2019领军高考化学一轮复习专题4.1+无机非金属材料的主角——硅

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2019领军高考化学一轮复习专题4.1+无机非金属材料的主角——硅

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第1讲 无机非金属材料的主角 ——硅
真题速递
1.(2018年江苏化学高考)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂
B. SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
C. Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料
D. CaO能与水反应,可用作食品干燥剂
【答案】D
详解:A项,NaHCO3能与HCl反应,NaHCO3用于制胃酸中和剂,NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系;B项,SiO2传导光的能力非常强,用于制光导纤维,SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系;C项,Al2O3的熔点很高,用作耐高温材料,Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系;D项,CaO能与水反应,用于食品干燥剂,CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系;答案选D。
2.(2017?江苏-3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维
D.NH3易溶于水,可用作制冷剂
【答案】A
【解析】A.Na2O2吸收CO2生成O2和Na2CO3,且人呼出的水蒸气也能和过氧化钠反应生成氧气,氧气能供给呼吸,所以过氧化钠可用作呼吸面具的供氧剂,故A正确;B.ClO2具有强氧化性而使蛋白质变性,所以该物质能杀菌消毒,故B错误;C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,光导纤维是利用光的全反射原理,与二氧化硅的硬度大小无关,故C错误;D.氨气易液化而吸收热量导致周围环境温度降低,所以氨气常常作制冷剂,与氨气易溶于水无关,故D错误。
3.(2017课标Ⅱ)(14分)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________,还可使用___________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是_________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为__________________。
(3)加氨水过程中加热的目的是__________。沉淀B的主要成分为_________、________(填化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.0500 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为______________。
【答案】
(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ ; 双氧水(H2O2)
(2) SiO2 (或H2SiO3);SiO2+4HFSiF4↑+2H2O
(3)防止胶体生成,易沉淀分离;Fe(OH)3 、 (OH)3
(4)45.0%
(2)根据水泥中成分,二氧化硅不溶于一般酸溶液,所以沉淀A是二氧化硅; SiO2溶于氢氟酸,发生的反应是:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O
(3)盐类水解是吸热反应,加热可以促进Fe3+、Al3+水解转换为Fe(OH)3、(OH)3;根据流程图, pH4~5时Ca2+、Mg2+不沉淀,Fe3+、Al3+沉淀,所以沉淀B为Fe(OH)3、(OH)3。
(4)草酸钙的化学式为CaC2O4,MnO4-作氧化剂,化合价降低5价,H2C2O4中的C化合价由+3价→+4价,整体升高2价,最小公倍数为10, 因此MnO4-的系数为2,H2C2O4的系数为5,运用关系式法5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4
n(KMnO4)=0.0500mol/L×36.00×10-3mL=1.80×10-3mol n(Ca2+)=4.50×10-3mol
水泥中钙的质量分数为4.50×10-3mol×40.0g/mol/0.400g×100%=45.0%。
考纲解读
考点
内容
说明
硅及其化合物
常见非金属元素(如 H、C、N、O、Si、S、Cl 等)
① 了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
② 了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
以上各部分知识的综合应用。
硅及其化合物常考Si、SiO2的用途,及SiO2的化学性质。
考点一 硅
1.硅的存在和物理性质
⑴ 存在:只以化合态存在,主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里,在地壳中含量居第二位。
⑵ 物理性质:晶体硅是一种灰黑色固体,具有金属光泽,硬而脆的固体,熔沸点较高,能导电,是良好 的半导体材料 。
2. 硅的化学性质
⑴ 与单质(O2、F2)反应  Si + O2 SiO2 Si+2F2==SiF4
⑵ 与酸(HF)反应 Si+4HF = SiF4↑+2H2↑
⑶ 与强碱(如NaOH)溶液反应Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑
3.用途:制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。
典例1(2018届福建省厦门外国语学校高三下学期5月适应性考试)《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂粘土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窑中燃薪举火”,“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。下列说法错误的是
A. 粘土是制砖瓦和水泥的主要原料
B. “燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化
C. 沙子的主要成分为硅酸盐
D. 泥坯烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦
【答案】C
【解析】分析:根据题目的表述,仔细理解题中引用的文言文的含义(也不需要理解的很清楚,理解大概含义,借助选项中的叙述理解),再思考对应的化学物质和反应。
详解:A.由题目的“择取无砂粘土而为之”,说明粘土是制砖瓦和水泥的主要原料,所以选项A正确。
B.“燃薪举火”是提供高温的环境,使粘土发生复杂的物理化学变化,选项B正确。
C.沙子的主要成分为二氧化硅,选项 C错误。
D.粘土中有一定量的Fe元素,泥坯烧制后自然冷却成红瓦(含氧化铁),浇水冷却时C与水反应得到CO和H2,将三价铁还原为二价,形成成青瓦,选项D正确。
典例2 (2018届甘肃省兰州市第一中学高三考前最后冲刺模拟)工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。下列说法不正确的是(  )
A. 在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石
B. 石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐,都能与盐酸反应
C. 在制粗硅时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶1
D. 黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物
【答案】D
中有盐故被称为硅酸盐产品,它也不能与盐酸反应,实验室经常用玻璃瓶盛放盐酸,所以B不正确;C. 在制粗硅时,发生反应SiO2+2C=Si+2CO,被氧化的物质C与被还原的物质SiO2的物质的量之比为2∶1,C是正确的;D. 黄铜矿(CuFeS2)与O2反应,铜由+2价降为+1价被还原得到Cu2S、氧由0价降至-2得到FeO,所以Cu2S、FeO均是还原产物,D正确。
考点一精练:
1.(2018届山东省临沂市高三第三次高考模拟考试)中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中记载了很多化学研究成果。下列常见古诗文对应化学知识正确的是
【答案】A
【解析】钠的焰色反应是黄色的,钾的焰色反应是紫色的,通过“强烧之,紫青烟起,云是真硝石也”可判断该鉴别方法利用了焰色反应,A正确;玻璃的主要成分是二氧化硅,能与氢氟酸反应,由“惟玻璃可盛”可判断,强水不可能是氢氟酸,B错误;铁的合金硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的低,C错误;糖类不一定都有甜味,例如淀粉属于多糖,没有甜味;葡萄糖虽有甜味,但是不能发生水解,D错误;正确选项A。
2.(2018届宁夏银川一中高三第三次模拟考试)人们的生活、生产与化学息息相关,下列说法正确的是
A. 复旦大学研究的能导电、存储的二维材料二硫化钼是一种新型有机功能材料
B. 中国天眼用到碳化硅、芯片用到高纯硅、石英玻璃用到硅酸盐
C. 中国歼-20上用到的氮化镓材料是当做金属合金材料使用的
D. 石墨烯弹性气凝胶制成的碳海绵可用作处理原油泄漏的吸油材料
【答案】D
考点二 CO2和SiO2的比较
物 质
二氧化硅
二氧化碳
晶体类型
原子晶体
分子晶体
物理性质
硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水
熔沸点低,常温下为气体,微溶于水




① 与水反应
不反应
CO2 + H2O H2CO3
② 与酸反应
SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O
不反应
③ 与碱反应
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
盛碱液的试剂瓶用橡皮塞
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或
CO2 + NaOH = 2NaHCO3
④ 与盐反应
SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3 + CO2↑
SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2↑
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ + 2HClO
CO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3
⑤ 与碱性氧化物反应
SiO2 + CaO = CaSiO3
CO2 + Na2O = Na2CO3
⑥ 与碳反应
SiO2+2C 2CO↑+Si
CO2+C 2CO
主要用途
制光学仪器、石英玻璃。水晶可制作饰品,常用来制造通讯材料光导纤维。
化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂,人工降雨。
典例1(2018届江西省新余市高三第二次模拟考试)化学与生产、生活密切相关。下列说法中不正确的是
A. 海水提镁、炼铁、制造玻璃等工业都用到石灰石
B. 将煤的液化、气化,能减少二氧化碳的排放
C. 雾霾是一种分散系,N95活性炭口罩可用于防霾,其原理是吸附作用
D. 晶体硅制得的光电池,能直接将光能转化为电能
【答案】B
典例2(2018届河北省保定市高三第二次模拟考试)随着科技的进步,化学品的使用日益增多,下列说法正确的是
A. 大量使用含丙烷、二甲醚等辅助成分的“空气清新剂”,会对环境造成新的污染
B. 制造普通玻璃的原料为石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和黏土
C. 不法商贩用连二硫酸钠(Na2S2O4)对食品漂白,Na2S2O4只有氧化性无还原性
D. 某些桶装水使用的劣质塑料桶常含有乙二醇(HOCH2-CH2OH),乙二醇不溶于水
【答案】A
