（浙江选考）2020版高考化学一轮复习专题三第三单元含硅矿物与信息材料夯基提能作业.docx

1、1第三单元 含硅矿物与信息材料1.下列说法不正确的是( )A.炼铁需要用到石灰石 B.钠钾合金可用作核反应堆热交换剂C.工业上可用铁制容器存放浓硫酸 D.用超纯硅制造光导纤维答案 D 用二氧化硅制造光导纤维,D 错误。2.化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是( )A.金属钠可以用来冶炼某些金属 B.镁条着火可以用 CO2灭火C.石灰石用于工业炼铁和玻璃制造 D.二氧化硅除可用于制作光学镜片、石英坩埚外,还可用于制造光导纤维答案 B 金属钠可以用于冶炼钾及钛、锆、铌、钒、钽等金属和稀土金属,A 正确;镁条可以在 CO2中燃烧,故镁条着火不能用 CO2灭火,B 错误;碳酸钙能参与工业炼铁形

2、成炉渣、碳酸钙能与二氧化硅反应生成硅酸钙从而生产玻璃,C 正确;二氧化硅具有很好的光学特性,可用于制作光学镜片,二氧化硅熔点很高,可用于制作石英坩埚,二氧化硅是光导纤维的主要成分,D 正确。3.某固体混合物 X 可能由 Na2SiO3、Fe、Na 2CO3、BaCl 2中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成,设计实验方案如下图所示(所加试剂均过量)。下列说法不正确的是( )A.气体 A 一定是混合气体B.沉淀 A 一定是 H2SiO3C.白色沉淀 B 在空气中逐渐变成灰绿色,最后变成红褐色D.该固体混合物一定含有 Fe、Na 2CO3、BaCl 2答案 D 固体混合物

3、可能由 Na2SiO3、Fe、Na 2CO3、BaCl 2中的两种或两种以上的物质组成,由实验可知,气体 A 与澄清石灰水反应,溶液变浑浊,则气体 A 中一定含 CO2;混合物与足量稀盐酸反应后的沉淀 A 为H2SiO3。溶液 A 与 NaOH 反应后生成白色沉淀 B,则 B 为 Fe(OH)2,溶液 B 与硝酸、硝酸银反应生成的白色2沉淀 C 为 AgCl,则原混合物中一定含有 Fe、Na 2CO3、Na 2SiO3,可能含有 BaCl2。根据以上分析知,稀盐酸与 Na2CO3反应生成 CO2气体,与 Fe 反应生成 H2,气体 A 是 CO2与 H2的混合气体,A 正确;沉淀 A 为 H2

4、SiO3沉淀,B 正确;B 为 Fe(OH)2,在空气中被氧气氧化,逐渐变成灰绿色,最后变成红褐色,C 正确;该固体混合物中可能含有 BaCl2,D 错误。4.二氧化硅(SiO 2)又称硅石,是制备硅及其化合物的重要原料(见下图)。已知无水 CoCl2是蓝色固体,遇水变成粉红色。下列说法正确的是( )A.SiO2既能与 HF 反应,又能与 NaOH 反应,属于两性氧化物B.SiO2和 Si 都是光导纤维材料C.在硅胶中加入 CoCl2可显示硅胶吸水是否失效D.图中所示转化反应都是非氧化还原反应答案 C SiO 2与 HF 反应得到的 SiF4不属于盐类,A 项错误;SiO 2是光导纤维材料,S

5、i 为半导体材料,B项错误;CoCl 2在吸水和失水状态下显示不同的颜色,C 项正确;制取 Si 的过程中涉及氧化还原反应,D 项错误。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:Na 2SiO3+CO2+H2O 2Na+C +H2SiO3O2-3B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca(OH) 2+2CO2 Ca2+2HCO-3C.硅与氢氟酸的反应:Si+4H +4F- SiF4+2H 2D.二氧化硅溶于烧碱溶液中:SiO 2+2OH- Si +H2OO2-3答案 D Na 2SiO3是强电解质,在离子方程式中应拆成 Na+、Si 且通入过量二氧化碳时应生成 HC ,A

6、O2-3 O-3错误;B 项的正确写法是 CO2+OH- HC ,错误;氢氟酸是弱酸,在离子方程式中不能拆分成 H+和 F-,C 错O-3误。6.将过量 CO2气体通入水玻璃(Na 2SiO3溶液)中,然后加热蒸干,再在高温下充分灼烧,最后所得的固体物质是( )3A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na 2SiO3C.Na2CO3、SiO 2 D.SiO2答案 A 二氧化碳先与水玻璃反应生成硅酸和碳酸氢钠,加热蒸干,高温灼烧时,硅酸分解成二氧化硅和水,碳酸氢钠分解得到碳酸钠、二氧化碳和水;二氧化硅和碳酸钠在高温下又发生反应,生成二氧化碳和硅酸钠,所以最终所得的固体物质是硅酸钠。故选 A。7.

