南方新课堂高考化学总复习第五单元第1节无机非金属材料的主角硅试题.docx
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南方新课堂高考化学总复习第五单元第1节无机非金属材料的主角硅试题
第五单元 非金属及其化合物
第1节 无机非金属材料的主角——硅
一、单项选择题(本大题共24分,每小题4分,每小题只有一个正确选项)
1.下列表述正确的是( )。
①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅;②化学家采用玛瑙研钵研磨固体反应物进行无熔剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐;③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料;④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛;⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能。
A.①②③B.②④
C.③④⑤D.③⑤
2.二氧化硅(SiO2)又称硅石,是制备硅及其化合物的重要原料。
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.利用SiO2与NaOH溶液反应可制取水玻璃
D.制取Si的过程中,转化反应都是非氧化还原反应
3.下列关于碳和硅的叙述中,正确的是( )。
A.其氧化物都能与NaOH溶液反应
B.其单质在加热时都能跟O2反应
C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸
D.碳和硅两种元素共有两种单质
4.假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法中,你认为不正确的是( )。
A.硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料
B.自然界中存在大量单质硅
C.硅燃烧放出的热量大,且燃烧产物对环境污染程度低,容易有效控制
D.自然界中硅的贮量丰富
5.某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素( )。
A.在自然界中只以化合态的形式存在
B.单质常用作半导体材料和光导纤维
C.最高价氧化物不与酸反应
D.气态氢化物比甲烷稳定
6.四氯化硅还原法是当前制备较高纯度硅的一种方法,有关反应的化学方程式为:
SiCl4(g)+2H2(g)
Si(s)+4HCl(g)。
下列说法合理的是( )。
A.光导纤维的主要成分是硅单质
B.减小压强有利于加快化学反应速率
C.高温下,氢气的还原性强于硅
D.混入少量空气对上述反应无影响
二、双项选择题(本大题共12分,每小题6分,每小题有二个正确选项。
选对一个给3分,选错一个不给分)
7.下列关于硅的说法中,不正确的是( )。
A.二氧化硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应
8.Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是( )。
A.Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水B.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
C.Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物D.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
三、非选择题(本大题共64分)
9.(16分)(2013年广东佛山模拟)多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”制备中副产物以SiCl4为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。
研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO3,且含有钙、铁、镁等离子)制备BaCl2·2H2O,工艺流程如下。
已知常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:
3.4、12.4。
(1)SiCl4水解控制在40℃以下的原因是____________________________________。
已知:
SiCl4(s)+H2(g)===SiHCl3(s)+HCl(g) ΔH1=47kJ·mol-1SiHCl3(s)+H2(g)===Si(s)+3HCl(g) ΔH2=189kJ·mol-1则由SiCl4制备硅的热化学方程式为:
_____________________________。
(2)加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式是:
________________________________。
(3)加20%NaOH调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是__________________,控制温度70℃的目的是____________________________。
(4)BaCl2滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤,再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
实验室中蒸发浓缩用到的含硅酸盐的仪器有________种。
(5)为体现该工艺的绿色化学思想,该工艺中能循环利用的物质是______________。
10.(16分)碳酸钠与工农业生产、日常生活紧密相关。
工业碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取,所得碳酸钠样品中往往含有少量NaCl,现欲测定样品中Na2CO3的质量分数,某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。
请回答下列有关问题:
方案一:
沉淀分析法。
(1)把一定质量的样品溶解后加入过量的CaCl2溶液,将所得沉淀________(填操作)、洗涤、烘干、称量,洗涤沉淀的操作是__________________________________________________________________________________________________________________________。
方案二:
气体分析法。
(2)把一定量的样品与足量盐酸反应后,用下图所示装置测定产生CO2的体积,为了确保测定结果的准确性,B中的溶液最好采用______________,但选用该溶液后实验结果仍然不够准确,其原因是__________________________________________。
方案三:
质量差分析法。
把一定质量的样品和足量的稀硫酸反应,采用如下图所示装置,通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管的质量,利用其质量差求算样品的纯度。
该实验的操作步骤有:
①在干燥管内填满碱石灰,质量为mg;②取ng样品装入广口瓶中;③检验装置的气密性;④缓慢鼓入空气数分钟,再称量干燥管质量为wg;⑤关闭止水夹;⑥打开止水夹;⑦缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止;⑧缓慢鼓入空气数分钟。
(3)正确的操作顺序是(填序号):
③→________→⑥→________→⑤→________→⑦→________→④。
(4)若去掉装置A,测定结果________;若去掉装置B,测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
11.(16分)(2013年海南高考)硅在地壳中的含量较高。
硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。
回答下列问题:
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。
这种“金属”可能是________。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。
其中,生产普通玻璃的主要原料有________。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。
工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
反应仪器
发生的主要反应
电弧炉
SiO2+2C
Si+2CO↑
流化床反应器
Si+3HCl
SiHCl3+H2
还原炉
SiHCl3+H2
Si+3HCl