【解析】A项,二甲醚在光照下会分解生甲醛对环境造成新的污染,故A选项正确;B项,制造普通玻璃的原料为石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和纯碱,故B错误;C项,根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则,可计算出Na2S2O4中硫元素化合价为+3,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,故C错误;D项,乙二醇含有两个羟基,羟基是亲水基,乙二醇易溶于水,故D选项错误;综合以上分析,本题答案为A。
考点二精练:
1.(2018届河北省衡水实验中学内蒙古高考集训中心高三第五次模拟考试)下面关于中国化学史的表述错误的是
A. 杜康用高粱酿酒的原理,是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来
B. 蔡伦利用树皮、碎麻布、麻头等原料精制出优质纸张
C. 《本草纲目)?中记载“火药乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,其中的KNO3是利用了它的氧化性
D. 英文的“中国”(China)又指“瓷器"?,我国很早就依据化学原理制作陶瓷
【答案】A
2.(2018届湖南省岳阳市第一中学高三第一次模拟考试)化学与生产、生活和社会密切相关,下列有关说法正确的是( )
A. 英文的“中国”一词又指“瓷器”,中国瓷器驰名世界,其主要成分是SiO2
B. 农作物收获后,就地焚烧秸秆,增加土壤中钾肥含量
C. PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,是发生雾霾天气的主要原因,这些颗粒物扩散在空气中都会形成胶体
D. 《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳”涉及的操作方法是升华
【答案】D
【解析】瓷器是由瓷石、高岭土、石英石(SiO2)、莫来石等烧制而成,SiO2只是主要成分之一,A选项错误;农作物收获后,就地焚烧秸秆,是可以增加土壤中钾肥含量,但同时会产生有害气体和烟尘,造成严重的环境污染问题,所以国家限制就地焚烧秸秆,B选项错误;0.001微米(μm)=1纳米(nm),胶体粒子直径在1~100纳米之间,PM2.5不在此范围内,即不能够形成胶体,C选项错误;将“生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞,着覆器,遂凝结”,属于固体直接转化为气体后再变成固体,类似于碘的升华,因此涉及的操作方法是升华;选项D正确,正确答案D。
考点三 硅酸及硅酸盐
1. 硅酸
⑴ 物理性质:与一般的无机含氧酸不同,硅酸难溶于水。
⑵ 化学性质:
①. 弱酸性:是二元弱酸,酸性比碳酸弱,与NaOH溶液反应的化学方程式为:
H2SiO3+2NaOH== Na2SiO3+2H2O。
②. 不稳定性:受热易分解,化学方程式为:H2SiO3 H2O+ SiO2。
⑶ 制备:通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得,如Na2SiO3溶液与盐酸反应:
Na2SiO3+2HCl== H2SiO3↓+2NaCl
⑷ 用途:硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。
2. 硅酸盐
定义:硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。
⑴硅酸盐结构复杂,一般不溶于水,性质很稳定。通常用氧化物的形式来表示其组成。
例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2),高岭石Al2Si2O5(OH)4(Al2O3·2SiO2·2H2O)。
书写顺序为:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。
注意事项: ① 氧化物之间以“· ”隔开;②计量数配置出现分数应化为整数。
例如:钾长石KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2,应写成K2O·Al2O3·6SiO2。
⑵硅酸钠:Na2SiO3,其水溶液俗名水玻璃,是一种无色粘稠液体,是一种矿物胶,用作黏合剂和木材防火剂。
典例1(2018届山东省烟台市高三高考适应性练习一)下列关于生活、生产中用品材料的说法不正确的是
A. 不锈钢属于合金材料 B. 青花瓷属于硅酸盐材料
C. 羊毛绒属于复合材料 D. 橡胶属于有机高分子材料
【答案】C
【解析】不锈钢是铁和镍等元素的合金,A 说法正确;青花瓷、玻璃、水泥符合硅酸盐产品的特点,是硅酸盐产品,B说法正确;由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料叫复合材料,羊毛绒主要由蛋白质组成,不是复合材料,C说法错误;有机高分子材料分为:天然有机高分子材料和合成有机高分子材料,而天然有机高分子材料有:天然橡胶和天然纤维(植物纤维和动物纤维),合成有机高分子材料有:合成橡胶、合成纤维、塑料,所以橡胶属于有机高分子材料,D说法正确;正确选项C。
典例2(2018届山西省太原市高三4月模拟二)下列所示物质的工业制备方法合理的是
A. 制Si:SiO2SiCl4Si
B. 制H2SO4:黄铁矿SO2H2SO3H2SO4
C. 卤水中提取Mg:卤水(?主要含MgCl2) Mg(OH)2…MgCl2Mg
D. 侯氏制碱法:饱和食盐水NaHCO3(s) Na2CO3
【答案】D
壳的主要成分为CaCO3,煅烧得到CaO,溶于水得到Ca(OH )2,故应在卤水中加入Ca(OH )2生成Mg(OH)2沉淀,然后加稀盐酸,蒸发结晶得到MgCl2固体,再电解熔融的MgCl2即可,C错误;D、侯氏制碱法的原理是:向饱和食盐水中先通入氨气,使溶液显碱性,再通入足量的CO2气体,可以增大CO2的吸收量,生成更多的NaHCO3,过滤加热即可得到纯碱,D正确。正确答案为D。
考点三精练:
1.(2018届四川省双流中学高三考前第二次模拟考试)下列说法中正确的是
①钢铁表面烤蓝生成一层致密的Fe3O4,能起到防腐蚀作用
②砹(At)?是第ⅦA族,其氢化物的稳定性大于HCl
③Na2FeO4可做水的消毒剂和净化剂
④陶瓷、玻璃、水晶、玛瑙、水泥、光导纤维的主要成分都是硅酸盐
⑤铊(Tl)与铝同主族,其单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
⑥第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱
⑦海水提镁的主要步骤为
A. ①③④⑦ B. ①③⑥ C. ③④⑤⑦ D. ②④⑧
【答案】B
详解:①四氧化三铁是致密的能保护内部的钢铁不被腐蚀,故①正确; ②第VIIA族Cl元素的非金属性大于砹的非金属性,则砹的氢化物的稳定性小于HCl,故②错误; ③Na2FeO4中铁为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,被还原后生成Fe3+,后水解为氢氧化铁胶体能净水,故③正确; ④玻璃、水泥属于硅酸盐产品,水晶、石英、玛瑙等主要成分都是SiO2,故④错误; ⑤铊(Tl)与铝同主族,随原子序数的增大,金属性增强,则金属性Tl>Al,则Tl能与酸反应,但不与氢氧化钠溶液反应,故⑤错误; ⑥第三周期金属元素随原子序数的增大金属性减弱,金属性Na>Mg>Al,则金属元素的最高价氧化物对应水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱,故⑥正确; ⑦电解氯化镁溶液得不到Mg,工业上是电解熔融的氯化镁生产镁,故⑦错误; 故①③⑥正确,答案选B。
2.(2018届陕西省西安市长安区高三教学质量检测)化学与人类的生活息息相关,下列有关说法正确的是
A. 食品添加剂对于改善食品外观、防止食品腐败具有重要作用
B. 磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
C. 纤维的应用很广,人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
D. 泰国银饰和土耳其彩瓷是“一带一路” 沿线国家特色产品,其主要成分均属于金属材料
【答案】A
【解析】分析:A项,食品添加剂能改善食物的色、香、味,或补充食品在加工过程中失去的营养成分,以及防止食品腐败变质等;B项,豆浆煮沸后蛋白质发生变性;C项,光导纤维主要成分为SiO2,光导纤维属于无机非金属材料;D项,彩瓷属于硅酸盐产品,属于无机非金属材料。
详解:A项,食品添加剂能改善食物的色、香、味,或补充食品在加工过程中失去的营养成分,以及防止食品腐败变质等,A项正确;B项,豆浆煮沸后蛋白质发生变性,煮沸时蛋白质不会水解成氨基酸,B项错误;C项,光导纤维主要成分为SiO2,光导纤维属于无机非金属材料,C项错误;D项,彩瓷属于硅酸盐产品,属于无机非金属材料,D项错误;答案选A。
3.(2018届四川省宜宾市高高三第三次诊断考试)中国传统文化中的“笔、墨、纸、砚”被称为“文房四宝”。下列说法错误的是
A. 毛笔中羊毫的主要成分是蛋白质
B. 墨中炭黑性质稳定可使古代字画长期保存而不褪色
C. 宣纸制作工序中的“加碱蒸煮”主要发生化学变化
D. 砚石中含有二氧化硅,结构式为O=Si=O
【答案】D
4.(2018届山东省潍坊市高三第三次高考模拟考试)化学与生活、生产科技密切相关。下列说法错误的是
A. 单质硅可用于制取通信芯片
B. 《天工开物》中描述:“世间丝、麻、袭、褐皆具素质……文中的丝、麻主要成分是蛋白质
C. 航母上拦阻索中的钢丝属于金属材料
D. 工业生产玻璃、水泥、漂白粉,均需要用石灰石为原料
【答案】B
【解析】A.单晶硅作为半导体主要用途之一就是制作芯片,故A正确;B.丝的主要成分是蛋白质,麻的主要成分是纤维素,故B错误;C.钢丝为铁合金属于金属材料。故C正确;D.石灰石是主要的建筑材料,生产玻璃、水泥、漂白粉都作为原料,故D正确;本题选B。
5.(2018届山东省聊城市高三5月第三次高考模拟)“中国名片”中航天,军事、天文等领城的发展受到世界瞩目,它们与化学有着密切联系。下列说法错误的是
A. “中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁,其属于黑色金属材料
B. “歼—20” 飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
C. “神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
D. “天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能
【答案】B
【解析】分析:A.钢铁是铁的合金,黑色金属材料主要指铁、锰、铬及其合金,如钢、生铁、铁合金、铸铁等;B.碳纤维为碳的单质; C.高温结构陶瓷属于耐高温的新型无机非金属材料;D.太阳能电池板是为空间实验室提供电能的装置。
考点四 常见无极非金属材料及其主要用途
传统的无极非金属材料
硅酸盐产品
水 泥
玻 璃
陶瓷
原 料
石灰石、黏土
纯碱、石灰石、石英
黏土
反应原理
发生复杂的物理化学变化
SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑
SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑
发生复杂物理化学变化
主要设备
水泥回转窑
玻璃窑
陶瓷窑
主要成分
3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
反应条件
高温
高温
高温
典例1 (2018届江苏省前黄高级中学、如东高级中学、姜堰中学等五校高三上学期第一次学情监测)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. Fe比Cu活泼,FeCl3溶液可用作铜制线路板的蚀刻剂
B. SiO2熔点高,可用作半导体材料
C. Ca(C1O)2具有氧化性,可用于消菌杀毒
D. CO2?密度比空气大,可用作镁着火时的灭火剂
【答案】C
【解析】A、FeCl3溶液可用作铜制线路板的蚀刻剂,说明Fe3+的氧化性比Cu2+强,与Fe比Cu活泼无关,选项A错误; B、SiO2熔点高,但用作半导体材料的是硅单质,关系不对应,选项B错误;C、Ca(C1O)2具有氧化性,可用于消菌杀毒,正确且有对应关系,选项C正确;D、二氧化碳与镁反应生成氧化镁和碳,所以镁可以在二氧化碳中燃烧,选项D错误。答案选C。
典例2 (2018届江苏省南京市金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校高三第四次模拟)硼氢化钠(NaBH4,硼为+3价)为白色粉末,在干燥空气中稳定,在潮湿空气中分解,是常用的还原剂。偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水,不溶于乙醇,易水解。目前有多种工艺可制备NaBH4。