7、用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )选项 操作及现象 溶液A 通入 CO2,溶液变浑浊 饱和 Na2CO3溶液B通入 CO2,溶液变浑浊,继续通 CO2至过量,溶液变澄清Na2SiO3溶液C 通入 CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去 Ca(ClO)2溶液D通入 CO2,溶液变浑浊,继续通 CO2至过量,溶液变澄清,再加入足量 NaOH 溶液,又变浑浊澄清石灰水答案 B A 项,由于 Na2CO3的溶解度大于 NaHCO3,Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3,因而会析出 NaHCO3晶体,正确;B 项,CO 2+Na2SiO3+H2O Na

8、2CO3+H2SiO3,CO 2+Na2CO3+H2O 2NaHCO3,H2SiO3与 CO2不反应,溶液仍浑浊,错误;C 项,CO 2+Ca(ClO)2+H2O CaCO3+2HClO,溶液变浑浊后加入品红溶液 ,被 HClO 氧化褪色,正确;D 项,首先 CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H 2O,继续通 CO2,生成可溶于水的 Ca(HCO3)2,再加入足量的 NaOH 溶液,则 2NaOH+Ca(HCO3)2 CaCO3+Na 2CO3+2H2O,溶液又变浑浊 ,正确。8.下列有关说法或对有关现象的解释正确的是( )A.SiO2既可与 NaOH 溶液反应也可与 HF 溶液反应,均生成

9、盐和水,所以 SiO2属于两性氧化物B.SO2和 NH3分别通入水中,水溶液均可以导电,所以 SO2和 NH3均属于电解质C.“水滴石穿”不仅包含着“量变到质变”的哲学思想,同时也包含了物理和化学变化 D.14CO2和 12CO2具有相同的元素组成,所以 14CO2、 12CO2互为同素异形体答案 C A 项,SiO 2属于酸性氧化物,且 SiF4不是盐,故错误;B 项,SO 2和 NH3均与水反应生成了电解质,而不是 SO2和 NH3自身电离出离子,SO 2和 NH3均为非电解质,故错误;D 项,同素异形体是同种元素组成的不同单质之间的互称,错误。故选 C。9.SiO2是一种化工原料,可以制

10、备一系列物质。下列说法正确的是( )4A.图中所有反应都不属于氧化还原反应B.硅酸盐的化学性质稳定,常用于制造光导纤维C.可用盐酸除去石英砂(主要成分为 SiO2)中少量的碳酸钙D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高答案 C 图中 SiO2与 CaO、CaCO 3、Na 2CO3的反应不属于氧化还原反应,SiO 2与 C、Si 与 Cl2、SiCl 4与H2的反应均属于氧化还原反应,A 错误;光导纤维的主要成分是 SiO2,B 错误;玻璃没有固定的熔点,D 错误。10.山西博物院是太原地标性建筑之一。下列有关说法正确的是( )A.展柜使用的钢化玻璃,其主要成分只有 SiO2B.

11、墙体使用的砖瓦、水泥是硅酸盐制品C.陈列的元青花瓷的原料有高岭土Al 2Si2O5(OH)4,也可以表示为 Al2O3SiO2H2OD.展示的青铜器上有一层绿色物质可能是碱式碳酸铜,此绿色物质不溶于盐酸答案 B 钢化玻璃与普通玻璃的成分相同(只是制造的工艺不同),主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅,A 项错误;砖瓦和水泥都是硅酸盐制品,B 项正确;高岭土Al 2Si2O5(OH)4应该表示为Al2O32SiO22H2O,C 项错误;铜绿是碱式碳酸铜,该物质可以与盐酸反应生成氯化铜而溶解,D 项错误。11.高温下焦炭、石英砂的混合物与氯气反应可生成 SiCl4。以下是实验室制备 SiCl4的装置

12、示意图(注:SiCl4遇水易水解)。请回答:(1)用 MnO2和浓盐酸制取氯气,为了得到纯净干燥的氯气,可将制得的氯气依次通过盛有 、浓硫酸的洗气瓶。 (2)装置 C 的作用是 。 5(3)设计一个实验方案,用化学方法检验装置 D 中生成的 S : O2-4。 答案 (1)饱和食盐水 (2)避免水蒸气进入 B,防止 SiCl4水解(3)取少量 D 中溶液于试管中,先加入足量稀盐酸,再加入 BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,说明含有 SO2-4解析 (1)实验室用 MnO2和浓盐酸制取氯气,制得的氯气中含有 HCl 气体和水蒸气,饱和食盐水可以吸收HCl 气体,且不会吸收氯气,因此为了得到纯净干

