【文档说明】高考化学一轮优化探究练习：第4章 第14讲　碳、硅及无机非金属材料 (含解析).doc，共(7)页，201.500 KB，由MTyang资料小铺上传

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课时作业1．下列哪些材料是新型无机非金属材料()①氧化铝陶瓷；②氮化硅陶瓷；③碳化硅陶瓷；④氮化铝陶瓷；⑤氮化钛陶瓷；⑥硅化硼陶瓷；⑦二硅化铜陶瓷A．仅①②③B．仅①③④⑤C．仅①⑤⑥D．全部都是答案：D2．(2017·吉林一中质检)下

列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()①硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为Na2O·2FeO·3SiO2②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④单质硅是

将太阳能转变为电能的常用材料A．②③B．①③C．①④D．④解析：①硅酸盐Na2Fe2Si3O10中Fe的化合价是＋3价，所以用氧化物的形式表示为Na2O·Fe2O3·3SiO2，错误；②水晶的主要成分是

二氧化硅，不属于硅酸盐制品，错误；③用于制作光导纤维的材料是二氧化硅，不是硅单质，错误；④单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料，正确，所以答案为D。答案：D3．下列关于SiO2和CO2的叙述不正确的是()A．都是共价化合物B．SiO2可用于制光导

纤维，干冰可用于人工降雨C．都能溶于水且与水反应生成相应的酸D．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应解析：SiO2不溶于水且与水不反应，C项错误。答案：C4．(2017·宿州模拟)下列叙述正确的是()A．因为Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强

B．碳和硅都是第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生成，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与氢氟酸的反应不属于两性氧化物，因为SiO2与一般

酸不反应，C错误。答案：D5．下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是()A．SiO2―→SiB．H2SiO3―→SiO2C．SiO2―→H2SiO3D．Si―→Na2SiO3解析：A项，SiO2＋2C高温,Si＋2CO↑；B项，H2SiO3=====△SiO2＋H2O；C项，SiO2

不能与水反应生成H2SiO3，也无法与其他物质通过一步反应生成H2SiO3；D项，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。答案：C6．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＋H2O===2Na＋＋CO2－3＋H2Si

O3B．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↑＋2H2↑D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O解析：Na2SiO3是强电解质，应拆成N

a＋、SiO2－3，且应生成HCO－3，A错；B项正确写法是CO2＋OH－===HCO－3；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。答案：D7．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．Na2SiO3B．Na2CO

3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2D．SiO2解析：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：H2SiO3=====△H2O＋SiO2；2NaHCO3=====△Na

2CO3＋CO2↑＋H2O；Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑，所以最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A项。答案：A8．青石棉(crocidolite)是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5S

i8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是()A．青石棉是一种硅酸盐产品B．青石棉中含有一定量的石英晶体C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OD．1mol青石棉能使1molHNO3被还

原解析：硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；1molNa2O·3FeO·Fe2

O3·8SiO2·H2O跟足量硝酸反应时，失去3mol电子，而还原产物只有NO，故能使1molHNO3被还原。答案：B9．二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料(如图所示)。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．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞C．硅胶吸水后不能重复使用D．图中所示转化反应都是氧化还原反应解析：二氧化硅与NaOH反应：SiO2＋2N

aOH===Na2SiO3＋H2O，生成了盐和水，SiO2只能与HF反应，即只是能和特殊酸反应，和其他酸不反应，和酸的反应没有普遍性，所以二氧化硅不是两性氧化物，故A错误；Na2CO3溶液呈碱性，二氧化硅能与碱反应生成具有黏合性的硅酸钠，使玻璃塞无法打开，故B正确；硅胶吸附水分后，可通过热脱附

方式将水分除去重复使用，故C错误；图中二氧化硅与氢氟酸、氢氧化钠、碳酸钠的反应，硅酸钠与盐酸的反应，硅酸的分解，硅酸的生成，元素的化合价都没有发生变化，是非氧化还原反应，故D错误。答案：B10．向含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当

通入气体体积为8.96L(0℃，1.01×105Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中溶质离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)()通入0.1molCO2时，溶液中含有0.2molNaOH，溶质离子的物质的量为0.4mo

l；通入0.2molCO2时溶液中生成0.1molNa2CO3，n(离子)＝0.3mol；通入0.3molCO2时，溶液中含0.2molNaHCO3，n(离子)＝0.4mol；通入0.4molCO2时，

溶液中含0.2molNaHCO3和0.1molBa(HCO3)2，n(离子)＝0.7mol。答案：C11．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通过SiO2

与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________(填字母序号)。a．普通玻璃坩埚b．石英玻璃坩埚c．氧化铝坩埚d．铁坩埚(2)SiO2是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O

