題目列表(包括答案和解析)

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11.已知A、B、C三種元素均為短周期元素,它們的原子序數(shù)關(guān)系為C>B>A。A元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,B和C可形成BC4型化合物。用化學(xué)符號(hào)填空:

(1)三種元素中A是____________,B是____________,C是________。

(2)A、B、C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別是____________、_________、___________,在這些水化物中,酸性最弱的是____________。

(3)用化學(xué)方程式說(shuō)明A的最高價(jià)含氧酸的酸性比B的最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)________________________________________________________________________;

(4)已知BC4不能在空氣中燃燒,理由是___________________________________________。

(5)用離子方程式表示出用B的氧化物制得B的氧化物對(duì)應(yīng)水化物的原理________________________________________________________________________。

解析:依據(jù)A的電子層結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可知A為碳;B和C可形成BC4型化合物,可推知B為ⅣA族元素,C為ⅦA族元素,又因?yàn)樵有驍?shù)的關(guān)系C>B>A,可知B為Si,C為氯,結(jié)合其他化合物的性質(zhì),可推知其他問(wèn)題的答案。

答案:(1)C Si Cl (2)H2 CO3 H2SiO3 HClO4 H2SiO3 (3)CO2+H2O+Na2SiO3===H2SiO3↓+Na2CO3 (4)SiCl4在點(diǎn)燃的條件下不能被O2氧化 (5)SiO2+2OH===SiO+H2O,SiO+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO

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10. 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+3HClSiHCl3+H2

③SiHCl3與過(guò)量H2在1 000-1 100℃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。

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_(kāi)__________________________________________。

(2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)和HCl(沸點(diǎn)-84.7℃),提純SiHCl3采用的方法為_(kāi)__________________________________。

(3)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_(kāi)__________________________________________。

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)品硅中是否含微量鐵單質(zhì),將試樣用稀鹽酸溶解,取上層清液后需再加入的試劑是________(填寫(xiě)字母代號(hào))。

a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液 e.Na2SO3溶液

解析:(1)根據(jù)題給信息,粗硅可以用碳還原二氧化硅的辦法來(lái)制得,故反應(yīng)方程式為

SiO2+2C高溫,Si+2CO↑;

(2)因HCl易溶于水,而SiHCl3與H2O強(qiáng)烈反應(yīng),故提純SiHCl3的方法只能在無(wú)水的條件下利用它們的沸點(diǎn)不同,采用分餾的方法進(jìn)行;

(3)①因SiHCl3與水強(qiáng)烈反應(yīng),故A中產(chǎn)生的H2必須干燥,故B中的液體一定為濃H2SO4,且C中燒瓶需加熱,其目的是使SiHCl3氣化,加快與H2的反應(yīng)。②根據(jù)題給信息石英管中產(chǎn)生的物質(zhì)應(yīng)為硅,故D中現(xiàn)象應(yīng)有固體產(chǎn)生,由題給信息,制純硅的反應(yīng)條件為1 000-1 100℃,此溫度下普通玻璃容易軟化。③因高溫下H2與O2容易反應(yīng)而爆炸,故還應(yīng)排盡裝置中的空氣。④鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生Fe2+,其檢驗(yàn)方法常常采用先將Fe2+氧化為Fe3+然后再加入KSCN溶液看是否變血紅色來(lái)檢驗(yàn)。

答案:(1)SiO2+2CSi+2CO↑ (2)分餾(或蒸餾) (3)①濃硫酸 使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化、谟泄腆w物質(zhì)生成 在反應(yīng)溫度下,普通玻璃會(huì)軟化 

SiHCl3+H2Si+3HCl、叟疟M裝置中的空氣 ④bd或c

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9. 在①濃硝酸 ②水、蹪饬蛩帷、軞浞帷、輾溲趸浫芤褐校芘c單質(zhì)硅起化學(xué)反應(yīng)的是( )

A.①②         B.②④         C.④⑤         D.③④

分析:本題考查硅的化學(xué)性質(zhì),抓住硅發(fā)生的反應(yīng)。

解析:硅能與F2、HF、強(qiáng)堿常溫下反應(yīng),在加熱或高溫條件下也能與Cl2、O2、H2發(fā)生反應(yīng)。

答案:C

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8.下列說(shuō)法正確的是( )

A.硅材料廣泛應(yīng)用于光纖通訊           B.工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品

C.水晶項(xiàng)鏈和餐桌上的瓷盤(pán)都是硅酸鹽制品  D.粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)

解析:B項(xiàng)工藝師應(yīng)利用氫氟酸……;C項(xiàng)中水晶→SiO2;D項(xiàng)中粗硅制備單晶硅的反應(yīng)有:Si+2Cl2SiCl4,SiCl4+2H2Si+4HCl。

答案:A

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7. 中國(guó)國(guó)家航天局正式公布了嫦娥一號(hào)發(fā)回的首張?jiān)旅鎴D(下圖)。月球表面的不同巖石富含硅、鋁、鉀、磷、鈾、釷和稀土元素。下列有關(guān)月球表面富含元素的敘述正確的是( )

