高中化學(xué)無(wú)機(jī)非金屬材料的練習(xí)題
化學(xué)的學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)到的物質(zhì)很多,學(xué)生需要掌握這方面的知識(shí)點(diǎn),下面學(xué)習(xí)啦的小編將為大家?guī)?lái)無(wú)機(jī)非金屬材料的介紹,希望能夠幫助到大家。
高中化學(xué)無(wú)機(jī)非金屬材料的練習(xí)題和答案
1.(原創(chuàng))下列關(guān)于硅的說(shuō)法中,不正確的是( )
A. 硅是非金屬元素,它的單質(zhì)是灰黑色、有金屬光澤的固體
B.硅在電子工業(yè)中是最重要的半導(dǎo)體材料
C. 硅只有在高溫下才能跟H2起化合反應(yīng)
D.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)
2.(原創(chuàng))下列說(shuō)法正確的是( )
A.二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,所以二氧化碳屬于酸性氧化物
B.二氧化硅是酸性氧化物,所以它不和任何酸反應(yīng)
C.CO2通入飽和CaCl2溶液中能生成白色沉淀
D.因?yàn)镾iO2不溶于水,故H2SiO3不是SiO2對(duì)應(yīng)的酸
3. (變式)地殼中含量第一和第二的兩
種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì)是( )
A.熔點(diǎn)很高
B.與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸
C.可與燒堿反應(yīng)生成鹽
D.堅(jiān)硬
4.(選用)光纖通信是一種現(xiàn)代化的通信手段,它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前,我國(guó)正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò),即信息高速公路。光纖通信所使用的光纜,其主要部件為光導(dǎo)纖維。下列說(shuō)法正確的是( )
?、僦圃旃鈱?dǎo)纖維的主要原料是CaCO3;②制造光導(dǎo)纖維的主要原料是SiO2;③光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理是光的全反射;④光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理是光的折射( )
A.①④ B.②③
C.①③ D.②④
5.(選用)有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來(lái)的石油”的觀點(diǎn)。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用,下列關(guān)于其有利因素的說(shuō)法中,你認(rèn)為不妥的是( )
A.便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存,從安全角度考慮,硅是最佳的燃料
B.自然界的含硅化合物易開采
C.硅燃燒放出的熱量大,且燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度低容易有效控制
D.自然界中存在大量單質(zhì)硅
6. (選用)生石灰中常含有雜質(zhì)CaCO3和SiO2,檢驗(yàn)它是否存在著兩種雜質(zhì)的最好試劑是( )
A.水 B.鹽酸
C.硫酸 D.燒堿溶液
7(變式)賞心悅目的雕花玻璃是用下列物質(zhì)中的一種對(duì)玻璃進(jìn)行刻蝕而制成的。這種物質(zhì)是 ( )
A.鹽酸 B.氫氟酸
C.燒堿 D.純堿
8.下列各反應(yīng)中,SiO2表現(xiàn)的是什么性質(zhì)或作用?在①~④項(xiàng)中選出正確答案,將其標(biāo)號(hào)填在“—”上:① 酸性氧化物的通性 ② 弱氧化性 ③ 跟揮發(fā)性酸酐的鹽反應(yīng)得到硅酸鹽及揮發(fā)性酸酐 ④ 作為玻璃的成分跟氫氟酸反應(yīng)
?、臩iO2+4HF=SiF4↑+2H2O
⑵SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑
?、?2C+SiO2 2CO↑+Si
?、?2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
思維升華
9. 在一定條件下,下列物質(zhì)不能
和SiO2反應(yīng)的是 ( )