14也可写成Na2O·CaO·6SiO2。盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃塞容易使瓶体与瓶塞粘连，而无法打开，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。长石是铝硅酸盐，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为________________。解析：(2

)玻璃的成分中含有SiO2，能与NaOH溶液反应生成黏性很强的Na2SiO3而发生粘连，反应方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。由于钙长石和钠长石中氧原子的物质的量分数相同，钠长石中钠与铝的原子个数比为1∶1，扩2倍后可知钙长石中钙和铝的原子个数比为1∶2。钠长石

中氧原子的物质的量分数为85＋8，则钙长石用氧化物的形式表示为CaO·Al2O3·nSiO2，因此：1＋3＋2n＝8，n＝2，钙长石的化学式为CaO·Al2O3·2SiO2，即为CaAl2Si2O8。答案：(1)防火剂d(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2OC

aAl2Si2O812．X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下：为了确定C的组成，某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可用于制造光导纤维。按要求回答下列问题：(1

)C的化学式为________；X的化学式为________。(2)写出下列方程式反应①的化学方程式：____________________________________________________

____________________；反应⑦的离子方程式：________________________________________________________________________。解析：

本题可从I入手推断，I可用于制造光导纤维，故其为二氧化硅，F为硅酸，H为硅酸钠。E为HCl，C为四氯化硅，X为Si3N4。反应①为Si与Cl2反应生成SiCl4，反应⑦为硅酸钠与过量的二氧化碳反应生成硅酸和碳酸氢钠。答案：(1)SiCl4Si3N4(2)Si＋2Cl

2△,SiCl4SiO2－3＋2H2O＋2CO2===H2SiO3↓＋2HCO－313．某化学兴趣小组的成员捡到一块矿石，观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色，投入水中没有任何变化，再向水中加浓盐酸至过量，矿石部分溶解，并有大量无色气体生成

。学生猜测该矿石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三种成分组成，试设计实验证明CaCO3以外的两种成分。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗、漏斗架；2mol·L－1盐酸、2mol

·L－1NaOH溶液、2%KSCN溶液。(1)将实验方案用以下流程示意图表示，试写出每步所用试剂名称或化学式。试剂Ⅰ________；试剂Ⅱ________；试剂Ⅲ________。(2)如果猜测是成立的，试根据上述实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。编号实验操作

预期现象和结论①取适量矿石研细，加足量2mol·L－1盐酸有大量无色气体生成，得棕黄色溶液，且仍有少量固体残留②③④答案：(1)2%KSCN溶液2mol·L－1NaOH溶液2mol·L－1盐酸(2)②向溶液中滴入几滴KSCN溶液溶液变成红色，说明矿石中

有Fe2O3③向残渣中加入2mol·L－1NaOH溶液残渣溶解，得无色溶液④向溶液中加入少量2mol·L－1的盐酸产生白色沉淀，说明矿石中含有SiO214.(2017·郑州模拟)未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水

冷发动机。这类材料中研究较多的是化合物G。(1)化合物G的相对分子质量为140，G中硅元素的质量分数为60%，另有元素Y。G可以由化合物E(含两种元素)与NH3反应而生成，同时产生HCl气体。请推断：①化合物G的化学式为______________________

__________________________________________________。②1molNH3和0.75molE恰好完全反应生成G和HCl，则化合物E的分子式为____________________________________________________

____________________。(2)粉末状G能够与空气中的氧气和水作用，所得产物中都有一种酸性氧化物，它是工业上生产玻璃的主要原料。与氧气反应所得的产物还有一种单质，与水反应生成的另一种产物是该种单质元素的氢化

物。请写出化合物G与水反应的化学方程式_______________________________________________________________________________________________________

_________________________________________。(3)为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料，现采用常压下在G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料，它的商品名叫“赛伦”，化学通式可表达为Si6－xAl

xOxY8－x。在接近于1700℃时x的极限值约为4.0，在1400℃时x为2.0，以保持整个化合物呈电中性。试问：赛伦中Y元素的化合价为________。解析：(1)G中Si的原子数为140×60%28＝3，另一

种元素不可能是氢，而是氮，氮的原子数为140×40%14＝4，故G的化学式为Si3N4。E分子中只有一个硅原子，故其分子式为SiCl4。(2)由题意知Si3N4与H2O反应生成SiO2和NH3。(3)Si为＋4

价，Al为＋3价，O为－2价，当x＝4时代入得Y的化合价a：2×4＋4×3＋(－2)×4＋a×4＝0，a＝－3价。答案：(1)①Si3N4②SiCl4(2)Si3N4＋6H2O===3SiO2＋4NH3↑(3)－3价