A.硅既能溶解于氫氧化鈉溶液又能溶于氫碘酸

B.鋁熱反應(yīng)中鋁始終作還原劑

C.將鉀投入到氯化鋁溶液中,能置換出單質(zhì)鋁

D.磷的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)電解質(zhì)

解析:硅不能溶于HI(aq);鉀投入水中與水反應(yīng)會(huì)放出H2,不會(huì)置換出鋁;H3PO4為中強(qiáng)酸,屬于弱電解質(zhì)。

答案:B

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6.  對(duì)于化學(xué)方程式SiO2+3CSiC+2CO↑,有關(guān)敘述正確的是( )

A.反應(yīng)中SiO2是氧化劑,C是還原劑

B.硅元素被還原了,碳元素被氧化了

C.在反應(yīng)中C只作還原劑

D.在反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2

解析:雙線(xiàn)橋法表示反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向及數(shù)目如下:,反應(yīng)中只有C元素化合價(jià)改變,因此碳在反應(yīng)中既是氧化劑,又是還原劑,且n(氧化劑)∶n(還原劑)=1∶2。

答案:D

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5.晶體硅和二氧化硅具有相似的晶體結(jié)構(gòu),則下列說(shuō)法不正確的是( )

A.晶體硅和二氧化硅都具有較高的熔點(diǎn)      B.晶體硅和二氧化硅都具有較大的硬度

C.晶體硅和二氧化硅都可用作半導(dǎo)體材料  D.晶體硅和二氧化硅都可用于制光導(dǎo)纖維

分析:掌握Si和SiO2的性質(zhì)和用途是解本題的關(guān)鍵。

解析:晶體硅和二氧化硅晶體中都只存在原子間的強(qiáng)相互作用,使它們具有熔點(diǎn)高、硬度大的性質(zhì),A、B項(xiàng)正確;SiO2不能用作半導(dǎo)體材料,C項(xiàng)錯(cuò);晶體硅不能用于制光導(dǎo)纖維,D項(xiàng)錯(cuò)。

答案:CD

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4.下列表述正確的是( )

①人造剛玉熔點(diǎn)很高,可用作高級(jí)耐火材料,主要成分是二氧化硅 ②化學(xué)家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應(yīng)物進(jìn)行無(wú)溶劑合成,瑪瑙的主要成分是硅酸鹽 ③提前建成的三峽大壩使用了大量水泥,水泥是硅酸鹽材料、芟奶斓搅,游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來(lái)保護(hù)眼睛、萏(yáng)能電池可采用硅材料制作,其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能

A.①②③          B.②④      C.③④⑤      D.③⑤

解析:本題主要考查硅及其化合物的具體應(yīng)用。剛玉的主要成分為Al2O3;瑪瑙的主要成分是SiO2;玻璃的主要成分為SiO2和硅酸鹽;水泥的主要成分為3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3等,為硅酸鹽材料;Cu2O雖然是紅色的,但它不能變色,也不能吸收有害光線(xiàn)。硅材料不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)。

答案:D

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3.下列材料的特性及用途說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A.氧化鋁陶瓷具有兩性,不可用來(lái)制造人造牙齒

B.氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱,可用來(lái)制造柴油機(jī)

C.光導(dǎo)纖維導(dǎo)光的能力很強(qiáng),是非常好的通訊材料

D.壓電陶瓷十分敏感,可以將極其微弱的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),可用來(lái)制壓電地震儀

解析:對(duì)常見(jiàn)新型無(wú)機(jī)非金屬材料的性能及用途應(yīng)作了解。

特性:能耐高溫、強(qiáng)度高,具有電學(xué)特性,光學(xué)特性,具有生物功能。

Al2O3具有兩性,可與酸、堿反應(yīng),牙齒經(jīng)常接觸酸性物質(zhì),但氧化鋁陶瓷性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定,酸堿很難將其腐蝕,且氧化鋁制成的假牙與天然牙齒十分接近,選項(xiàng)A說(shuō)法錯(cuò)誤。

答案:A

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2.(原創(chuàng)題)2009年夏天,臺(tái)灣發(fā)生了強(qiáng)烈地震,地震是由于地下深處巖石破裂、錯(cuò)動(dòng)把長(zhǎng)期積累起來(lái)的能量急劇釋放出來(lái),以地震波的形式向四面八方傳播出去,傳到地面會(huì)引起房搖地動(dòng),再引起一系列的變化從而造成破壞性的自然災(zāi)害。地球的表層大多是巖石,而大多數(shù)巖石的主要成分都是硅酸鹽,下面用鹽或氧化物的形式表示巖石的組成,其中不正確的是( )

A.鈣沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示為:CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O

B.鎂橄欖石Mg2SiO4可表示為:2MgO·SiO2

C.北京奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌所用玉的主要成分透閃石[Ca2Mg5Si8O22(OH)2]表示為: 

  2CaSiO3·5MgSiO3·H2O

D.高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4可表示為:Al2O3·2SiO2·2H2O 

解析:2CaSiO3·5MgSiO3·H2O中Ca與Si的原子個(gè)數(shù)比為2∶7,而Ca2Mg5Si8O22(OH)2中Ca與Si原子個(gè)數(shù)比為2∶8,故選C。

答案:C

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