?、俳固肌、诩儔A?、厶妓徕}?、軞浞帷、菹跛帷、逇溲趸洝、哐趸}?、喾鷼?/p>
A、③⑤⑦⑧ B、⑤⑦⑧
C、⑤⑧ D、⑤
10.在3C+SiO2 2CO↑+SiC的反應(yīng)中,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比是( )
A.3∶1 B.1∶3
C.1∶2 D.2∶1
11.(變式) 晶體硅是一種重要的非金屬材料,制備純硅的主要步驟如下:
○1高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅
○2粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3:Si + 3HCl ====SiHCl3 + H2
○3SiHCl3與過(guò)量H2在1000~1100℃反應(yīng)制得純硅
已知,SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng),在空氣中易自燃;SiHCl3的沸點(diǎn)是33℃。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)第○1步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為
(2)用SiHCl3與過(guò)量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去):
○1裝置B中的試劑是 。
裝置C中的燒瓶需要加熱,其目的是 。
○2反應(yīng)一段時(shí)間后,裝置D中觀察到的現(xiàn)象是 ,裝置D不能采用普通玻璃管的原因是 ,裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
○3為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功,操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性,控制好反應(yīng)溫度以及
○4為鑒定產(chǎn)品硅中是否含有微量的鐵單質(zhì),將試樣用稀鹽酸溶解,取上層清夜后需要加入的試劑(填寫字母代號(hào))是 。
a. 碘水 b. 氯水
c. NaCl溶液 d. KSCN溶液
創(chuàng)新探究
12.已知:Si + 2NaOH + H2O=Na2SiO3 + 2H2↑。將4.6g鈉和2.8g硅同時(shí)投入足量水中,充分反應(yīng)后,測(cè)得溶液的體積為400mL。計(jì)算:
?、派蓺錃獾捏w積是多少L(標(biāo)況下)?
?、扑萌芤旱奈镔|(zhì)的量濃度為多少?
附:答案
課時(shí)達(dá)標(biāo)
1.D 硅是非金屬元素,晶體硅是灰黑色、有金屬光澤的固體;單質(zhì)硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體材料;在常溫下,硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,除能與F2、HF、強(qiáng)堿外,不易與其它物質(zhì)反應(yīng),但在加熱條件下可與一些非金屬單質(zhì)如氧氣、氯氣、氫氣等反應(yīng)。
2.A SiO2是酸性氧化物,不與HNO3、HCl等酸發(fā)生反應(yīng),但能與氫氟酸反應(yīng),B錯(cuò)誤;碳酸的酸性小于鹽酸,CO2和CaCl2溶液不反應(yīng),C錯(cuò)誤; H2SiO3受熱分解生成SiO2和水,所以H2SiO3是SiO2對(duì)應(yīng)的酸,D錯(cuò)誤。
3. B 地殼中含量第一和第二的兩種元素分別為O和Si,O和Si所形成的化合物是SiO2,SiO2與水反應(yīng)不反應(yīng)。
4.B 光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,它是一種能利用光的全反射作用來(lái)傳導(dǎo)光線的透明度極高的細(xì)絲。
5.D 單質(zhì)硅常溫下是固體,便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存,從安全角度考慮,硅是最佳的燃料,A正確;二氧化硅廣泛存在于自然界中,沙子、石英的主要成分就是二氧化硅,因而自然界中的含硅化合物易開采,B正確;硅燃燒放出大量的熱,生成物為二氧化硅,對(duì)環(huán)境污染程度低容易有效控制,C正確;自然界中沒有游離態(tài)的硅,D錯(cuò)誤。
6. B 生石灰能溶于鹽酸(2 HCl+ CaO=CaCl2+H2O),CaCO3溶于鹽酸時(shí)產(chǎn)生氣體,SiO2不溶于鹽酸。將生石灰放入鹽酸,若觀察到既有不溶物,還有氣體產(chǎn)生,則生石灰中同時(shí)含有CaCO3和SiO2。