(1)用硼精矿(含有一定量B2O3,及Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)制取NaBH4的流程如下:
① “溶解”时,B2O3与NaOH反应生成了NaBO2,反应离子方程式为________。
② “除硅铝”步骤加入CaO,而不加入CaCl2的原因有:能将硅、铝以沉淀除去;尽量不带入杂质离子;________。
③ “操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤,其中洗涤选用的试剂最好是________。
④ “反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO,其化学方程式为________。
(2)我国孙彦平采用耐腐蚀电极材料,以阳离子交换膜为隔离膜,电解偏硼酸钠的碱溶液,也可以高效制备NaBH4。该工艺阳极产物为________,阴极电极方程式为________。
【答案】 略 略 乙醇 略 O2 略
详解:(1)①“溶解”时,B2O3与NaOH反应生成NaBO2和H2O,反应的化学方程式为B2O3+2NaOH=2NaBO2+H2O,离子方程式为B2O3+2OH-=2BO2-+H2O。
②根据流程加入CaO将硅铝转化为Na2O·3CaO·Al2O3·nSiO2沉淀而除去;根据题意“NaBO2易水解”,加入CaO使溶液呈碱性,抑制NaBO2的水解,而CaCl2溶液呈中性,不能抑制NaBO2的水解,所以“除硅铝”步骤中加入CaO,而不加入CaCl2。
③“操作2”将滤液蒸发、结晶、洗涤得到NaBO2,根据“NaBO2易溶于水、不溶于乙醇、易水解”,为了减少NaBO2的溶解损失和水解,洗涤选用的试剂最好为乙醇。
④NaBH4中B为+3价,则NaBH4中H为-1价。“反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO,该反应前后元素的化合价不变,该反应为非氧化还原反应,根据原子守恒,反应的化学方程式为2MgH2+NaBO2=NaBH4+2MgO。
(2)电解NaBO2的碱溶液制备NaBH4,NaBH4中B为+3价,则NaBH4中H为-1价,NaBH4为还原产物,在阴极生成;根据放电顺序,阳极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,阳极产物为O2;阴极电极反应式为BO2-+8e-+6H2O=BH4-+8OH-。
考点四精练:
1.(2018届山东省聊城市高三5月第三次高考模拟)灼热的焦炭与水蒸气反应所得产物为H2、CO和少量CO2,为了检验产物中的H2和CO(设气体均被充分吸收),设计如下实验装置。下列有关说法错误的是
A. 为了实验安全,应先点燃①处酒精灯,后点燃④处酒精灯
B. ②、③、⑤中依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水
C. ④中黑色固体变红色,即可证明产物中一定含有H2和CO中的一种或两种
D. 若用碱石灰替换无水硫酸铜,也可以达到检验H2和CO目的
【答案】D
详解:A.H2、CO不纯时加热易发生爆炸,则为了实验安全性,应先点燃①处酒精灯,排出装置中空气后点燃④处酒精灯,故A正确;B.由上述分析可知,②、③、⑤中依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水,故B正确;C.H2和CO均还原CuO,当黑色氧化铜变红色,说明产物中一定含有H2和CO中的一种或两种,故C正确;D.若用碱石灰替换无水硫酸铜,碱石灰可吸收水、二氧化碳,不能检验氢气,故D错误;故选D。
2.(2018届安徽省A10联盟高三最后一卷)化学与材料、生活密切相关,下列说法错误的是
A. “一带一路”是“丝绸之路经济带”的简称,丝绸的主要成分是纤维素
B. 喝补铁剂(含Fe2+)时,加服维生素C效果更好,因维生素C具有还原性
C. 推广使用CO2合成的可降解聚碳酸酯塑料,能减少白色污染
D. “嘉州峨眉山有燕萨石,形六棱而锐首,色莹白明澈。”燕萨石的主要成分是二氧化硅
【答案】A
【解析】分析:A项,天然纤维分为棉纤维和蛋白质类纤维,其中棉纤维主要成分为纤维素,蛋白质类纤维主要有蚕丝、羊毛等;B项,补铁剂中铁元素以Fe2+形式存在,需注意防止被氧化,可与还原性物质同服;C项,白色污染是对难于降解的废塑料污染环境现象的一种形象称谓;D项,水晶是石英结晶体,主要化学成份是二氧化硅,纯净时形成无色透明的晶体,根据描述,燕萨石应属于水晶。
详解:A项,丝绸主要是蚕丝制品,所以丝绸属于蛋白质类纤维,其主要成分是蛋白质而不是纤维素,故A错误;B项,补铁剂含Fe2+,容易被氧化,维生素C具有还原性,可防止Fe2+被氧化,所以喝补铁剂(含Fe2+)时,加服维生素C效果更好,故B正确;C项,白色污染一般指一些塑料制品,由于不能降解从而对环境造成污染,而用CO2合成的可降解聚碳酸酯塑料,由于可降解,最终会变为无污染的物质,所以可减少白色污染,故C正确;D项,根据描述可得,燕萨石是一种有规则几何外形、无色透明的宝石,应为水晶,属于石英晶体,所以主要成分是二氧化硅,故D正确。综上分析,符合题意的选项为A。
3.(2018届重庆市高三第三次诊断性考试)化学与社会、生活、科技有着密切的联系,下列说法正确的是
A. 氯气和明矾都能用于自来水的杀菌消毒
B. 蚕丝和棉花的组成元素相同,结构不同,因而性质不同
C. 利用高纯硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能
D. 用作舰载机降落拦阻索的特种钢缆,属于无机非金属材料
【答案】C
4.(2018届山西省大同市与阳泉市高三5月联合模拟考试)化学在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列叙述正确的是
A. 暖贴中常有活性炭、氯化钠、水和还原铁粉等,使用时炭和铁粉发生反应放出热量
B. 糖类、油脂和蛋白质是人体必需的营养物质,故纤维素也能为人体提供营养
C. 为测定熔融氢氧化钠的导电性,可将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化
D. 《本草纲目》中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”所用的分离操作方法是蒸馏
【答案】D
【解析】铁、碳、氯化钠溶液构成原电池,发生氧化还原反应而放出热量,铁参与反应而碳不反应,A错误;人体内没有消化纤维素的酶,因此纤维素不能为人体提供营养,B错误;石英坩埚的主要成分是二氧化硅,氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化时,氢氧化钠可以和二氧化硅之间反应得到硅酸钠和水, C错误;“酸坏之酒”中含有乙酸,乙酸和乙醇的沸点不同,用蒸馏的方法分离,D正确;正确选项D。
5.(2018届吉林省实验中学高三下学期模拟考试)化学与生产、生活和科研密切相关,下列说法错误的是
A. 油炸食品在空气中易被氧化,因此在包装中常加入一小包抗氧化剂
B. 近年来,饮用水消毒常采用二氧化氯进行,杀灭可引起的霍乱、伤寒、痢疾等细菌
C. 对医疗器械高温消毒时,病毒蛋白质受热变性
D. 纤维的应用很广,人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
【答案】D
6.(2018届福建省泉州市高三下学期第二次(5月)质量检查理综考试)单质X有如右转化关系如下,单质X可能是
A. Fe B. C C. Si D. Al
【答案】B
【解析】A、铁与氧气发生生成Fe3O4,Fe3O4不与强碱反应,故A错误;B、C与O2反应生成CO2,CO2与强碱反应生成碳酸盐或碳酸氢盐,碳酸盐或碳酸氢盐能与强酸反应生成CO2,故B正确;C、Si与氧气反应生成SiO2,SiO2与强碱反应生成硅酸盐,硅酸盐与强酸反应生成硅酸,不是SiO2,故C错误;D、Al与氧气反应生成Al2O3,Al2O3与强碱反应生成偏铝酸盐,偏铝酸盐与强酸反应生成氢氧化铝或Al3+,故D错误。
7.(2018届安徽省皖南八校高三第三次联考4月)纵观古今,化学与生活皆有着密切联系。下列说法错误的是
A. 《本草图经》在绿矾项载:“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤…”。因为绿矾能电离出H+,所以有“味酸”
B. 《天工开物》记载:“凡白土曰垩土,为陶家精美器用”。陶是一种传统硅酸盐材料
C. “水声冰下咽,沙路雪中平”描述的是水的三态变化:“冰,水为之,而寒于水”,说明冰转化为水吸热
D. 唐未《真元妙道要略)中有云:“以硫黄、雄黄合硝石并蜜烧之;焰起,烧手面及烬屋舍者”,文中描述的是黑火药的制作过程
【答案】A
【解析】A项,绿矾不能电离出H+,之所以有“味酸”,是由于FeSO4是强酸弱碱盐,易水解而使其水溶液呈酸性,故A项错误;陶瓷是传统硅酸盐材料,属于无极非金属材料,故B 正确;C. “水声冰下咽,沙路雪中平”描述的是水变成冰就没有声音,有三态变化,“冰,水为之,而寒于水”,说明冰转化为水吸热是正确;D.黑火药是由木炭粉(C)、硫磺(S)和硝石(KNO3)按一定比例配制而成的,根据题意可以知道,题中描述的是制备黑火药的过程,所以D选项是正确的;答案:A。
8.(2018届山东省潍坊市高三第二次高考模拟考试)化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是
A. 纤维素是多糖,可以作人类的营养物质
B. 利用高纯度单质硅可以制成太阳能光伏电池
C. 制作宇宙飞船的玻璃纤维和玻璃的成分相同
D. C1O2可用作自来水消毒剂
【答案】A
9.(2018届山西省太原市高三4月模拟)化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 开发太阳能、风能、地热能、潮汐能等新能源可以减少霾的产生
B. 硅胶可用作商品包装袋内的干燥剂,也可以用作催化剂的载体
C. 铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭从氧化铝中获得铝
D. 《开宝本草》中记载:“此即地霜也,所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”。文中对硝酸钾提取没有涉及到升华操作
【答案】C
【解析】A、开发太阳能、风能、地热能、潮汐能等新能源,可以减少化石燃料燃烧所带来的霾等环境污染,A正确;B、硅胶无毒可吸水,可做干燥剂,同时硅胶表面多孔,可作催化剂载体,B正确;C、铝合金具有密度小、抗腐蚀性好、强度大等优点,因而在生活中大量使用,铝是比较活泼的金属,不能通过焦炭还原氧化铝的方法获得铝,工业上通过电解熔融的氧化铝的方法获得铝,C错误;D、“扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”意思是将硝酸钾固体溶解,过滤得到滤液,然后蒸发结晶得到硝酸钾固体,没有涉及到升华的操作,D正确。正确答案为C。
【总结提升】
1.硅
(1) 硅的非金属性弱于碳,但碳在自然界中既有游离态又有化合态,而硅却只有化合态。
(2) 硅的还原性强于碳,但碳能还原SiO2:SiO2+2C 2CO↑+Si 。
(3) 非金属单质跟碱溶液作用一般无H2产生,但Si能跟碱溶液作用放出H2:Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑。
(4) 非金属单质一般不跟非氧化性酸反应,但硅能跟氢氟酸反应。
(5) 非金属单质一般为非导体,但硅为半导体。
2. 二氧化硅
(1) 非金属氧化物的熔沸点一般较低,但SiO2的熔点却很高。
(2) 酸性氧化物一般不跟酸反应,但SiO2能跟氢氟酸反应。
3. 硅酸
(1) 无机酸一般易溶于水,但H2SiO3难溶于水。
(2) H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以有Na2SiO3+CO2+H2O==== H2SiO3↓+Na2CO3,但在高温下Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑能发生是因为生成的CO2容易挥发。
高效演练
1.(2018届湖南省益阳市高三4月调研考试)人类的生活、生产离不开化学。下列说法正确的是
A. 市售苏打水的pH约为7
B. 维生素C能使Fe2+转化为Fe3+
C. 光导纤维的导电性能优于铜
D. 硫酸钡常用于X射线造影剂
【答案】D
2.(2018届辽宁省辽南协作校高三下学期第一次模拟)化学与社会、技术、环境、生活密切相关,下列有关说法中错误的是
A. 石油裂解、煤的干馏和气化都是化学变化
B. 为卫星供电的太阳能帆板(?与太阳能电池原理相似)?主要由二氧化硅制成
C. 碘酒、84消毒液、75%的酒精都可用于消毒
D. 汽车远程照灯在前方扬尘上有光亮的通路,说明混有扬尘的空气属于胶体
【答案】B
【解析】A. 石油裂解、煤的干馏和气化都有新物质生成,都是化学变化,A正确;B. 为卫星供电的太阳能帆板(与太阳能电池原理相似)主要由硅制成,B错误;C. 碘酒、84消毒液、75%的酒精都能用来杀菌消毒,C正确;D. 混有扬尘的空气属于胶体,能形成光亮的通路,D正确;答案选B.
