第9讲:碳族元素 无机非金属材料 下载本文

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(4)质量相同的H2O和D2O所含质子数之比为 ________, 中子数之比为________。 2-2-(5)A原子核内有x个中子,其质量数为m,则n g A所含电子的物质的量为________。

20.C、Si及其化合物在工业上用途广泛.

(1)硅元索在周期表中的位置为________,硅原子中能量最高的电子处在________电子层上(填电子层符号如K层),写出单质硅的一种用途________; SiH4的空间结构是________. (2)焦炭、石英砂与磷酸钙混合加热到1500℃生成白磷:2Ca3(PO4)

3+6Si02=6CaSO4+P4O10.10C+P4O10=P4+10CO↑,上述反应的各种物质中属于酸性氧化物的是________、

________.

(3)Na在一定条件下可还原CCl4制备金刚石,可用试剂________除去粗产品中少量Na. (4)下列叙述正确的有________(填序号). a.Na还原CCl4、Cl2与H2O的反应均是置换反应 b.还原性Si>C,所以C不能还原SiO2得到单质Si c.分别通入CO2可以鉴别NaAlO2溶液和CaCl2溶液 d.钠、理在空气中的燃烧产物阴、阳离子效目比均为1:2

(5)两份质量均为11.0g的Al~Si合金分别与足量NaOH和稀H2SO4反应.产生气体总体积为22.4L(标准状况),则合金中Al~Si的物质的量之比为________

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答案解析部分

一、单选题 1.【答案】B

【解析】【解答】“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深”中的“乌金”指的是煤炭,该句出自于谦的《咏煤炭》故答案为:D.

【分析】考查诗词中蕴含的化学反应。 2.【答案】C

【解析】【解答】A.银首饰的主要成分是金属银,属于金属材料,A不符合题意; B. 棉制品的主要成分为纤维素,属于天然高分子化合物,B不符合题意; C.水晶饰品的主要成分为二氧化硅,属于无机非金属材料,C符合题意; D.陶瓷的主要成分是二氧化硅和硅酸盐,属于无机非金属材料,D不符合题意; 故答案为:C。

【分析】本题考查了无机非金属材料。解此题的关键是熟悉首饰、棉织品、水晶饰品、陶瓷等材料中的主要成分。 3.【答案】 D

【解析】【解答】A、硅单质可用来制造太阳能电池,制造光导纤维的主要材料是SiO2 , 故A不符合题意;

B、制造光导纤维的主要材料是SiO2 , 故B不符合题意;

C、SiO2不可能与水反应,制备硅胶通常要用硅酸盐与酸反应,故C不符合题意;

D、玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英,水泥的主要原料是黏土、石灰石,陶瓷主要原料是黏土,石英主要成分是二氧化硅、黏土属于硅酸盐,故都属于硅酸盐产品,故D符合题意; 故答案为:D。

【分析】此类题目较简单,可根据硅及其化合物的用途及理化性质进行解答。 4.【答案】D

【解析】【解答】A.有机物是指含碳的化合物,所以二硫化钼不属于有机化合物,故A不符合题意; B.石英玻璃的主要成分为二氧化硅,不是硅酸盐,故B不符合题意;

C.金属合金是指一种金属与另一种或几种金属,或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。氮化镓是化合物,不属于合金,故C不符合题意;

D.石墨烯弹性气凝胶制成的碳海绵,具有吸附性,可用作处理原油泄漏的吸油材料,故D符合题意; 故答案为:D。

【分析】A.根据有机物的概念进行判断; B.高纯硅不是硅酸盐;

C.根据合金材料的组成进行判断; D.根据胶体的性质进行判断。 5.【答案】A

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【解析】【解答】A、CO2、SiO2都是酸性氧化物,对应含氧酸分别是H2CO3、H2SiO3 , 故正确,A符合题意;

B、SiO2与氢氟酸反应,但不于盐酸反应,故B错误,B不符合题意; C、CO2和SiO2都是酸性氧化物,故C错误,C不符合题意;

D、CO2是由CO2分子构成,SiO2是由Si和O原子构成,故D错误,D不符合题意。 故正确答案为:A。

【分析】注意二氧化硅是原子晶体不是分子晶体。 6.【答案】C 【解析】【解答】

A、碳酸氢钠受热分解2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O,碳酸钠受热不易分解,因此热稳定性:

Na2CO3>NaHCO3 , 故A不符合题意; B、碳酸的酸性强于硅酸,故B不符合题意;