7.B 純堿、鹽酸常溫下和玻璃不反應(yīng),不能用于刻蝕玻璃;燒堿常溫下和玻璃反應(yīng)緩慢,且生成物是一種礦物膠,不能用于刻蝕玻璃;氫氟酸和玻璃反應(yīng)常用于刻蝕玻璃(SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O)。
8. ⑴ ④ ⑵ ③ ⑶ ② ⑷①
?、倥c堿反應(yīng)生成鹽和水,是酸性氧化物的通性之一,故對(duì)應(yīng)⑷;②弱氧化性應(yīng)被還原,對(duì)應(yīng)⑶;③跟揮發(fā)性酸酐的鹽反應(yīng)得到硅酸鹽及揮發(fā)性酸酐,SiO2與CaCO3反應(yīng)生成CO2和CaSiO3是難揮發(fā)性酸酐制揮發(fā)性酸酐,故對(duì)應(yīng)⑵,⑷對(duì)應(yīng)①。
思維升華
9. D 二氧化硅是酸性氧化物,可與堿及堿性氧化物反應(yīng),⑥、⑦能反應(yīng);二氧化硅是難揮發(fā)性酸酐,與純堿(或碳酸鈣)在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成揮發(fā)性酸酐,②、③能反應(yīng);二氧化硅在高溫下還能與焦炭發(fā)生置換反應(yīng),①能反應(yīng);二氧化硅作為一種特殊的氧化物還能與氟氣、氫氟酸反應(yīng),④、⑧能反應(yīng);二氧化硅與硝酸不反應(yīng),⑤不能反應(yīng)。
10. D 在3C+SiO2 2CO↑+SiC的反應(yīng)中,變價(jià)元素只有碳元素,硅及氧元素的化合價(jià)沒有變化。C→CO化合價(jià)升高,做還原劑,還原劑的物質(zhì)的量是2mol;C→SiC化合價(jià)升高,做氧化劑,氧化劑的物質(zhì)的量是1mol,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比是2:1。
11.(1)SiO2 + 2C Si + 2CO↑ (2)①濃H2SO4 ;使滴入瓶中的SiHCl3氣化
○2有固體物質(zhì)生成;在反應(yīng)溫度下普通玻璃熔化 SiHCl3 + H2 Si + 3HCl
?、叟疟M裝置中的空氣
?、躡、d
由(2)中的實(shí)驗(yàn)裝置圖可以看出:A為制取氫氣的裝置,由于SiHCl3極易和水發(fā)生反應(yīng),所以進(jìn)入C裝置中的H2必須是干燥的,
B為干燥氫氣的裝置,B中的液體干燥劑是濃H2SO4。由SiHCl3的沸點(diǎn)是33℃可知其在常溫下為液態(tài),對(duì)C裝置加熱可以使其汽化,從而保證SiHCl3和H2的充分接觸并進(jìn)入D中,在1000~1100℃的高溫下反應(yīng)得到單質(zhì)硅。SiHCl3和H2反應(yīng)所需的高溫會(huì)使普通玻璃熔化,寫反應(yīng)方程式時(shí)也特別要注明溫度。在D中發(fā)生的反應(yīng):反應(yīng)物是SiHCl3和H2,生成物中有單質(zhì)硅,由質(zhì)量守恒定律,知另一生成物是HCl。因SiHCl3在空氣中極易自燃,裝置中若含有空氣,則會(huì)發(fā)生安全事故,為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功,SiHCl3滴入C之前要排盡裝置內(nèi)的空氣。將試樣用稀鹽酸溶解后,再在溶液中依次加入氯水(氯水能將Fe2+氧化為Fe3+)和KSCN溶液,若溶液變?yōu)榧t色,則說(shuō)明樣品中含有鐵單質(zhì),不變紅則說(shuō)明樣品中不含鐵單質(zhì)。
創(chuàng)新探究
?、?.72 L ⑵ 0.25mol•L-1
n(Na)= =0.2 m01,n(Si)= =0.1 mol
由2Na+ H2O=2NaOH + H2 ↑①
2 2 1
0.2 mo1 0.2 mo1 0.1 mo1
可知生成NaOH 0.2 mol,生成H2 0.1 mol;( 2 )又因?yàn)?/p>
Si + 2NaOH +2H2O=Na2SiO3 + 2H2↑② l 2 1 2
0.1 mol 0.2 mol 0.1 mol 0.2 mol
即Si與反應(yīng)①生成的NaOH恰好完全反應(yīng),生成Na2SiO3 0.1 mol,放出氫氣0.2 mol,此時(shí)所得溶液為Na2SiO3溶液。
故生成氫氣的體積為(0.2+0.1)mol ×22.4 mol •L—1=6.72 L
所得Na2SiO3溶液的物質(zhì)的量濃度為 :
c =0.1 mol /0.4L=0.25mol•L-1
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