第10讲 无机非金属材料的主角——硅1．碳可以多种形式存在。金刚石、C60和石墨( )A．互为同位素 B．为同一物质C．互为同素异形体D．互为同分异构体2．[2022·济宁期末]某氧化物X难溶于水，能与烧碱反应，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中能生成一种白色的胶状沉淀，则X是( )A．SiO2 B．Al2O3C．MgOD．P2O53．[2022·宁波八校联考]下列关于工业生产的说法中，不正确的是( )A．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含杂质的粗硅B．生产普通水泥的主要原料有石灰石、石英和纯碱C．工业上将粗铜进行精炼，应将粗铜连接在电源的正极D．在高炉炼铁的反应中，一氧化碳作还原剂4．(双选)对下列常见物质的认识不正确的是( )A．明矾可作漂白剂B．CaCO3是陶瓷的主要成分C．干冰能用于人工降雨D．NaHCO3可作抗酸药，能中和胃里过多的酸，缓解胃部不适5．[2022·莱芜期末]下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是( )①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加入过量H2SO4③向Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2④向石灰水中通入过量CO2⑤向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量A．①②③B．①②⑤C．①②③⑤D．①③6．海水是宝贵的化学资源，不能从海水中提取的物质有( )A．SiB．BrC．NaD．Cl27．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→NaOHA．①②B．③④C．②③④D．②③④⑤8．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( )选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊。再升温至65℃以上，溶液变澄清C6H5ONa溶液B通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊。再加入品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液6\nD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Ca(OH)2溶液9.下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是( )A．NaOH溶液B．Na2SiO3溶液C．盐酸D．氢氟酸10．在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为( )A．Na2SiO3B．Na2SiO3与Na2CO3C．SiO2与Na2CO3D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO311．(双选)下列有关物质用途的说法错误的是( )A．过氧化钠可用作潜艇里氧气的来源B．单质硅是光导纤维的主要成分C．乙醇可用作燃料D．食醋不能用于清除暖水瓶中的水垢12．[2022·杭州质检]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．图K10－1中所示转化反应都是非氧化还原反应图K10－113．下表是元素周期表的一部分，根据所给的10种元素，回答下列问题。 族周期 ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02CNFNe3NaMgAlSiSCl(1)非金属性最强的元素是__________；(2)Ne原子结构示意图为__________；(3)C与N中，原子半径较小的是__________；(4)氯水具有漂白作用，是由于其中含有________(填“HCl”或“HClO”)；(5)元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________(填化学式)，呈两性的是________(填化学式)；(6)元素硅的氧化物常用于制造____________(填一种高性能的现代通讯材料的名称)；(7)图K10－2为某有机物的球棍模型(其中代表氢原子，代表碳原子)，该有机物中碳元素与氢元素的质量比m(C)∶m(H)＝__________。(相对原子质量C－12、H－1)6\n图K10－2(8)镁是制造汽车、飞机、火箭的重要材料。写出工业上电解熔融氯化镁获得金属镁的化学方程式______________________。14．某化学兴趣小组用铁矿石(主要成分为Fe2O3，还有SiO2、Al2O3等杂质)提取Fe2O3。操作过程如下：)图K10－3(1)(Ⅰ)和(Ⅱ)步骤中分离溶液和沉淀的操作名称是__________；(2)沉淀A中主要含有________，固体B是________；(3)滤液Y中的阴离子除OH－、Cl－外，还有________________________________________________________________________；(4)写出(Ⅱ)步骤中生成Fe(OH)3的离子方程式____________________________。15．[2022·上高模拟]X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下：为了确定C的组成，某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可做光导纤维。按要求回答下列问题：(1)C的化学式为______；X的化学式为________________________________________________________________________。(2)反应②的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)反应⑦的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。16．图K10－4是由短周期元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。