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为:
__________________________;碳化硅又称________,其晶体结构与________相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和________。
物质
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸点/℃
2355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为________________。
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是________。
12.(16分)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
②
③
④
第2节 富集在海水中的元素——氯
一、单项选择题(本大题共24分,每小题4分,每小题只有一个正确选项)
1.将氯水分别滴入下列溶液中,由实验现象得出的结论正确的是( )。
选项
氯水滴入下列溶液中
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液
变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液
褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液
先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
KI淀粉溶液
变蓝色
Cl2具有氧化性
2.下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中,正确的是( )。
A.氯气的水溶液可以导电,说明氯气是电解质
B.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的
C.氯气可以使湿润的有色布条褪色,但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气
D.为证明氯水中含Cl-,可先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液
3.下列有关海水综合利用的说法中不正确的是( )。
A.可用蒸馏或离子交换等方法淡化海水
B.海水提溴只涉及物理变化
C.利用海水可以制取金属Mg
D.开发海洋资源不能以牺牲环境为代价
4.下列关于漂白粉的叙述正确的是( )。
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B.漂白粉在空气中久置后会变质
C.漂白粉是由Cl2与烧碱制得的
D.在使用漂白粉时应用浓盐酸
5.氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是( )。
A.加入少量水,水的电离平衡向电离的方向移动
B.再通入少量氯气,Cl2+H2O
HCl+HClO平衡向正反应方向移动,c(Cl2)减小
C.通入少量SO2,溶液漂白性增强
D.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
6.亚氯酸钠(NaClO2)是一种性能优良的漂白剂,但遇酸性溶液发生分解:
5HClO2===4ClO2↑+H++Cl-+2H2O。
向亚氯酸钠溶液中加入盐酸,反应剧烈。
若将盐酸改为硫酸,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速度较快,速度变化的原因是( )。
A.逸出ClO2使生成物浓度降低
B.酸使亚氯酸的氧化性增强
C.溶液中的H+起催化作用
D.溶液中的Cl-起催化作用
二、双项选择题(本大题共12分,每小题6分,每小题有二个正确选项。
选对一个给3分,选错一个不给分)
7.有关氯元素的叙述正确的是( )。
A.液氯和氯水都含氯分子和氯离子
B.饱和氯水放置时Cl-增多H2O分子减少
C.氯分子和氯离子颜色不同
D.钢瓶可贮存干液氯而不能贮存湿液氯
8.下列说法中正确的是( )。
A.Cl-和Cl2都有毒
B.将AgNO3溶液滴入某溶液中,若出现白色沉淀,则说明溶液中含有Cl-
C.将NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或将氯气通入AgNO3溶液中均会出现白色沉淀
D.FeCl3能通过两种单质直接化合制取
三、非选择题(本大题共64分)
9.(16分)(2012年福建高考)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(反应装置如下图所示)。
(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是____________(填序号)。
A.往烧瓶中加入MnO2粉末
B.加热
C.往烧瓶中加入浓盐酸
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。
为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:
甲方案:
与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量;
乙方案:
采用酸碱中和滴定法测定;
丙方案:
与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。
继而进行下列判断和实验:
①判定甲方案不可行,理由是____________。
②进行乙方案实验:
准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样。
a.量取试样20.00mL,用0.1000mol·L-1NaOH标准溶液滴定,消耗22.00mL,该次滴定测的试样中盐酸浓度为____________mol·L-1;b.平行滴定后获得实验结果。
③判断丙方案的实验结果____________(填“偏大”“偏小”或“准确”)。
[已知:
Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(MnCO3)=2.3×10-11]
10.(16分)(2013年福建高考)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO
等杂质。
其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的________(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。
经检测发现滤液中仍含有一定量的SO
,其原因是____________________________________。
[已知:
Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]
②该法工艺原理如下。
其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。
工艺中可以利用的单质有____________(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为:
______________________。
(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:
纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。
完成反应的化学方程式:
□________+24NaClO3+12H2SO4===□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□________。
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。
处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的________倍。
11.(16分)(2013年上海高考)溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水、易吸潮等性质。
实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:
完成下列填空:
(1)上述使用的氢溴酸的质量分数为26%,若用47%的氢溴酸配制26%的氢溴酸500mL,所需的玻璃仪器有玻璃棒、________、________。
(2)已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH
。
步骤Ⅱ加入的试剂a是____________,控制溶液的pH约为8.0的目的是____________________________________________________________。