13、燥的氯气,可将制得的氯气先通过饱和食盐水,再通过浓硫酸。(2)SiCl4遇水易水解,利用装置 C 吸收水蒸气,避免水蒸气进入 B 中,防止 SiCl4水解。(3)检验 S 的方法是先加过量的盐酸,再加 BaCl2溶液,因此设计的实验方案为:取少量 D 中溶液于试O2-4管中,先加入足量稀盐酸,再加入 BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,说明含有 S 。O2-412.某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为 Fe2O3、SiO 2、Al 2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO 47H2O),设计了如下流程:(1)固体 1 中一定含有的物质是 (填化学式)。 (2)试剂 X 选用

14、,写出试剂 X 与溶液 1 反应的离子方程式: 。 (3)从溶液 2 中获得 FeSO47H2O 晶体的实验操作是蒸发浓缩、 、洗涤、干燥。 答案 (1)SiO 2 (2)Fe 2Fe 3+Fe 3Fe2+、Fe+2H + Fe2+H2 (3)冷却结晶、过滤解析 根据流程设计图可知用硫酸把 Fe2O3、Al 2O3转化为硫酸盐,SiO 2与硫酸不反应,过滤除去 SiO2,固体 1 是 SiO2,溶液 1 是硫酸铁、硫酸铝和稀硫酸的混合液;然后用铁粉还原 Fe3+得到硫酸亚铁,则试剂 X是 Fe 粉,溶液 2 是硫酸亚铁。(1)根据上述分析,固体 1 中一定含有的物质是 SiO2。(2)试剂 X

15、 选用 Fe,铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,同时铁与剩余的稀硫酸反应,则离子方程式为 2Fe3+Fe 3Fe2+、Fe+2H + Fe2+H2。(3)由溶液得到结晶水合物的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。613.某矿石可能由 FeCO3、SiO 2、Al 2O3中的一种或几种组成,欲探究其组成,设计探究过程如图所示。已知:碳酸不能溶解 Al(OH)3沉淀。(1)Si 在元素周期表中的位置是 。 (2)下列说法正确的是 。 a.酸性:H 2CO3H2SiO3b.原子半径:OCH4SiH4d.离子半径:O 2-H2SiO3。15.(2018 课标,28,15 分)三氯氢硅(SiHC

16、l 3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO) 2O 等,写出该反应的化学方程式 。 (2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H 1=48 kJmol-13SiH2Cl2(g) SiH4(g)+2SiHCl3(g) H 2=-30 kJmol-1则反应 4SiHCl3(g) SiH4(g)+3SiCl4(g)的 H 为 kJmol -1。 (3)对于反应 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂

17、催化剂 ,在 323 K 和343 K 时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K 时反应的平衡转化率 = %。平衡常数 K343 K= (保留 2 位小数)。 在 343 K 下:要提高 SiHCl3转化率,可采取的措施是 ;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有 、 。 9比较 a、b 处反应速率大小:v a v b(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率 v=v 正 -v 逆 =k正 -k 逆 ,k 正 、k 逆 分别为正、逆向反应速率常数,x 为物质的量分数,计算 a 处的 = x 2SiHCl3 xSiH2Cl2 xSiCl4 v正v逆(保留 1 位小数)。 答

18、案 (1)2SiHCl 3+3H2O (HSiO)2O+6HCl(2)114(3)22 0.02及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度)大于 1.3解析 本题考查化学方程式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡的移动及相关计算。(1)依据题意知,SiHCl 3遇潮气时发烟的化学方程式为 2SiHCl3+3H2O (HSiO)2O+6HCl。(2)由盖斯定律可知 H=3H 1+H 2=348 kJmol-1-30 kJmol-1=114 kJmol-1。(3)反应 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H 1=48 kJmol-1,由于 H 10,升高温度,化学平衡正向

19、移动,SiHCl 3的转化率增大,故曲线 a 表示 343 K,观察图像知,343 K 时反应的平衡转化率为 22%;设起始时 SiHCl3的物质的量浓度为 c,列出“三段式”:2SiHCl 3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始 c 0 0变化 0.22c 0.11c 0.11c平衡 0.78c 0.11c 0.11c故 K343 K= = 0.02。c(SiCl4)c(SiH2Cl2)c2(SiHCl3) 0.11c0.11c(0.78c)2已知 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H 1=48 kJmol-1,该反应的正反应是气体体积不变的吸热反应

20、,故要在温度不变的情况下提高 SiHCl3转化率可采取的措施是及时移去产物;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有提高反应物压强(浓度)和改进催化剂等。a、b 处 SiHCl3的转化率相等,但 a 处温度比 b 处高,故 va大于 vb;依据题意知 v 正 =k 正 ,v 逆 =k 逆x2SiHCl3,由平衡时 v 正 =v 逆 知, = =0.02,对于 a 处,列出“三段式”计算知, =0.8,xSiH2Cl2xSiCl4k正k逆 xSiH2Cl2xSiCl4x2SiHCl3 xSiHCl3=0.1, =0.1,故 a 处 = = 1.3 。xSiH2Cl2 xSiCl4v正v逆 k正 x2SiHCl3k逆 xSiH2Cl2xSiCl40.020.820.10.1