3.(2018届四川省泸州市高三第二次教学质量检测性考试)下列实验操作、现象能得出对应结论的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
海带通过灼烧、水溶、过滤,在滤液中依次滴加稀硫酸、H2O2、淀粉溶液
溶液变蓝
海带含碘单质
B
蔗糖溶液水浴加热后加入新制Cu(OH)2悬浊液,微热
无砖红色沉淀
蔗糖水解产物无醛基
C
加热浸透了石蜡油的碎瓷片,将产生气体
通入酸性K2Cr2O7溶液中
溶液变绿色
石蜡油分解产生了不饱和烃
D
向CaCO3固体中滴加6mol/L盐酸,将气体通入少量Na2SiO3溶液中
Na2SiO3溶液中产生白色胶状沉淀
酸性:H2CO3>H2SiO3
【答案】C
【解析】海带中含有碘离子,被H2O2氧化为碘单质,而碘单质能够使淀粉溶液变蓝,碘离子没有此性质,A错误;蔗糖在酸性条件下发生水解,水解液显酸性,而新制Cu(OH)2悬浊液在碱性环境下才能氧化醛基,应该在蔗糖水解液中加入足量的氢氧化钠溶液,中和硫酸,然后再加入新制Cu(OH)2悬浊液,微热,出现砖红色沉淀,蔗糖水解产物中含有醛基;B错误;浸透了石蜡油的碎瓷片,加强热,分解生成气体能够使酸性K2Cr2O7溶液中变为绿色,说明K2Cr2O7被还原了,反应一定产生了还原性气体,如乙烯等不饱和烃;C正确;浓盐酸具有挥发性和酸性,制备出的二氧化碳气体中含有氯化氢气体,混合气体同时进入Na2SiO3溶液中,都能够制备出硅酸沉淀,不能证明碳酸的酸性大于硅酸;D错误;正确选项C。
4.(2018届宁夏银川一中高三第二次模拟考试)中华传统文化博大精深,其中涉及到很多的化学知识。下列有关说法不正确的是
A. “滴水石穿、绳锯木断”不包含化学变化
B. 工业生产玻璃、水泥、漂白粉,均需要用石灰石为原料
C. “落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化
D. 中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物,其化学式为BaCuSi4O10,可改写成BaO·CuO·4SiO2
【答案】A
会受热扭曲分解,释放出一种类似于胡萝卜素的色素物质,有新物质生成、,属于化学变化,C正确;硅酸盐改写成氧化物形式时,活泼的金属氧化物写在前面,再写SiO2,含氢元素的H2O最后写,所以BaCuSi4O10用氧化物形式表示:BaO·CuO·4SiO2;D正确;正确选项A。
5.(2018届北京市海淀区高三第一次模拟)平昌冬奥会“北京8 分钟”主创团队用石墨烯制作了-20℃能发热4 h 的智能服饰; 用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35m、重量仅为10kg 的熊猫木偶,向世界展现了新时代的中国形象。下列说法中,不正确的是
A. 石墨烯是能导热的金属材料 B. 铝合金是密度较低的金属材料
C. 碳纤维是耐低温的无机非金属材料 D. 新型材料种类多、用途广
【答案】A
6.(2018届天津市河北区高三年级总复习质量检测一)下列有关说法错误的是
A. SiO2是两性氧化物,能溶于氢氟酸
B. 用核磁共振氢谱鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
C. 油脂的种类很多,但它们水解后都一定有一产物相同
D. 反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+?2MgO(s)能自发进行,则该反应的△H<0
【答案】A
【解析】A、SiO2是酸性氧化物,能溶于氢氟酸是其特殊性,故A错误;B、1-溴丙烷(CH3—CH2—CH2Br)分子中有三种不同化学环境的氢原子,峰面比为3:2:2,而2-溴丙烷(CH3—CHBr—CH3)分子中有两种不同化学环境的氢原子,峰面比为6:1,所以可用核磁共振氢谱进行鉴别,故B正确;C、油脂是高级脂肪酸甘油酯,所以水解产物中都有甘油,故C正确;D、反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行,即△H-T△S<0,根据反应方程式可知△S<0,则△H一定小于0,故D正确。本题正确答案为A。
7.(2018届福建省4月高三毕业班质量检查测试)下列各组物质中,均属于硅酸盐工业产品的是
A. 陶瓷、水泥 B. 水玻璃、玻璃钢
C. 单晶硅、光导纤维 D. 石膏、石英玻璃
【答案】A
【解析】A、制陶瓷的主要原料是粘土,制备水泥主要原料是石灰石和粘土,都通过高温加热,水泥主要成分为3CaO·SiO2、2 CaO·SiO2、3CaO·Al2O3,陶瓷、水泥属于硅酸盐工业产品,故A正确;B、水玻璃是硅酸钠的水溶液、玻璃钢(FRP)亦称作GFRP,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。故B错误;C. 单晶硅是硅单质、光导纤维主要成分为二氧化硅,故C错误; D. 石膏主要成分是硫酸钙、石英玻璃主要成分为二氧化硅,故D错误.
8.(2018届湖南省常德市高三第一次模拟考试)化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 用菜油浸泡花椒制得花椒油的过程未发生化学变化
B. 河水中加入明矾杀菌消毒后可以直接饮用
C. 将KMnO4溶液浸泡过的硅藻士放在水果箱里可延长水果的保鲜期
D. 晶体硅制得的光电池,能直接将光能转化为电能
【答案】B
【解析】A项,用菜籽油浸泡花椒制得花椒油的过程是萃取的过程,属于物理变化,故A正确;B项,明矾作净水剂可以除去水中悬浮杂质,但不能杀菌消毒,故B错误;C项,水果中产生乙烯促进水果成熟,将KMnO4溶液浸泡过的硅藻士放在水果箱里,KMnO4吸收乙烯(乙烯被氧化),所以可延长水果的保鲜期,故C正确;D项,高纯单质硅具有半导体性能,晶体硅制得的光电池,通过光生伏特效应可直接将光能转化为电能,故D正确。
9.(2018年湖北省长望浏宁四县高三3月联合调研考试)化学与生产、生活及社会发展密切相关,下列有关说法不正确的是
A. “血液透析”和“静电除尘”利用了胶体的不同性质
B. 把石灰浆喷涂在树干上可消灭树皮上的过冬虫卵
C. 用高锰酸钾溶液、酒精、双氧水的强氧化性进行杀菌消毒
D. 在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化
【答案】C
10.(2018届山西省晋城市高三上学期第一次模拟考试)A、B、C、D、E 五种物质中均含有同一种短周期主族元素R, 它们能发生如图所示的转化关系,已知A、B、D、E四种物质均难溶于水,单质R能与NaOH溶液反应生成盐和氢气。
下列说法正确的是( )
A. 反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
B. 化合物A既能溶于NaOH又能溶于氢氟酸
C. 反应④的离子方程式为:2R+2OH-+2H2O=2RO2-+3H2↑
D. 化合物C的溶液与反应①产生的气体能够发生化学反应
【答案】B
C为Na2SiO3、E为H2SiO3。A. 反应①的化学方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑,由方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故A错误;B. SiO2既能与NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,故B正确;C. 反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑,故C错误;D. 反应①产生的气体是CO,Na2SiO3溶液与CO不反应,故D错误;答案选B。
11.(2018年山东省青岛市高三第一次模拟考试)华夏文明源远流长,勤劳智慧的中国人民探索认知世界,创造美好生活的过程贯穿始终。以下说法从化学视角理解,错误的是
A
日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈(唐)
诗中包含了丁达尔现象
B
高奴出脂水,颇似淳漆,燃之如麻(宋)
文中提到的“脂水”是指油脂
C
水银乃至阴毒物,因火煅丹砂而出(明)
这段记载中,涉及氧化还原反应
D
百宝都从海舶来,玻璃大镜比门排(清)
制玻璃的某成分可用于制造光导纤维
【答案】B
【解析】A、日照澄洲江雾开:雾属于胶体分散系,可见光通过时会出现丁达尔现象,选项A正确;B、“高奴县 出脂水”,就指的是这一带的石油,选项B错误;C、发生的主要化学反应方程式如下:①HgS+O2 === Hg+SO2 、②Hg+NaCl+KAl(SO4)2+O2 =Hg2Cl2+Na2SO4+Al2O3+ K2SO4、③ Hg+S === HgS,涉及氧化还原反应,选项C正确;D、制玻璃的成分二氧化硅可用于制造光导纤维,选项D正确。答案选B。
12.(2018届广东省揭阳市高三高考第一次模拟考试)下列说法正确的是
A. 棉、丝、羽毛、塑料及合成橡胶完全燃烧都只生成CO2和H2O
B. 水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙,都属于硅酸盐产品
C. “天宫二号”使用的碳纤维,是一种新型无机高分子材料
D. “霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶没有丁达尔效应
【答案】C
13.(2018届江苏省苏锡常镇四市高三教学情况调研一)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. 晶体硅熔点高硬度大,可用于制造半导体材料
B. 碳酸钠溶液显碱性,可用于除去金属器件表面的油脂
C. 碳酸氢钠能与碱反应,可用作焙制糕点的膨松剂
D. 明矾溶于水能形成胶体,可用于自来水的杀菌消毒
【答案】B
【解析】A. 晶体硅熔点高硬度大与可用于制造半导体材料无关系,A错误;B. 碳酸钠溶液显碱性,可用于除去金属器件表面的油脂,B正确;C. 碳酸氢钠能与酸反应产生二氧化碳,因此可用作焙制糕点的膨松剂,C错误;D. 明矾溶于水能形成胶体,可用于净水,不能用于自来水的杀菌消毒,D错误,答案选B。
14.(2018届福建省龙岩市高三下学期教学质量检查)化学与生活息息相关。下列说法正确的是
A. 光导纤维的主要成分是高纯硅
B. 汽油、煤油、植物油的主要成分都是烃
C. 在糕点包装袋内放置活性铁粉作抗氧化剂
D. 轮船船身连接锌块叫做外接电源的阴极保护法
【答案】C
【解析】A. 光导纤维的主要成分是二氧化硅,A错误;B.植物油的主要成分都是油脂,含有氧元素,不属于烃,B错误;C. 在糕点包装袋内放置活性铁粉,可以消耗包装袋内的氧气,作抗氧化剂,C正确;D. 轮船船身连接锌块叫做牺牲阳极的阴极保护法,D错误.答案选C.