C、SiO2常温下是固体,CO2常温下是气体,因此SiO2的熔点高于干冰,故C符合题意; D、SiO2的硬度强于CO2 , 故D不符合题意。 答案为C 【分析】

A、热稳定性:Na2CO3>NaHCO3

B、酸性:碳酸>硅酸(同主族非金属性上强) C、D、SiO2常温下是固体,CO2常温下是气体

7.【答案】 B

【解析】【解答】A.普通玻璃中不含铝,故A错误;

B.Na、Mg、Al为活泼金属在海水中以离子的形式存在化合价均为正值,转化成单质后,化合价变为0价,属于氧化还原反应,故B正确;

C.SiO2为非电解质,不能通过电解方法得到硅,故C错误;

D.MgCl2水解生成氢氧化镁和氯化氢,加热氯化氢挥发,最终得到的固体是氢氧化镁,得不到氯化镁,故D错误; 故选:B.

【分析】A.普通玻璃的主要化学成分为二氧化硅,含少量钙、镁;一般水泥为硅酸盐水泥,主要化学成分为:硅、铝、钙、镁以及少量添加剂;

B.氧化还原反应判断的依据是:有化合价的变化; C.SiO2为非电解质,不能通过电解方法得到硅;

D.MgCl2水解生成氢氧化镁和氯化氢,加热氯化氢挥发,最终得到的固体是氢氧化镁. 8.【答案】A

【解析】【解答】将足量CO2气体通入硅酸钠溶液中生成硅酸沉淀和碳酸氢钠。然后加热蒸干,碳酸氢钠易分解,则得到硅酸和碳酸钠,且二者的物质的量之比是1:1。然后再在高温下充分反应,硅酸分解生成二氧化硅,二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和CO2 , 所以最后所得的固体物质是硅酸钠。 故答案为:A

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【分析】本题是对硅酸钠、硅酸性质的考查,正确解答此题的关键是明确高温下,Na2CO3与SiO2反应生成Na2SiO3和CO2。 9.【答案】 B

【解析】【解答】A.Na2O2可与CO2反应放出氧气,可用于制作呼吸面具,不符合题意 B.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维,但光电池的主要成分是硅,符合题意 C.聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀,可用作化工反应器的内壁涂层,不符合题意 D.氯水具有较强的氧化性,故能氧化漂白漂白纸张、织物等,不符合题意 故答案为:B

【分析】要分清楚二氧化硅和硅的用途 10.【答案】 C

【解析】【解答】A.H2O和H2O2都是化合物,同素异形体首先应该是指单质,不属于同素异形体,故A错误;

B.12C和14C是碳元素的两种不同原子,同素异形体首先应该是指单质,不属于同素异形体,故B错误; C.氧气和臭氧两种单质都是由氧元素组成的,属于同素异形体,故C正确;

D.SO2和SO3都是化合物,同素异形体首先应该是指单质,不属于同素异形体,故D错误; 故选C.

【分析】根据同素异形体的定义判断,由同种元素组成的不同单质互称同素异形体;同素异形体首先应该是指单质,其次要强调是同种元素,利用该知识分析判断即可. 11.【答案】D

【解析】【解答】A.硅与NaOH溶液反应,A项不符合题意; B.硅与氢氟酸,B项不符合题意; C.二氧化硅NaOH溶液,C项不符合题意; D.均不会发生反应,D项符合题意; 故答案为:D

【分析】硅和硅的氧化物的化学性质稳定,常温下除了与氟气、氢氟酸、和强碱外,它不易与其他物质如氢气、氧气、氯气等反应。 二、填空题

12.【答案】C、SiO2;SiO2+2C

Si(粗硅)+2CO↑;SiHCl3+H2

Si+3HCl

Si(粗硅)+2CO↑,所得的粗

【解析】【解答】解:根据生产流程,可得反应①反应式:SiO2+2C

硅中含有大量的其它杂质(如C、SiO2等),没有实际应用价值,将粗硅用HCl、Cl2处理转化为沸点低的SiHCl3 , 反应方程式为Si+Cl2+HCl

SiHCl3 , 低沸点的SiHCl3通过蒸馏极易分离提纯,然后将纯

Si+3HCl,再进行气相沉淀即可制Si(粗硅)+2CO↑;SiHCl3+H2

的SiHCl3在高温下用H2还原即可得到纯度高的Si蒸气:SiHCl3+H2 得高纯度的硅,从而得到单晶硅, 故答案为:C、SiO2;SiO2+2C

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