2014届高考第四章 常见的非金属及其化合物解析.doc

买花 WWW.TFLOVE.COM/HUA/ WERTTYU 2014 届高考第四章 常见的非金属及其化合物解析第四章 常见的非金属及其化合物第一讲 无机非金属材料的主角——硅一、选择题1．从光合作用的反应原理 6CO2＋6H 2O C6H12O6＋ 6O2 可知碳是农作物生长的必需元― ― →叶 绿 素 光素之一关于用二氧化碳生产肥料的评价正确的是(　　)A．缓解地球温室效应，抑制农作物营养平衡B．加剧地球温室效应，促进农作物营养平衡C．缓解地球温室效应，促进农作物营养平衡D．加剧地球温室效应，抑制农作物营养平衡解析　消耗 CO2，缓解地球温室效 应，生成葡萄糖，促进农作物营养平衡答案　C2．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解析　CO 不溶于水，也不能与 NaOH 溶液反应；SiO 2 不能溶于水，也不生成相应的酸；碳有金刚石、石墨等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅，所以有多种单质答案　B3．下列各组物质中，不能满足下图物质一步转化关系的是(　　)物质选项　 X Y ZA Cl2 HClO HClB Br2 HBr NaBrC Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3D Si SiO2 H2SiO3买花 WWW.TFLOVE.COM/HUA/ WERTTYU 解析　A 项： ；B 项： ；C 项： 。

答案　D4．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是(　　)①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素　②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品　③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维　④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①② B．②③ C．①④ D．③④解析　硅元素在地壳中的含量仅次于氧，排第二位，是构成岩石和矿物的基本元素；水晶的主要成分为 SiO2，②错；制作光导纤维的原料是石英，而不是高纯硅，③错答案　C5．下列说法正确的是(　　)A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物B．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸C．二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸D．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强解析　二氧化硅不溶于水，能溶于 氢氟酸：SiO 2＋4HF= ==SiF4↑＋2H 2O，碳酸 钠与二氧化硅在高温下能反应是因为产生的 CO2 气体不断逸出，使化学平衡不断向生成物的方向移动，故 A、B、D 不正确答案　C6．开发新材料是现代科技发展的方向之一下列有关材料的说法正确的是 (　　)A．氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料B．C 60 属于原子晶体，用于制造纳米材料C．纤维素乙酸酯属于天然高分子材料D．单晶硅常用于制造光导纤维解析　C 60 是分子晶体，不是原子晶体，B 项不正确；纤维素乙酸酯是人工合成的，不是天然高分子材料，C 项错误；制造光导纤维的材料是 SiO2 而不是 Si，D 项不正确；故选A。

买花 WWW.TFLOVE.COM/HUA/ WERTTYU 答案　A7．在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是(　　)①焦炭　②纯碱　③碳酸钙　④氢氟酸　⑤硝酸　⑥氢氧化钠　⑦硫酸钙A．③⑦ B．⑤⑦ C．③⑤ D．⑤⑥答案　B8．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是(　　)选项 材料 主要化学成分A 刚玉、金刚石 三氧化二铝B 大理石、石灰石 碳酸钙C 普通水泥、普通玻璃 硅酸盐D 沙子、石英 二氧化硅解析　金刚石是一种碳单质，所以 A 项错答案　A二、非选择题9．已知 SiO2、SO 2 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　③Na 2SO3 固体　④CaSO 4 固体(2)写出装置 B 中发生的主要反应的化学方程式：________________________________________________________________________________。

买花 WWW.TFLOVE.COM/HUA/ WERTTYU 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 　⑤SiH 4 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时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的 63%左右。

” (1)该小组“实验室制取Si”的化学方程式是_____________________________________________________________________________2)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是________________________________________________________________________解析　Ⅰ.(1)制取 SO2应用浓 H2SO4 和亚硫酸盐选项中不可选用 CaCO3，因为 CaSO4微溶于水，会附在固体表面，阻碍反应进行2)Mg 具有 还原性，SO 2 具有氧化性，两者 发生氧化还原反 应3)本反应为固液反应4)该装置中，①A 中的水蒸气会 进入 B 与 Mg 反应，在 A、B 中间应加干燥装置②Mg能与 SiO2 反应，在 Mg 下方垫一不锈钢片，隔离 Mg 和 SiO2③尾气处理装置 C 试管用胶塞封闭，使 C 与空气不通，此处错误，且无防倒吸装置Ⅱ.(1)该小组用 Mg 还原 SiO2 中的 Si2)在制 Si 的过程中部分 Si 与 Mg 反应生成硅化镁，硅化镁与稀 H2SO4 反应生成 SiH4，SiH4 可自燃。