15.(2018届江西省上饶市重点中学高三六校第一次联考)化学与生产、生活密切相关,下列有关说法正确的是
A. 由地沟油加工合成的“生物柴油”与柴油成分相同
B. 煤的液化是将煤处理成清洁能源的一种物理方法,可减少PM2.5引起的危害
C. 海水提镁、炼铁、制造玻璃等工业都用到石灰石
D. 食盐中加碘单质可以减少碘缺乏症
【答案】C
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,海水提镁、炼铁、制造玻璃等工业都用到石灰石,C项正确;D,食盐中加KIO3可以减少碘缺乏症,D项错误;答案选C。
16.(2018年江苏省南京师范大学附属中学学业水平测试)下列有关物质的性质与应用的说法中,均正确的是
A. 氧化铝熔点高,常用于耐高温材料
B. 苏打溶液呈弱碱性,可用作胃酸中和剂
C. 晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料
D. 明矾与水反应生成氢氧化铝胶体,可用于自来水消毒
【答案】A
【解析】A. 氧化铝熔点高,常用于耐高温材料,A正确;B. 小苏打溶液呈弱碱性,可用作胃酸中和剂,碳酸钠溶液碱性较强,不易作胃酸中和剂,B错误;C. 晶体硅可导电,可用于制作半导体材料,与熔点高硬度大无关,C错误;D. 明矾与水反应生成氢氧化铝胶体,可用于净水,但不能用于自来水消毒,D错误,答案选A。
17.(2018届广西桂林、贺州、崇左三市高三第二次联合调研考试)下列说法正确的是
A. 石墨烃、光导纤维、氧化铝陶瓷都是新型无机非金属材料
B. 煤的干馏、石油的分馏、蛋白质的盐析都属于化学变化
C. 洗涤剂、热碱液、汽油三种物质清洗油污的原理相同
D. 水华、赤湖、水俣病等水体污染都与大量排放含N元素的物质有关
【答案】A
【解析】A、三个都是无机非金属材料,A正确。B、石油的分馏和蛋白质的盐析属于物理变化,B错误。C、洗涤剂清洗油污是利用洗涤剂亲油基团包围并分散油滴,并进一步分散到水中达到去污效果;热碱液清洗油污是利用油污在碱性条件下水解生成可溶物从而除去油污;汽油清洗油污是利用汽油能够溶解油污的性质,三者原理各不相同,C错误。D、水华和赤潮与大量排放含N元素的物质有关,而水俣病则是由于Hg污染引起的后果,D错误。正确答案A。
18.(2018届福建省福州第三中学高三下学期第一次校模拟考试)化学与人类生活密切相关,下列说法正确的是
A. 为减少木材的使用,使用聚氯乙烯生产包装盒
B. 化学药品着火,都要立即用水或泡沫灭火器灭火
C. 水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
D. 煤的干馏和石油的分馏都属于化学变化
【答案】C
解的过程即为煤的干馏,属于化学变化,石油的分馏是利用各成分沸点不同加热使其分离的过程,属于物理变化,故D错误;答案选C。
19.(2018届广西桂林、贺州、崇左三市高三第二次联合调研考试)下列实验操作能够达到实验目的的是
实验操作
实验目的
A.
用pH试纸测定Na2CO3溶液和NaClO溶液的pH
证明酸性:H2CO3强于NaClO
B.
将气体通过无水CuSO4粉末
检验气体中的水蒸气
C.
向未知溶液中加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液
检验溶液中的SO42-
D.
向水玻璃中滴加一定量的稀盐酸
证明非金属性: Cl强于Si
【答案】B
【解析】A、NaClO水解后有HClO生成,而HClO能够漂白pH试纸,因此无法用pH试纸测定HClO溶液pH值,实验失败,A错误。B、无水硫酸铜吸收水蒸气逐渐转变成五水硫酸铜,固体由白色变为蓝色,可以检验气体中的水蒸气,B正确。C、由于HNO3具有强氧化性,因此溶液中的SO32-能够被氧化生成SO42-,所以该方法检验溶液中的SO42-不可行,C错误。D、该选项的正确思路是非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,而实验只能证明HCl酸性比H2SiO3强,D错误。正确答案B。
20.(2018届四川省成都市第七中学高三二诊(3月)模拟考试)化学与生活、生产、环境密切相关。 下列说法错误的是( )
A. 以液化石油气代替燃油可减少大气污染
B. 可燃冰被认为是21世纪新型清洁的能源,但不恰当的开采会诱发海底地质灾害,加重温室效应
C. 蛋白质作为营养物质,在人体内不断分解,最后主要生成水和二氧化碳排出体外
D. 利用高纯单质硅的半导体性能,可以制成光电池,将光能直接转化为电能
【答案】C
21.(2018届东北三省三校(哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)高三第一次模拟考试)下列说法不正确的是
A. SiO2能与HF反应,因此可用HF刻蚀玻璃
B. 向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶
C. 氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,化学式为Si3N4
D. 石英是良好的半导体材料,可以制成光电池,将光能直接转化成电能
【答案】D
【解析】A. SiO2能与HF反应,因此可用HF刻蚀玻璃,A正确;B. 向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶,B正确;C. 氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,化学式为Si3N4,C正确;D. 硅是良好的半导体材料,可以制成光电池,将光能直接转化成电能,不是石英,D错误,答案选D。
22.(2018届浙江省温州市高三选考适应性测试)下列说法不正确的是
A. 臭氧可用于杀菌消毒 B. 氯化钠是一种常见的食品调味剂
C. 晶体硅常用于制造光导纤维 D. 镁常用于制造信号弹和焰火
【答案】C
【解析】A、臭氧具有强氧化性,臭氧可用于杀菌消毒,故A正确; B、氯化钠有咸味,氯化钠是一种常见的食品调味剂,故B正确;C、二氧化硅常用于制造光导纤维,故C错误;D、镁燃烧时发出耀眼的强光,镁常用于制造信号弹和焰火,故D正确;故选C。
23.(2018届江西省等三省十校高三下学期联考)化学与社会、生活、科技有着密切的联系,下列说法正确的是
A. 烧制陶瓷和石油的分馏均不涉及化学变化
B. 明矾常用于水的净化和消毒杀菌
C. 利用高纯硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能
D. 航空母舰上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆,属于新型无机非金属材料
【答案】C
24.(2018届江苏省泰州市高三第一次调研)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. Al2O3熔点高,可用作耐高温材料
B. FeCl3溶液呈酸性,可用于腐蚀电路板上的Cu
C. 石墨具有导电性,可用于制铅笔芯
D. 浓硫酸具有强氧化性,可用于干燥CO2
【答案】A
【解析】A.熔点高的物质可作耐高温材料,则Al2O3熔点高,可用作耐高温材料,选项A选;B.Cu与FeCl3发生氧化还原反应,则用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板,与FeCl3溶液呈酸性无对应关系,选项B不选;C、石墨很软,可用于制铅笔芯,与石墨具有导电性无对应关系,选项C不选;D、浓硫酸具有吸水性,可用于干燥CO2,与浓硫酸具有强氧化性无对应关系,选项D不选。答案选A。
25.(2018届广西省防城港市高三1月模拟考试)化学与生产、生活、科技等密切相关,下列说法正确的是( )
A. 用石油制取乙烯、丙烯等化工原料不涉及化学变化
B. 高纯硅具有良好的半导体性能,可制光导纤维
C. 富脂食品包装中常放入活性铁粉袋,以防止油脂氧化变质
D. 用高锰酸钾溶液、酒精、双氧水的强氧化性进行杀菌消毒
【答案】C
【解析】A项,由石油制取乙烯、丙烯等化工原料的过程中,石油发生了裂解,有新物质生成属于化学变化,故A错误;B项,高纯硅具有良好的半导体性能,可以作半导体材料,能制作光电池和计算机芯片等,而用于光导纤维的是二氧化硅,故B错误;C项,活性铁粉具有还原性,富脂食品包装中常放入活性铁粉袋,可以防止油脂氧化变质,故C正确;D项,高锰酸钾和双氧水具有强氧化性,酒精不具有强氧化性,酒精消毒杀菌原理主要利用高浓度酒精对细菌细胞的破坏而起作用,故D错误。
26.(2018届四川省宜宾市高三第一次诊断性考试)化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是
A. 14C可用于文物年代的鉴定
B. BaCO3在医学上可用作钡餐
C. 明矾可用于饮用水消毒
D. 高纯度的SiO2可用于制光电池
【答案】A
27.(2018届福建省安溪六中高三上学期12月联考)给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A、Si+2Cl2SiCl4↑,SiCl4+2H2Si+4HCl,故A正确;B、氯化镁溶液电解得到的是H2和Cl2,工业上制备Mg,是电解熔融的MgCl2,故B错误;C、FeCl3易水解,水解方程式为FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,在蒸发的过程中HCl挥发,水解程度不断增大,最终得到Fe(OH)3固体,故C错误;D、蔗糖是非还原性糖,不含有醛基,不能与银氨溶液反应,故D错误。故选A。
28.(2018届福建省永春县第一中学等校高三上学期第一次四校联考)下列说法不正确的是(  )
A. 钠、钾着火时,不能用干粉灭火器灭火
B. 氧化铝是冶炼金属铝的原料,也是较好的耐火材料
C. 石英是制造光导纤维的原料。也是常用的半导体材料
D. 在汽车尾气系统中装催化转化器,可降低尾气中CO、NOX等的排放量
【答案】C
【解析】A.钠、钾着火时应用沙土盖灭,因生成过氧化物,可与二氧化碳反应,故A正确;B.工业用电解熔融的氧化铝冶炼铝,氧化铝的熔点高,可用作耐火材料,故B正确;C.石英的主要成分为二氧化硅,可用于光导纤维,因不导电,不能用于半导体材料,故C错误;D.CO、NOx在转化器的作用下可生成二氧化碳、氮气,可降低有害气体的排放量,故D正确;故选C。
29.(2018届山东省枣庄市高三第一次模拟考试)下列说法正确的是( )
A. 二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸
B. 制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均可采用将溶液直接蒸干的方法
C. 明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂
D. 向含等物质的量浓度的FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入少量铁粉,FeCl3先与铁粉反应
【答案】D
30.(2018届贵州省遵义市高三上学期第二次联考)中华文化源远流长、博大精深。从化学的视角看,下列理解不正确的是
A
B
C
D
千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金。刘禹锡《浪淘沙》诗句
司母戊鼎
侯德榜
瓷器(China)
诗句中“淘”“漉”相当于分离提纯操作中的“过滤”。
属青铜制品,是我国古代科技光辉成就的代表之一。
我国化学工业的奠基人,主要成就: 侯氏制碱法,该碱指的是烧碱。
属硅酸盐产品,China一词又指“瓷器”,这反映了在西方人眼中中国作为“瓷器故乡”的形象。
【答案】C
【解析】A,“千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金”指淘金要经过千遍万遍的过滤,虽然辛苦但只有淘尽了泥沙才能得到黄金,其中的“淘”、“漉”相当于分离提纯中的过滤,A项正确;B,司母戊鼎是迄今世界上出土最大、最重的青铜制品,属于青铜制品,B项正确;C,侯德榜制碱法制得的碱为纯碱,反应原理为:NH3+NaCl+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,C项错误;D,瓷器属于硅酸盐产品,D项正确;答案选C。
