生成盐，所以SiO2是酸性氧化物而不是两性氧化物。

答案：D2．下列说法正确的是( )A．硅的氧化物及硅酸盐是构成地壳的主要物质，硅是地壳中含量最多的非金属元素B．硅和碳都是不活泼的非金属，在自然界中大多以游离态的形式存在C．硅是一种亲氧元素，因此硅在自然界中都以氧化物的形式存在D．硅是构成岩石及矿物的基本元素解析：地壳中含量最多的非金属元素是氧，硅仅次于氧，A项错误；自然界中不存在游离态的硅，存在游离态的碳，B项错误；硅在自然界中除以氧化物形式存在外，还以硅酸盐的形式大量存在，C项错误。

答案：D3．把过量CO2气体通入下列溶液中，溶液始终保持澄清的是( ) A．Na2SiO3溶液C．CaCl2溶液B．澄清石灰水D．Ca(ClO)2溶液解析：Na2SiO3溶液与CO2气体反应生成H2SiO3胶体；澄清石灰水与CO2气体反应先生成白色沉淀，然后白色沉淀又溶解；CaCl2溶液与CO2气体不反应；Ca(ClO)2溶液与CO2气体反应先生成白色沉淀，然后沉淀又溶解。

答案：C4. 碳酸的酸性比硅酸的强，某化学课外小组搜集了大量的证据证明硅酸的酸性弱于碳酸的酸性。

其中能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( ) A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2通入可溶性硅酸盐溶液中，析出硅酸沉淀C．高温下SiO2与碳酸钙、碳酸钠等固体反应生成CO2D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀1解析：根据强酸制弱酸的规律，CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀的事实可证明碳酸的酸性比硅酸的强。

附录2 无机非金属材料的主角——碳、硅(教师专用)A组基础题组1.(2018北京朝阳一模)吉州窑黑釉木叶纹盏是中华名瓷,传统制作过程如下。

其中以化学反应为主的是( )答案 D 踩泥、拉坯、上釉均为物理变化,烧制过程以化学反应为主。

2.(2018北京密云阶段测试)下列关于硅及其化合物的说法不正确的是( )A.水玻璃可用作木材防火剂B.硅是制造光导纤维的材料C.硅是制造太阳能电池的常用材料D.硅是构成一些岩石和矿物的基本元素答案 B B项,二氧化硅是制造光导纤维的材料。

3.(2018北京丰台期末)下列变化中,发生氧化还原反应的是( )A.用晶体Si制作半导体B.煅烧石灰石制备生石灰C.用Na2O2作呼吸面具供氧剂 D.用可溶性铝盐处理水中悬浮物答案 C A项,用晶体Si制作半导体,没有生成新物质,不是化学变化;B项,煅烧石灰石制备生石灰,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应;C项,用Na2O2作呼吸面具供氧剂,-1价的氧元素部分升高为0价,部分降低为-2价,属于氧化还原反应;D项,用可溶性铝盐处理水中悬浮物,利用的是铝离子水解生成的氢氧化铝胶体的吸附性,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应。

4.(2019北京十二中期中)下列有关硅及其化合物性质和用途的说法正确的是( )A.单晶硅是电子工业中重要的半导体材料,也能用于制作太阳能电池B.二氧化硅制成的玻璃纤维,因导电能力强而用于制造通讯光缆C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应生成二氧化碳,故硅酸的酸性比碳酸强D.二氧化硅不溶于水,所以硅酸不是二氧化硅对应的水化物答案 A A项,单晶硅是电子工业中重要的半导体材料,也能用于制作太阳能电池;B项,SiO2制成的玻璃纤维,用于制造通讯光缆是利用光的全反射原理,与导电能力无关;C项,高温下,二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,因为有二氧化碳气体逸出,所以促使反应发生,但不能据此判断硅酸和碳酸的酸性相对强弱;D项,含氧酸的分子中,氢、氧原子以水分子的组成比失去后,形成的氧化物叫做该酸的酸酐,所以硅酸(H2SiO3)的酸酐是二氧化硅(SiO2)。