答案　Ⅰ.(1)②③(2)3Mg＋SO 2 2MgO＋MgS(或 2Mg＋SO 2 2MgO＋S ，Mg＋S= = = = =△ = = = = =△ MgS)　吸收= = = = =△ 多余的 SO2，防止污染环境买花 WWW.TFLOVE.COM/HUA/ WERTTYU (3)如图(4)在 A 和 B 之间没有连接一干燥装置；C 装置未与大气相通；在镁下方未垫一不锈钢片，镁与玻璃管反应；未设计一防倒吸装置Ⅱ.(1)2Mg＋SiO 2 2MgO＋Si= = = = =△ (2)金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的 SiH4 可自燃或用化学方程式表示：2Mg＋Si Mg2Si， Mg2Si＋2H 2SO4===2MgSO4＋SiH 4↑，SiH 4= = = = =△ ＋2O 2===SiO2↓ ＋2H 2O)10．单质硅是信息产业中重要的基础材料通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅 (反应温度为 450 ℃～500 ℃) ，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅以下是实验室制备四氯化硅的装置图：[来源:学科网 ZXXK]相关信息如下：①四氯化硅遇水极易水解②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物③有关物质的物理常数见下表：物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5买花 WWW.TFLOVE.COM/HUA/ WERTTYU 沸点/ ℃ 57.7 12.8 － 315 －熔点/ ℃ －70.0 －107.2 － － －升华温度/ ℃ － － 180 300 162请回答下列问题：(1)装置 A 中 g 管的作用是________________________________________________________________________；装置 C 中的试剂是________。

2)甲方案：f 接装置 Ⅰ；乙方案： f 接装置Ⅱ但是装置Ⅰ、Ⅱ都有不足之处，请你评价后填写下表方案 优点 缺点甲乙(3)在上述(2)的评价基础上，请你设计一个合理方案并用文字表达：________________________________________________________________________4)SiCl4 与 H2 反应的化学方程式为________________________________________________________________________解析　(1)g 管使分液漏斗与烧瓶连通，使浓盐酸顺利滴下由信息知，四氯化硅与水反应，故需除去氯气中的水B 瓶装饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，C 瓶装浓硫酸干燥氯气2)四氯化硅在常温下易液化，如果收集 产品的导管太细易堵塞导管；制取的四氯化硅需要冷凝；由于尾气中含有氯气，要 设置尾气处理装置，四氯化硅易水解，要避免空气中的水蒸气进入产品收集装置 (3)将甲、乙方案的优点集中在一起设计合理的方案答案　(1)平衡压强，使液体从分液漏斗中顺利流下　浓硫酸(2)方案 优点 缺点甲①收集产品的导管粗，不会堵塞导管②冷凝产品，减少产品损失①空气中的水蒸气进入产品收集装置，使四氯化硅水解②尾气没有处理，污染环境乙 ①有尾气处理装置，注重环保②避免空气中的水蒸气进入装置 ①产品易堵塞导管②没有冷凝装置，产品易损失(3)在装置Ⅰ的 i 处接干燥管 j(4)SiCl4＋2H 2 Si＋4HCl= = = = =高 温 买花 WWW.TFLOVE.COM/HUA/ WERTTYU 11．物质 A 是一种高熔点化合物，不溶于硫酸、硝酸等强酸。

A 与纯碱熔融反应，生成化合物 B，同时放出气体 C；把气体 C 通入 B 的溶液中，则得到化合物 D；D 在干燥空气中转变为化合物 E；将 E 加热又得到化合物 A试写出 A、B 、C、D、E 的化学式：A________、B________、C________ 、D________、E________解析　A 是不溶于硫酸、硝酸等强酸的高熔点化合物，它能与纯碱熔融反应，而且放出气体 C，可初步判断 A 可能是 SiO2，B 可能是 Na2SiO3，C 可能是 CO2若把 CO2 通入Na2SiO3 溶液中，会得到胶状沉淀 H4SiO4，H4SiO4 在干燥空气中易脱水生成 H2SiO3，H2SiO3 加热生成 SiO2答案　A：SiO 2　B ：Na 2SiO3　C ：C。