31.(2018届陕西省西安市“八校”高三联考)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. SiO2 SiCl4 Si B. N2 NH3 NH4Cl
C. FeS2 SO2 H2SO4 D. MgCO3MgCl2(aq) Mg
【答案】B
32.(2018届湖北省襄阳市高三上学期1月调研统一测试)化学与生活紧密相连,下列说法错误的是
A. 衣物中的棉、麻、蚕丝灼烧后的产物不同
B. 废弃聚乙烯塑料可重新加工成防水材料或汽油等燃料,变废为宝
C. 生活中用到的碳纤维和光导纤维均为单质
D. 脂肪是有机体组织里存储能量的重要物质
【答案】C
【解析】A,棉、麻的主要成分为纤维素,纤维素中含C、H、O三种元素,蚕丝的主要成分为蛋白质,蛋白质中含C、H、O、N等元素,灼烧后产物不同,A项正确;B,将废弃聚乙烯塑料用化学方法重新加工成防水材料或汽油等燃料,变废为宝,B项正确;C,光导纤维的主要成分为SiO2,SiO2属于化合物,C项错误;D,脂肪是有机体组织里存储能量的重要物质,D项正确;答案选C。
33.(2018届山西省康杰中学、忻州市第一中学等六校高三上学期第三次名校联考)化学与生活、社会密切相关,下列说法正确的是
A. 柠檬虽然很酸,但在人体内代谢后会生成碱性物质,因此柠檬属于碱性食物
B. 通信光缆的主要成分是晶体Si,太阳能电池的材料主要是SiO2
C. 高锰酸钾溶液、酒精、双氧水都能杀菌消毒,都利用了强氧化性
D. 以“地沟油”为原料生产的生物柴油与以“石油”为原料生产的柴油化学成分相似
【答案】A
【解析】A.柠檬虽然是具有酸味的水果,但是经过消化、吸收、代谢后,最后在人体内变成碱性物质,所以属于碱性食物,故A正确;B . 通信光缆的主要成分是SiO2,太阳能电池使用的材料主要是晶体Si,故B错误;C. 高锰酸钾溶液、双氧水都具有强氧化性,能杀菌消毒,酒精能使细菌内的蛋白质变性从而杀菌消毒,消毒原理不相同,故C错误;D. 地沟油的主要成分是油脂,以地沟油为原料加工制成的生物柴油的主要成分是酯类,而由石油分馏得到的柴油的主要成分是烃类,故D错误;答案选A。
34.(2018届河北省沧州市普通高中高三上学期教学质量监测)化学与社会、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 氢氧化铝、碳酸钠常用作胃酸中和剂
B. 蚕丝和人造丝充分水解后均可得到氨基酸
C. 食盐可作调味剂,也可作食品防腐剂
D. 用浓硫酸刻蚀石英材料制作艺术品
【答案】C
微生物的生长和大量繁殖,所以食盐是常用的防腐剂,故C正确;D、硫酸与二氧化硅不反应,不能用硫酸刻蚀石英制作艺术品,一般用氢氟酸来刻蚀石英制作艺术品,故D错误。故选C。
35.(2018届安徽省蒙城县第一中学、淮南第一中学等高三上学期“五校”联考)下列物质的转化在给定条件下,不能一步实现的是
A. S→SO3→H2SO4→SO2 B. Si→SiO2→Na2SiO3→H2SiO3
C. NaCl→Cl2→HCl→MgCl2 D. Fe2O3→Fe→FeCl3→FeCl2
【答案】A
【解析】A.S与氧气反应只能生成SO2,故S无法直接转化为SO3,转化不能都由一步反应实现,选项A选;B.Si 与氧气反应生成二氧化硅,SiO2与氢氧化钠反应生成Na2SiO3和水,Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3和氯化钠,转化能由一步反应实现,选项B不选;C.电解熔融的氯化钠生成钠和氯气,氯气与氢气反应生成氯化氢,盐酸与氢氧化镁反应生成氯化镁和水,转化能由一步反应实现,选项C不选;D.氧化铁与铝发生铝热反应生成氧化铝和铁,铁与氯气反应生成氯化铁,氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,转化能由一步反应实现,选项D不选。答案选A。
36.(2018届河南省漯河市高级中学高三上学期第四次模拟考试)用无机矿物资源生产部分材料,其产品流程示意图如下,下列说法正确的是( )
A. 制取粗硅时生成的气体产物为CO2
B. 生产铝、铜、高纯硅及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应
C. 电解精炼铜时,当电路中转移0.2mol?电子时阳极质量减轻6.4g
D. 粗硅制高纯硅时,提纯四氯化硅可用多次分馏的方法
【答案】D
37.(2018届内蒙古集宁一中高三上学期第三次月考)化学与生产、生活、环境等息息相关,下列有关说法中不正确的是(?? )
A. PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物
B. 绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C. 双氧水、高锰酸钾溶液可以杀灭病毒,其消毒原理与二氧化硫漂白丝织物原理相同
D. 工业上生产玻璃、水泥、漂白粉及用铁矿石冶炼铁,均需要用石灰石为原料
【答案】C
【解析】A、PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物,它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重,故A正确;B、绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除或减少生产生活对环境的污染,而不能污染后再治理,故B正确;C、双氧水、高锰酸钾溶液可以杀灭病毒是因为其强的氧化性,二氧化硫漂白丝织物是因为二氧化硫能够与有色物质化合生成不稳定的无色物质,二者原理不同,故C错误;D、制玻璃的原料:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等;制水泥的原料:石灰石和黏土;制漂白粉的原料:用石灰石可以制得氧化钙进而得到消石灰,用氯气与消石灰反应得到漂白粉,因此工业上生产玻璃、水泥、漂白粉,均需要用石灰石为原料,故D正确;故选C。
38.(2018届广东省江门市普通高中高三调研测试)化学与社会、科技、生产、生活、环境等密切相关。下列有关说法不正确的是
A. 含氮、磷元素的污水任意排放,会导致水华、赤潮等水体污染
B. 工业生产玻璃、水泥,均需要用石灰石为原料
C. 有人称“一带一路”是“现代丝绸之路”,丝绸的主要成分是纤维素,属于天然高分子化合物
D. 中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物,其化学式为BaCuSi4O10,可改写成BaO?CuO?4SiO2
【答案】C
39.(2018届河南省南阳市高三第三次联考)下列反应中,反应后固体物质的质量减小的是
A. 二氧化硅和焦炭混合高温加热
B. 在氧气流中将Cu2S 充分灼烧转变为CuO
C. 将铝丝插入CuSO4溶液中
D. 向盛有Na2O2 的呼吸面具中吹入CO2 及水蒸气
【答案】A
【解析】二氧化硅和焦炭混合高温加热,生成硅和二氧化碳,所以固体质量减小,故A正确;根据元素守恒1molCu2S生成 2mol CuO,固体质量不变,故B错误;将铝丝插入CuSO4溶液中2molAl生成3molCu,固体质量增大,故C错误;向盛有Na2O2?的呼吸面具中吹人CO2?及水蒸气,Na2O2?→Na2CO3?、Na2O2?→2NaOH?,固体质量增大,故D错误。
40.(2018届黑龙江省哈尔滨市第三中学高三第三次验收考试)下列说法错误的是
A. 铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物
B. 钛及钛合金用于飞机、火箭、导弹、人造卫星和宇宙飞船等领域
C. 明矾可以用作净水剂除去悬浮于水中的泥沙
D. 单质硅是现代光学及光纤制品的基本原料
【答案】D
【解析】A. 酸性、碱性或咸的食物会腐蚀铝,故A正确;B. 钛及钛合金密度小、硬度大、熔点高、抗腐蚀,多用于飞机、火箭、导弹、人造卫星和宇宙飞船等领域,故A正确;C. 明矾可以水解产生能够凝聚水中悬浮物的氢氧化铝胶体,所以明矾可用作净水剂,除去悬浮于水中的泥沙,故C正确;D. 二氧化硅是光纤制品的基本原料,故D错误。故选D。
41.(2018届安徽省A10联盟高三11月联考)化学点亮生活,下列对生活中的化学理解正确的是
A. 维生素C能帮助人体将Fe3+转化为易吸收的Fe2+,维生素C具有氧化性
B. 节日燃放的烟花,是碱金属、锶、钡、铁等金属元素焰色反应呈现的
C. 向雨水中加入少量硫酸铁溶液会使浑浊的雨水变澄清
D. 赏心悦目的雕花玻璃是使用烧碱对玻璃刻蚀而成的
【答案】C
42.(2018届山西省吕梁市高三上学期第一次阶段性测试)下列叙述正确的是( )
①久置于空气中的氢氧化钠溶液,加足量盐酸时有气体产生
②ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
③SiO2和CO2都是酸性氧化物,都能与强碱溶液反应,但不能与任何酸反应
④玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品
⑤氢氧化铁胶体与氯化铁溶液分别蒸干灼烧得相同的物质
A. ①⑤ B. ①②④ C. ①② D. ①②④⑤
【答案】A
【解析】①久置于空气中的氢氧化钠溶液,会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,加足量盐酸时有气体产生,故正确;②ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,故错误;③SiO2和CO2都是酸性氧化物,都能与强碱溶液反应,二氧化碳不能与任何酸反应,但二氧化硅能与氢氟酸反应,故错误;④玻璃、水泥都是硅酸盐制品,但水晶项链的主要成分为二氧化硅,不属于硅酸盐产品,故错误;⑤氢氧化铁胶体与氯
43.(2018届河南省八市高三上学期第二次测评)下列反应中,反应后固体物质增重的是
A. 对氧化铁和碳的混合物高温加热
B. 石英、纯碱、石灰石的混合物高温制玻璃
C. 将铜丝烧红并迅速插入乙醇中充分反应
D. 将锌粒投入AgNO3溶液
【答案】D
【解析】A、对氧化铁和碳的混合物高温加热生成铁和二氧化碳,反应前固体为Fe2O3和C,反应后固体为铁,固体质量减小,故A错误;B、工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石.在玻璃窑中发生主要反应的化学方程式为:①Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑;②CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑反应后有二氧化碳产生,固体质量减少,故B错误;C、将铜丝烧红并迅速插入乙醇中充分反应,铜作催化剂,反应前后质量不变,故C错误;D、发生Zn与AgNO3反应生成ZnSO4和Ag,反应前固体为1molZn,反应后固体为2molAg,固体质量增加,故D正确。故选D。
44.(2018届河南省八市高三上学期第二次测评)下列说法正确的是
A. 无水CaCl2可用于干燥H2、Cl2和NH3
B. 无水硫酸铜与胆矾的相互转化属于化学变化
C. 代替传统火药鞭炮的“电子鞭炮”无任何的污染问题
D. 制造光导纤维的主要材料为晶体硅
【答案】B
45.(2018届辽宁省六校协作体高三上学期期中考试)用无机矿物资源生产部分材料,其产品流程示意图如下:
下列有关说法不正确的是
A. 制取粗硅时生成的气体产物为CO2
B. 生产铝、铜、高纯硅过程中涉及氧化还原反应
C. 黄铜矿冶炼铜时产生的副产物中,SO2可用于生产硫酸,FeO可用作冶炼铁的原料
D. 玻璃的生产工业属于硅酸盐工业,玻璃与水泥一样,主要成分都是硅酸盐
【答案】A
生产硫酸,FeO可用作冶炼铁,故C正确;D. 生产玻璃涉及到的反应有SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑和SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑,属于硅酸盐工业,玻璃与水泥都是硅酸盐产品,主要成分都是硅酸盐,故D正确;故选A。