常温常压下，D、F、K均为无色无刺激性气味的气体，B是最常见的无色液体，A是由单质C在D中燃烧生成的淡黄色固体。(反应中生成的部分物质已略去)6\n图K10－4请回答下列问题：(1)物质A的化学式为________________。(2)化合物E的电子式为________________。(3)反应①的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；反应②的化学方程式为________________________________________________________________________。6\n1．C [解析]金刚石、C60和石墨都是碳单质，互为同素异形体。2．A [解析]C项MgO不能溶于烧碱，不正确；少量Y滴入盐酸能够形成沉淀，SiO2符合题意，A项正确；因Al(OH)3是两性氢氧化物，故NaAlO2在过量盐酸中不能生成沉淀，B项不正确；D项生成的磷酸钠与盐酸不能发生产生白色沉淀的反应。3．B [解析]生产普通水泥的原料是石灰石和黏土，B项不正确。4．AB [解析]明矾可作净水剂，陶瓷的主要成分是硅酸盐。5．D [解析]①只能生成NaHCO3沉淀；②先发生凝聚，后沉淀溶解；③只能生成BaSO4沉淀；④先生成CaCO3沉淀，后生成易溶的Ca(HCO3)2而溶解；⑤Al(OH)3为两性氢氧化物，故先生成沉淀，后溶解。6．A [解析]Si不能从海水中提取。7．B [解析]①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；②CuSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋CuCl2；⑤2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋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。8．B [解析]A项，CO2＋C6H5ONa＋H2O―→C6H5OH＋NaHCO3，升温至65℃以上，C6H5OH完全溶解，溶液变澄清；B项，CO2＋Na2SiO3＋2H2O===Na2CO3＋H4SiO4↓，H4SiO4与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，所以溶液变浑浊。加入品红，被HClO氧化褪色；D项，首先，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，继续通CO2，产生可溶于水得Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，则发生2NaOH＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又变浑浊。9．C [解析]NaOH溶液、Na2SiO3溶液不能用玻璃塞，氢氟酸不能用玻璃瓶盛放。10．A [解析]通入少量CO2气体时，发生的反应为Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，加热后H2SiO3分解为SiO2和H2O，再高温灼烧，SiO2与Na2CO3反应生成Na2SiO3和CO2。11．BD [解析]光导纤维的主要成分是二氧化硅，单质硅是计算机芯片、太阳能电池等的主要成分；醋酸的酸性比碳酸强，食醋可用于清除暖水瓶中的水垢。12．C [解析]两性氧化物的定义为与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应得到的SiF4不属于盐类，A项错误；SiO2是光导纤维材料，Si为半导体材料，B项错误；“水玻璃”是NaSiO3的水溶液，C项正确；制取Si的过程中涉及了氧化还原反应，D项错误。13．(1)F(或氟)(2)(3)N (4)HClO(5)NaOH Al(OH)3 (6)光导纤维 (7)6∶1(8)MgCl2Mg＋Cl2↑[解析](1)氟是非金属性最强的元素；(2)氖原子核电荷数为10，核外电子排布为2、8；(3)同周期主族元素原子半径递减，则C比N大；(4)氯水中氯化氢无强氧化性，而次氯酸有强氧化性，因此具有漂白作用；(5)金属性Na>Mg>Al，则碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3；(6)二氧化硅用于制光导纤维；(7)该有机物分子式为C2H4，则m(C)∶m(H)＝＝6∶1；(7)镁是活泼金属，工业上用电解熔融氯化镁的方法制镁。14．(1)过滤 (2)SiO2(或二氧化硅) Fe2O3(或氧化铁)(3)AlO(或[Al(OH)4]－)(4)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓[解析](1)固液分离的方法是过滤；(2)SiO2不溶于盐酸，则A为SiO2；氢氧化铁分解产物是氧化铁和水，则B是氧化铁；(3)Al2O3溶于盐酸生成铝离子，6\n铝离子与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，则Y中还有AlO；(4)Fe2O3溶于盐酸生成铁离子，铁离子与过量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀。15．(1)SiCl4 Si3N4(2)SiCl4＋4NH3===Si(NH2)4＋4HCl(3)SiO＋2H2O＋2CO2===H2SiO3↓＋2HCO[解析](1)I可做光导纤维，所以I是二氧化硅，则F是硅酸，H是硅酸钠。又因为F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，所以G是氯化银，因此C是SiCl4，则A是硅，B是氯气。根据X的性质可知，X是原子晶体，所以X是Si3N4。(2)根据反应物和生成物可知，该反应的方程式是SiCl4＋4NH3===Si(NH2)4＋4HCl。(3)CO2是过量的，因此生成物是碳酸氢钠，方程式是SiO＋2H2O＋2CO2===H2SiO3↓＋2HCO。16．(1)Na2O2 (2)Na＋[∶O,∶H]－(3)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O[解析]A、B、C、D、E、F、H、I、K分别是过氧化钠、水、钠、氧气、氢氧化钠、氢气、碳酸钠、碳酸氢钠、二氧化碳。6
