2023学年高考化学一轮复习4.3含硅矿物与信息材料题组训练过关1含解析苏教版.doc

含硅矿物与信息材料 碳、硅单质的性质及应用 1.对于化学方程式SiO2+3CSiC+2CO↑,有关叙述正确的是 (　　) A.反应中SiO2是氧化剂,C是还原剂 B.硅元素被还原了,碳元素被氧化了 C.在反应中C只作还原剂 D.在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 【解析】选D。双线桥法表示反应中电子转移的方向及数目如下: ,反应中只有C元素化合价改变,因此C在反应中既是氧化剂,又是还原剂,且n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶2。 2.(1)下列物质能与单质硅起化学反应的是_______________。  ①浓HNO3　②水　③浓H2SO4　④氢氟酸 ⑤NaOH溶液　⑥氟气　⑦氯气 (2)下列事实能说明非金属性:C>Si的是_______________。  ①硬度:金刚石>晶体硅 ②熔、沸点:SiO2>CO2 ③酸性:H2CO3>H2SiO3 ④稳定性:CH4>SiH4 ⑤CO2通入Na2SiO3溶液中产生白色沉淀 ⑥高温下,SiO2与Na2CO3反应 ⑦相同条件下,碱性:Na2SiO3(aq)>Na2CO3(aq) 【解析】(1)硅单质不能溶于水,不与强酸反应。 (2)硬度、熔沸点与空间结构有关,高温下SiO2与Na2CO3反应是利用了熵增原理,与非金属性强弱无关。 答案:(1)④⑤⑥⑦　(2) ③④⑤⑦ 【归纳提升】 硅的四点特性 (1)碳族元素的主要化合价一般是+2、+4价,而硅常见的是+4价。 (2)硅的还原性比碳强,而碳在高温下却能从SiO2中还原出硅。 (3)非金属单质与强碱反应一般不生成氢气,而硅却能与强碱溶液反应产生氢气。 (4)非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅不但能与氢氟酸反应,而且还有H2生成(类似于较活泼金属与酸的置换反应),Si+4HFSiF4↑+2H2↑。 碳、硅氧化物的性质及应用 3.现有下列五个转化,其中不可能通过一步反应实现的是 (　　) ①SiO2Na2SiO3　②CuSO4CuCl2 ③SiO2H2SiO3　④CuOCu(OH)2 ⑤Na2O2NaOH A.①②　　B.③④　　C.②③④　　D.②③④⑤ 【解析】选B。①SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O;②CuSO4+BaCl2BaSO4↓+CuCl2;⑤2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,SiO2和CuO均不溶于水,因此SiO2、CuO不可能通过一步反应分别生成H2SiO3、Cu(OH)2。 4.用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系正确的是 (　　) 选项 操作及现象 溶液 A 通入CO2,溶液变浑浊,继续通入CO2至过量,浑浊消失 饱和Na2CO3溶液 B 通入CO2,溶液变浑浊,继续通入CO2至过量,浑浊消失 Na2SiO3溶液 C 通入CO2,溶液变浑浊,继续通入CO2至过量,浑浊不消失,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,继续通入CO2至过量,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液,又变浑浊 Ca(OH)2溶液 【解析】选D。A项,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,会发生反应生成碳酸氢钠,相同温度下碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,所以会析出碳酸氢钠晶体,继续通入CO2气体,浑浊不消失,故错误;B项,向Na2SiO3溶液中通入CO2,会产生硅酸,硅酸是不溶于水的白色沉淀,溶液变浑浊,继续通入CO2至过量,浑浊不会消失,故错误;C项,向Ca(ClO)2溶液中通入CO2,会生成碳酸钙和次氯酸,溶液变浑浊,碳酸钙与H2O和过量的CO2反应会转化为碳酸氢钙,浑浊消失,次氯酸具有强氧化性,可使品红溶液褪色,故错误;D项,向氢氧化钙溶液中通入CO2会生成碳酸钙沉淀,溶液变浑浊,继续通入CO2气体,碳酸钙转化为碳酸氢钙,浑浊消失,加入NaOH溶液后,碳酸氢钙和氢氧化钠反应会生成碳酸钙,溶液又变浑浊,故正确。 【归纳提升】 SiO2的两个特性 (1)酸性氧化物一般能与水反应生成相应的酸,但SiO2不溶于H2O,不能直接与H2O反应生成H2SiO3。 (2)酸性氧化物一般不与酸反应,但SiO2可以与氢氟酸反应:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O,SiF4不是盐。 高纯硅的提取 5.晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下: 二氧化硅粗硅SiHCl3纯硅 关于上述反应的分析不正确的是 (　　) A.3个反应都是置换反应 B.高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅 C.任一反应中,每消耗或生成28 g硅,均转移4 mol电子 D.提纯SiHCl3采用的方法是分液 【解析】选D。高温下焦炭能将SiO2还原为Si, H2能将SiHCl3还原为Si,表明B项正确;硅在化合物中显+4价,消耗或生成1 mol Si,则转移4 mol电子;SiHCl3中含有少量的SiCl4(和HCl),它们的沸点有明显差异,用蒸馏(或分馏)的方法提纯。 【归纳提升】 在设计制备纯硅的实验题中,常遇到的知识点 (1)粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3: Si(粗)+3HClSiHCl3+H2 (2)SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅: SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl (3)SiO2+2Mg2MgO+Si (4)SiHCl3、SiCl4能与水发生反应: SiHCl3+3H2OH2SiO3↓+3HCl+H2↑ SiCl4+3H2OH2SiO3↓+4HCl (5)SiH4在空气中易自燃: SiH4+2O2SiO2+2H2O - 4 -