(3)试剂b是__________,步骤Ⅳ的目的是__________________________。
(4)步骤Ⅴ所含的操作依次是_________________________________________________、
____________________。
(5)制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度:
①称取4.00g无水溴化钙样品;②溶解;③滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤;④________;⑤称量。
若得到1.88g碳酸钙,则溴化钙的质量分数为____________(保留两位小数)。
若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是______________。
12.(16分)某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:
SO2+2NaOH===________________。
(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________。
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl-、OH-和SO
。
请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中CO2的影响)。
①提出合理假设:
假设1:
只存在SO
;假设2:
既不存在SO
也不存在ClO-;假设3:
__________。
②设计实验方案,进行实验。
请写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:
3moL·L-1H2SO4、1moL·L-1NaOH、0.01mol·L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取少量吸收液于试管中,滴加3moL·L-1H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中
—
步骤2:
步骤3:
第3节 硫及其化合物
一、单项选择题(本大题共24分,每小题4分,每小题只有一个正确选项)
1.下列关于硫及其化合物的说法中正确的是( )。
A.自然界中不存在游离态的硫
B.二氧化硫的排放会导致光化学烟雾的产生
C.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性
D.浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2等气体
2.下列关于CO2与SO2说法不正确的是( )。
A.都是无色气体
B.都是非电解质
C.通入Ba(OH)2溶液中都能产生白色沉淀
D.都是形成酸雨的主要原因
3.将一定量铁粉和铜粉的混合物加入由稀硫酸和稀硝酸组成的混合溶液中,充分反应后金属粉末有剩余,下列有关推断正确的是( )。
A.反应过程中不可能产生H2
B.剩余的金属粉末中一定有铜
C.往反应后的溶液中加入KSCN溶液会变血红色
D.往反应后的溶液中加入足量的稀硫酸,则金属粉末的质量一定会减少
4.下列说法或做法错误的是( )。
①将SO2通入KMnO4酸性溶液中证明SO2的水溶液具有漂白性;②二氧化硫的排放是造成光化学烟雾的主要因素;③某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO
;④稀释浓硫酸,将蒸馏水沿烧杯内壁慢慢注入盛浓硫酸的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量不断散失;⑤SO2使溴水褪色后,将褪色溶液加热,溶液重新变为红色。
A.②④⑤B.①②③C.②③④D.全部
5.下列叙述正确的是( )。
A.H2O2、SO2、氯水、过氧化钠、臭氧、活性炭都有漂白性,其原理相同
B.将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO4溶液
C.检验SO2中含有CO2的方法是通过澄清的石灰水
D.向含有BaCl2和NaOH的混合溶液中通入少量的CO2气体,有白色沉淀生成
6.常温条件下,将SO2气体通入一定量NaOH溶液中,所得溶液呈中性,关于该溶液的判断错误的是( )。
A.该溶液中溶质一定为NaHSO3与Na2SO3
B.溶液中c(Na+)=c(SO
)+c(HSO
)
C.溶液中离子浓度最大的是Na+
D.向该溶液中加入氯化钾固体,溶液依然呈中性,且有c(K+)=c(Cl-)
二、双项选择题(本大题共12分,每小题6分,每小题有二个正确选项。
选对一个给3分,选错一个不给分)
7.有一瓶Na2SO3溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:
取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。
对此实验下述结论正确的是( )。
A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4
C.加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4
D.此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
8.下列有关硫及其化合物说法正确的是( )。
A.(2013年广东揭阳期末)SO2通入酸性高锰酸钾溶液中褪色,说明SO2有漂白性
B.(2013年广东茂名模拟)实验室用碱石灰吸收SO2
C.(2013年广东茂名模拟)S、Se属于VIA族元素,则类比推理可得Se的氧化物类似S有SeO2、SeO3
D.(2013年广东中山期末)向50mL18mol·L-1的浓硫酸中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45mol
三、非选择题(本大题共64分)
9.(16分)(2012年江苏高考)下表列出了三种火力发电燃煤烟气脱硫方法的原理:
方法Ⅰ
用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4
方法Ⅱ
用天然海水吸收SO2后再排放
方法Ⅲ
用电解原理,将SO2吸收再经电解转化为H2SO4
(1)①方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学方程式为:
2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3;(NH4)2SO3+SO2+H2O===2NH4HSO3,能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有________(填字母)。
A.增大氨水的浓度
B.升高反应的温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触
D.通入空气使HSO
转化为SO
②采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2,原因是__________________________(用离子方程式表示)。
(2)①方法Ⅱ的流程是先用天然海水在吸收塔中吸收燃煤烟气中的SO2,使其转化为H2SO3,然后再通入氧气氧化,最后再加入天然海水稀释后排放,请写出通入氧气氧化时反应的离子方程式:
____________________。
②某学习小组拟采用下图装置在实验室测定烟气中SO2的体积分数(假设实验在标准状况下进行):
① ② ③
上述装置组装连接的顺序是:
原料气→________(填a、b、c、d、e)。
下列试剂中(浓度、体积一定),可以用来代替试管中的碘-淀粉溶液的是________(填编号)。
A.酸性KMnO4溶液B.NaOH溶液
C.溴水D.氨水
(3)科研人员设计下图所示装置,利用方法Ⅲ进行燃煤烟气脱硫同时得到硫酸。
若A为SO2,B为O2,电解质为H2SO4,试写出正极电极反应式:
________________,科研人员希望每分钟从C处获得100mL10mol·L-1H2SO4,则A处通入烟气(假设烟气中SO2的体积分数为1%)的速率为________L·min-1(标准状况)。
10.(16分)(2013年上海高考)二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。
二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。
无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。
完成下列填空:
(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧
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- 南方 课堂 高考 化学 复习 第五 单元 无机 非金属材料 主角 试题