46.(2018届山西实验中学、南海桂城中学高三上学期联考)有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,下列说法正确的是
A. 晶体硅具有半导体性质,可用于生产光导纤维
B. 玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应,故常用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰
C. 陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐材料
D. 硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示为Na2O ? 2EeO ? 3SiO2
【答案】D
【解析】A. 晶体硅具有半导体性质,可用于生产电脑芯片,二氧化硅可用于制造光导纤维,A不正确;B. 玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应,但不能用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰,因为玻璃表面是光滑的,该反应太慢,B不正确;C. 陶瓷、水泥属于硅酸盐材料,石英玻璃的主要成分是二氧化硅,C不正确;D. 硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示为Na2O ? 2EeO ? 3SiO2,D正确。本题选D。
47.(2018届山东省、安徽省名校高三10月大联考)氟代硼铍酸钾(KBe2BO3F2)是一种能够用于制造深紫外激光器的晶体。下列有关说法正确的是
A. 该晶体含4种元素 B. 摩尔质量是154
C. 属于高分子化合物 D. 属于无机非金属材料
【答案】D
【解析】A. 氟代硼铍酸钾(KBe2BO3F2)中含5种元素,故A错误;B. 摩尔质量的单位为g/mol,故B错误;C. 氟代硼铍酸钾(KBe2BO3F2)的相对分子质量较小,不属于高分子化合物,故C错误;D. 氟代硼铍酸钾(KBe2BO3F2)中含有B等元素,属于无机非金属材料,故D正确;故选D。
48.(2018届山东省、安徽省名校高三10月大联考)下列反应中.反应后固体的质量—定增加的是
A. MnO2中加入H2O2溶液 B. 高温加热C与SiO2混合粉末
C. 加热Na2O2与NaHCO3的混合物 D. Cu丝插入AgNO3溶液
【答案】D
49.(2018届广东省化州市高三上学期第一次高考模拟考试)下列关于物质应用和组成的说法正确的是:
A. P2O5可用于干燥Cl2和NH3
B. 可燃冰主要是甲烷与水在高温高压下形成的水合物晶体
C. CCl4可用于鉴别溴水和碘水
D. Si和SiO2都用于制造光导纤维
【答案】C
【解析】A. P2O5是酸性干燥剂,不用于氨气的干燥,A错误;B. 可燃冰主要是甲烷与水在高温高压下形成的混合物,B错误;C. 用CCl4萃取溴水和碘水,溴与碘在四氯化碳中的颜色不同,可用此法鉴别溴水和碘水,C正确;D. Si可作计算机芯片等物质的材料而SiO2可用于制造光导纤维,D错误。
50.(2018届河北省衡水中学高三上学期二调考试)下列说法中不正确的是
A. 硅主要以单质、氧化物、硅酸盐的形式存在于自然界中
B. 适量CO2通入漂白粉的水溶液可以生成白色沉淀
C. 在燃煤中加入石灰石可减少SO2的排放,发生的总反应为2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4
D. 不能用玻璃瓶来盛装氟化钠水溶液
【答案】A
【解析】A.硅是亲氧元素,在自然界中只能以化合态存在,故A错误;B.漂白粉中含有次氯酸钙,且碳酸的酸性比次氯酸强,适量CO2通入漂白粉的水溶液可以生成白色沉淀碳酸钙,故B正确;C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4,故C正确;D. 氟化钠水溶液水解生成氢氟酸和氢氧化钠,氢氟酸能够溶解二氧化硅,因此不能用玻璃瓶来盛装氟化钠水溶液,故D正确;故选A。
51.(2018届山东省淄博实验中学高三上学期第一次教学诊断考试)下列有关化学与生产、生活的说法中,正确的是
A. 中国的圆珠笔头一直需要进口笔尖钢,经过5年数不清的失败,2016年9月,中国太钢集团利用家常和面原理在钢水中加入添加剂试验成功,造出圆珠笔头,可完全替代进口。由此信息可知笔尖钢为合金,且具有良好的切削性。
B. 日前从中国建筑材料科学研宄总院获悉,天宫二号采用了该院研发改进的新材料耐辐射石英玻璃,其主要成分为硅。
C. 向海水中加净水剂明矾可使海水淡化
D. 铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭从氧化铝中获得铝
【答案】A
52.(2018届湖北省黄冈市高三9月质量检测)关于硅酸胶体的制备,课本上有:“在试管中加入3-5mLNa2SiO3溶液(饱和Na2SiO3溶液按l : 2或1:3 的体积比用水稀释),滴入1~2滴酚酞溶液,再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,至溶液红色变浅并接近消失时停止”的描叙,下列说法中正确的是
A. 发生的反应方程式为:Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl
B. 可用过滤的方法除去胶体中的杂质
C. 所得的硅酸胶体带有负电荷
D. 用激光笔照射该液体时,会产生一条明亮的光路
【答案】D
【解析】A. 发生反应的方程式为:Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl,A错误;B. 胶体可以透过滤纸,不能用过滤的方法除去胶体中的杂质,B错误;C. 胶体不带电,C错误;D. 用激光笔照射该液体时,会产生一条明亮的光路,即丁达尔效应,D正确,答案选D。
53.(2018届内蒙古呼和浩特市高三年级质量普查调研考试)下列有关化学实验的设计合理的是
A. 采用蒸馏的方法分离碘的四氯化碳溶液
B. 用氢氟酸清洗做过硅酸分解实验的瓷坩埚
C. H2S?气体通入CuSO4溶液,比较氢硫酸和硫酸的酸性
D. 向氯化亚铁溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,证明溶液中含有Fe2+
【答案】A
【解析】A.碘的四氯化碳溶液,互溶,但沸点不同,选择蒸馏法分离,故A正确;B. 瓷坩埚的主要成分中含有二氧化硅,能够与氢氟酸反应,不能用氢氟酸清洗做过硅酸分解实验的瓷坩埚,故B错误;C.硫化氢和硫酸铜反应生成硫酸和CuS沉淀,但硫酸是强酸、氢硫酸是弱酸,所以实验设计不合理,要想证明硫酸和氢硫酸的酸性强弱,可以根据其相同浓度的钠盐溶液pH判断,故C错误;D. 高锰酸钾也能氧化氯离子而褪色,因此向氯化亚铁溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,不能证明溶液中含有Fe2+,故D错误;故选A。
54.(2018届河北省邢台市高三12月质量检测)《馀冬录》中对胡粉[主要成分为2PbCO3?Pb(OH)2]的制法有如下描述:“嵩阳产铅,居民多造胡粉。其法:铅块悬酒缸内,封闭四九日,开之则化为粉矣。化不白者,炒为黄丹。黄丹滓为密陀僧。”其中黄丹的主要成分为Pb3O4,密陀僧的主要成分为PbO。下列说法错误的是
A. 胡粉难溶于水
B. 胡粉和黄丹中均含有+2价的铅
C. 胡粉炒为黄丹的过程中发生了非氧化还原反应
D. 密陀僧能与稀硝酸发生反应
【答案】C
55.(2018届贵州省安顺市高三适应性监测考试三)钾长石(K2Al2Si6O16)通常也称正长石,主要用于生产玻璃、陶瓷制品,还可用于制取钾肥。某学习小组以钾长石为主要原料,从中提取氧化铝、碳酸钾等物质,工艺流程如下:
回答以下问题:
(1) 请以氧化物组成的形式表示钾长石的化学式为_____________
(2) 钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的KAlO2 和NaAlO2,写出Al2O3 转化为NaAlO2 的化学方程式_____________________。
(3) 已知“浸取”时应保持溶液呈碱性,分析其原因为____________(用离子方程式解释),若要提高浸取的速率,可采取的措施有_______________(回答一条)。
(4) 滤液1的主要成分是_________(填写化学式)
(5) 此工艺中可以循环利用的主要物质是________、___________和水。
(6) 以石墨为电极,通过电解Al2O3 可制得金属铝。电解池中接电源负极的一极的电极反应式是_______。长时间电解后,需要更换新的石墨电极的是___极(填“阴”或“阳”)。
【答案】 K2O·Al2O3·6SiO2 Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ AlO2-+?2H2OAl(OH)3+OH- 不断搅拌(或适当加热、将固体粉粹成更小的颗粒) NaHCO3;KHCO3 Na2CO3 CO2 Al3++?3e-=Al 阳
(2)Al2O3与Na2CO3在高温下反应生成NaAlO2和CO2,反应的化学方程式为Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。
(3)根据流程,浸出液中含KAlO2、NaAlO2,KAlO2、NaAlO2都属于强碱弱酸盐,溶液中存在水解平衡:AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-;“浸取”时保持溶液呈碱性,可抑制AlO2-的水解。若用提高浸取的速率,可采取的措施有:不断搅拌、适当加热、将固体粉碎成更小的颗粒。
(4)向浸出液中通入过量CO2,发生的反应有:CO2+KAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+KHCO3、CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,过滤滤出Al(OH)3,滤液1的主要成分为KHCO3、NaHCO3。
(5)根据流程,煅烧时产生CO2,浸出液中需要通入CO2;结晶后得到碳酸钠晶体,煅烧中需要Na2CO3;此工艺中可以循环利用的主要物质是Na2CO3、CO2和水。
(6)电解池中接电源负极的一极为阴极,阴极电极反应式为Al3++3e-=Al。以石墨为电极,电解熔融的Al2O3,阳极的电极反应式为2O2--4e-=O2↑,阳极生成的O2与石墨反应消耗石墨,长时间电解后,需要更换新的石墨电极的是阳极。
56.(2018届内蒙古呼和浩特市高三第二次模拟考试)高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。
已知:
温度
溶解度/g
K2CO3
KHCO3
KMnO4
20℃
111
33.7
6.38
请回答:
(1)反应①的化学方程式为______。加热软锰矿、KClO3、和KOH固体时,除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,还用到的仪器有_____,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是________。
(2)反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________;上述流程中可以循环利用的物质是__________
(3)实验时,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为_____。若CO2过量会生成KHCO3导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是_________
(4)反应③是模拟工业上采用惰性电极电解法制取高锰酸钾晶体,写出反应的化学方程式_____。
