第四章 非金属及其化合物
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角——硅
级别 A级(基础) B级(能力) 1～7 13 14 8～12 15 16 一、选择题(每小题4分，共48分)
1．据《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。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
2．①水泥路 ②门窗玻璃 ③水晶镜片 ④石英钟表 ⑤玛瑙手镯 ⑥硅太阳能电池 ⑦光导纤维 ⑧计算机芯片所用材料为SiO2或要用到SiO2的是( ) A．⑥⑧ B．①②⑦⑧C．①②③④⑤⑦ D．全部 3．对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是 ( ) A．SiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键 B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8 C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应 D．该族元素的主要化合价是＋4和＋2
4．现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是( )
①SiO2→Na2SiO3 ②CuSO4→CuCl2 ③SiO2→H2SiO3 ④CuO→Cu(OH)2 ⑤Na2O2→NaOH A．①② B．③④ C．②③④ D．②③④⑤ 5．不能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是 ( )
A．甲烷比硅化氢稳定 B．硅酸钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性强 C．碳酸与硅酸钠溶液反应生成原硅酸 D．高温下SiO2和Na2CO3反应 6．下列说法中，不正确的是 ( )
A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可与NaOH溶液反应
B．SiO2不能与任何酸发生反应 C．SiO2和CO2在一定条件下，均可与CaO发生反应 D．SiO2不溶于水，而CO2可与水反应，生成H2CO3
7．用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是 ( )
选项 A B C D 操作及现象 通入CO2，溶液变浑浊。再升温至65℃以上，溶液变澄清 通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失 通入CO2，溶液变浑浊。再加入品红溶液，红色褪去 通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失。再加入足量NaOH溶液，又变浑浊 溶 液 C6H5ONa溶液 Na2SiO3溶液 Ca(ClO)2溶液 Ca(OH)2溶液 8．下列说法不正确的是 ( )
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第四章 非金属及其化合物
①将CO2通入溶有足量氨的BaCl2溶液中，无白色沉淀生成
②将盐酸、KSCN溶液和Fe(NO3)2溶液三种溶液混合，混合溶液显红色 ③向某溶液中 滴入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，证明溶液中一定含有SO24 ④将两小块质量
－
相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后按入 水中，两者放出的氢气质量相等
A．只有② B．①②③ C．①③④ D．①②③④ 9．下列离子方程式书写正确的是 ( )
A．往NaOH溶液中通入少量CO2：CO2＋OH===HCO3 B．单质Si与氢氟酸反应：Si＋4HF===H2↑＋SiF4↑ C．石英砂与烧碱反应制水玻璃：SiO2＋2OH===SiO23＋H2O
－
－
－
－
D．往水玻璃中通入二氧化碳：Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋2Na＋CO23
＋
－
10．金属镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C。将一定量金属镁在含二氧化碳、氧气的混合气体中燃烧后得到的固体，加入足量盐酸中，充分反应后，将溶液蒸干，然后隔绝空气灼烧，得到的固体成分可能是 ( )
A．MgO和Mg(OH)2 B．MgO C．MgCl2和C D．Mg(OH)2 11．酸根RO23所含电子数比硝酸根NO3的电子数多8，则下列说法正确的是 ( )
－
－
A．R和N为同族元素
B．RO23中R的化合价与NO3中的N的化合价相等
－－
－
C．RO23既能被氧化又能被还原
D．R原子的电子层数比N的电子层数多1
12．(2009·安徽理综，7)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如右图所示)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是 ( ) A．石墨烯与石墨互为同位素
B．0.12 g石墨烯中含6.02×1022个碳原子 C．石墨烯是一种有机物
D．石墨烯中碳原子间以共价键结合 二、非选择题(本题包括4个大题，共52分)
13．(13分)已知A～I有如图所示转换关系：已知：①单质E可作为半导体材料；②化合物F是不能生成盐的氧化物；③化合物I能溶于水呈酸性，它能够跟氧化物A起反应。 据此，请回答下列问题： (1)化合物F是________。 (2)化合物I是________。
(3)反应③的化学方程式是______________________。 (4)反应④的化学方程式是________________________。
(5)写出Ⅰ的水溶液与A反应的方程式：___________________________________。
14．(13分)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
石英砂――→粗硅573 K――→SiHCl3?粗?――→SiHCl3?纯?――→高纯硅 高温以上1 357 K
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式_______________________________。 ②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一 种物质，写出配平的化学方程式________________；H2还原SiHCl3过程中若混入O2， 可能引起的后果是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
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焦炭
HCl
精馏
H2
第四章 非金属及其化合物
(2)下列有关硅材料的说法正确的是 ( ) A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥 B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承 C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维 D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高 E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释_________________________________________。
15．(13分)(2009·全国理综Ⅰ，29)已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：
(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是________；
(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是________；
(3)R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是
________________________________________________________________________； (4)这5种元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序 是(填化学式)______________________________________________________， 其原因是_________________________________________________________； ②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是________________；
(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和HCl气体；W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是____________________。
16．(13分)(2011·合肥模拟)已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性。
Ⅰ.用如上图所示装置进行Mg和SO2的实验，其中A是制备SO2的发生装置。 (1)选择制取SO2的合适试剂________(填序号)。
①10%的H2SO4溶液 ②80%的H2SO4溶液 ③Na2SO3固体 ④CaSO4固体
(2)写出装置B中发生的主要反应的化学方程式： ______________________________。 装置C中NaOH溶液的作用是________________________________________________。 (3)请在图中画出制备SO2的发生装置并注明主要仪器的名称，固定仪器省略不画 ________________________________________________________________________。 (4)你认为该装置的不足之处是_______________________________________________。 Ⅱ.某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料得 到以下可供参考的信息：①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si ②Mg在点燃的条件 下即可与SiO2反应 ③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐与SiH4 ④Si和SiO2均 不与稀H2SO4反应 ⑤SiH4在空气中自燃
他们在研究报告中记载着：“??选用合适的物质在适宜的条件下充分反应，再用足量 稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥，最后称量??在用稀硫酸溶解固体产物
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【2014】第四章非金属及其化合物练习及答案【新课标人教版】