【答案】 KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO+KCl+3H2O 酒精灯、坩埚钳 瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应或SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O 2:1 KOH、MnO2 蒸发浓缩、降温结晶、过滤 KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩、降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出
2K2MnO4+2H2O2KOH+2KMnO4+H2↑
3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O。加热软锰矿、KClO3和KOH固体时除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,加热需要酒精灯,取用铁坩埚需要坩埚钳,还用到的仪器是酒精灯、坩埚钳。不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是:瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应,反应的方程式为SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O。
(3)反应②结束冷却至室温滤去MnO2后得到的溶液中含KMnO4和K2CO3,根据表中的溶解度,20℃时K2CO3的溶解度很大,KMnO4的溶解度较小,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a是:蒸发浓缩、降温结晶、过滤。反应②中若CO2过量,反应后滤去MnO2得到含KMnO4和KHCO3的混合溶液,根据表中溶解度数值可知,KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩、降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出,导致得到的KMnO4产品纯度降低。
(4)根据流程,用惰性电极电解K2MnO4溶液得到KMnO4,阳极电极反应式为MnO42--e-=MnO4-;根据放电顺序,阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-;电解反应的化学方程式为2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑。
57.(2018届河南省天一大联考高三阶段性测试三)天宫二号空间实验室已于2016 年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功。请回答下列问题:
(1)耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是______(填化学式),该物质的类别属于________(填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”) ,实验室中不能用玻璃塞试剂瓶盛放KOH溶液,原因是_______________(用离子方程式表示)
(2)“碳纤维复合材料制品”应用于“天宫二号”的推进系统。碳纤维复合材料具有重量轻、可设计强度高的特点。碳纤维复合材料由碳纤维和合成树脂组成,其中合成树脂是高分子化合物,则制备合成树脂的反应类型是_____________。
(3)太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉,其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。
① 天宫二号使用的光伏太阳能电池,该电池的核心材料是_____,其能量转化方式为_____。
② 下图是一种全天候太阳能电池的工作原理:
太阳照射时的总反应为V3++ VO2++ H2O=V2++VO2++2H+,则负极反应式为__________;夜间时,电池正极为______(填“a”或“b”)。
【答案】 SiO2 酸性氧化物 SiO2+2OH- =SiO32-+H2O 聚合反应 Si(或答“晶体硅”) 太阳能转化为电能 VO2+ +H2O-e - =VO2++2H+ b
KOH溶液;(2)合成树脂是高分子化合物,制备合成树脂的反应类型是聚合反应;(3)①太阳能电池的主要原料是高纯硅;太阳能电池把太阳能转化为电能;②VO2+失电子生成VO2+,负极反应式是VO2+ +H2O-e - =VO2++2H+;夜晚V2+失电子发生氧化反应,所以a是负极、b是正极。
58.(2018届江西省等三省十校高三下学期联考)“一酸两浸,两碱联合”法是实现粉煤灰(含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等)综合利用的新工艺。工业流程如下:
回答下列问题:
(1)聚合氯化铝铁(PAFC)化学式为[Al2(OH)nCl6-n]m·[Fe2(OH)xCl6-x]y,是一种新型高效的净水剂,PAFC中铁元素的化合价为___________。
(2)“一酸两浸”中的酸是________________(填结构式)。
(3)实际工业中“酸浸”、“碱浸”均不能充分反应,滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”中,它们分别发生反应的化学方程式为_____________、 ________________。
(4)“滤液B”的主要溶质有_____________(填化学式)。滤液混合后“蒸发”的作用是____________________________________。
(5)“电解”时的化学方程式________________________________。
【答案】 +3 H-Cl Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ AlCl3、NaCl 促进Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化铝铁(PAFC) 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
(3)SiO2和Al2O3在高温下都能与纯碱反应,类似于生产玻璃的主要反应原理:Na2CO3+ SiO2 Na2SiO3+CO2↑ 和Na2CO3 +Al2O3 2NaAlO2+CO2↑;
(4)根据滤渣A中主要含有SiO2和Al2O3,与纯碱焙烧后生成Na2SiO3和NaAlO2,再用盐酸酸浸后得到滤渣为H2SiO3,所以滤液B的主要溶质为AlCl3和NaCl;滤液混合后其中的溶质为AlCl3、FeCl3和NaCl,由于Al3+和Fe3+都能够水解,且加热能够促进水解,所以滤液混合后加热蒸发的作用就是促进Al3+、Fe3+水解生成聚合氯化铝铁(PAFC);
(5)分离出聚合氯化铝铁(PAFC)后的滤液中主要是NaCl,即粗盐,经过精制处理后,再进行电解,即氯碱工业,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑。
59.(2018届广东省佛山市普通高中教学质量检测二)钙能调节人体各系统生理功能,利用如图装置测定碳酸钙型补钙剂中钙的含量。已知氨基磺酸(H2NSO3H)俗称固体硫酸,在水溶液中为一元酸,广泛应用于锅炉水垢的清洗。
(1)A装置的作用为___________________,仪器a的名称为____________________。
(2)B 装置内发生反应的化学方程式为___________________________________,实验中不用盐酸与钙片反应的原因是_______________________________________。
(3)组装好仪器后,检查装置的气密性,接下来进行的操作是:打开K1、K2,关闭K3,通空气一段时间, ________________(填操作),打开仪器a活塞,滴入氨基磺酸溶液,待B装置中无气泡产生,关闭仪器a活塞。再次打开K1通空气一段时间,第二次通入空气目的是_______________________。如果不使用干燥管Ⅱ,测定结果____________(填“偏高”“偏低”“不变”)。
(4)取某补钙剂样品m克进行测定,测得干燥管Ⅰ在实验前后重量分别为m1克和m2克,则样品中钙的质量分数为__________________。
【答案】 吸收空气中CO2 分液漏斗 CaCO3+2H2NSO3H==Ca( H2NSO3)2+H2O+CO2 ↑ 盐酸易挥发,使测定结果偏高 关闭K1、K2,打开K3 将装置内CO2排至干燥管Ⅰ中,提高CO2吸收率 偏高 ×100%
的空气,关闭K1、K2,打开K3,打开仪器a活塞,滴入氨基磺酸溶液,待B装置中无气泡产生,关闭仪器a活塞。再次打开K1通空气一段时间,第二次通入空气目的是将装置内CO2排至干燥管Ⅰ中,以提高CO2吸收率。如果不使用干燥管Ⅱ,空气中的CO2会进入干燥管I中,会使测定结果偏高;(4)干燥管Ⅰ在实验前后重量分别为m1克和m2克,即二氧化碳的质量为 (m2-m1)g,二氧化碳的物质的量为,根据方程式计算出碳酸钙的物质的量为,则样品中钙的质量分数为= 。
60.(2018届江西省新余市第一中学高三毕业班第四次模拟考试)某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。
已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为CO + PdCl2 + H2O = CO2 + 2HCl + Pd(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊)。
(1)实验时要通入足够长时间的N2,其原因是________________________。
(2)装置B的作用是____________________________。
(3)装置C、D中所盛试剂分别为___、___,若装置C、D中溶液均变浑浊,且经检测两气体产物的物质的量相等,则该反应的化学方程式为____________________________。
(4)该装置的缺点是____________________________。
(5)设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强:____________________________。
【答案】 要用氮气将装置中的空气排尽,避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰 作安全瓶,防止倒吸 澄清石灰水 PdCl2溶液 3SiO2+4C2CO2↑+2CO↑+3Si 没有尾气处理装置将CO吸收 向硅酸钠溶液中通入二氧化碳气体,溶液变浑浊,证明碳酸酸性大于硅酸
(2)根据装置图可知,B装置可以作安全瓶,防止倒吸,故答案为:作安全瓶,防止倒吸;
(3)根据元素守恒,碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳,所以C装置用来检验有没有二氧化碳,D装置用来检验一氧化碳,所以置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液;若装置C、D中溶液均变浑浊,说明既有二氧化碳又有一氧化碳,检测两气体产物的物质的量相等,根据元素守恒可知化学方程式为3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si,故答案为:澄清石灰水;PdCl2溶液;3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si;
(4)一氧化碳有毒,有能排放到空气中,而该装置没有尾气吸收装置将CO吸收,故答案为:没有尾气吸收装置将CO吸收;
(5)验证碳酸、硅酸的酸性强弱,产生的CO2气体先通过饱和的碳酸氢钠溶液除去混有的杂质气体,然后再通入硅酸钠溶液发生反应CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓,说明酸性H2CO3>H2SiO3,故答案为:向硅酸钠溶液中通入二氧化碳气体,溶液变浑浊,证明碳酸酸性大于硅酸。

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