内容正文:
高三化学《硅及其化合物》综合训练
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1.我国第五座南极考察站秦岭站中使用了多种新材料。下列属于有机高分子材料的是
A. 光伏电池板硅 B. 高强度框架结构耐低温耐蚀钢
C. 高能锂电池正极磷酸铁锂 D. 幕墙保温层泡沫板聚氨酯
2.“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中,主要由硅酸盐材料制成是
A.九霄环佩木古琴
B.裴李岗文化骨笛
C.商朝后期陶埙
D.曾侯乙青铜编钟
A. B. C. D.
3.半导体工业中,有一句行话:“从沙滩到用户”,即由制。制取过程中未涉及的化学反应是( )
A. B.
C. D.
4.厉害了,我的国展示了中国五年来探索太空,开发深海,建设世界第一流的高铁、桥梁、码头,技术联通世界等取得的举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是
A. “神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
B. 为打造生态文明建设,我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电,电能属于一次能源
C. 我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅
D. 大飞机采用大量先进复合材料、铝锂合金等,铝锂合金属于金属材料
5.部分含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 化合物是现代信息技术的基础材料
B. 工业制取单质时同时产生氧化产物
C. 向溶液中通入,可以实现的转化
D. 化合物的热稳定性大于甲烷
6.二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途是对反应中所表现的化学性质或作用进行的判断,其中正确的是 ( )
;;;;
反应中作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃
反应中表现出氧化性
反应中表现了酸性氧化物的通性
反应中符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理
反应中未参加氧化还原反应.
A. B. C. D.
7.近年来我国取得让世界瞩目的科技成果,化学功不可没。下列说法不正确的是( )
A. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷属于有机物
B. “嫦娥五号”运载火箭用液氧液氢推进剂,产物对环境无污染
C. “奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛元素属于过渡元素
D. “神舟载人飞船”太阳敏感器光学窗口采用石英玻璃,主要成分二氧化硅属于共价晶体
8.下列中国古代文物中,主要由硅酸盐材料制成的是( )
A. 青花碗 B. 铜奔马
C. 素纱禅衣 D. 竹简牍
9.通过藏品可实现与历史的对话。湖北省博物馆中的下列藏品属于硅酸盐制品的是
A. 曾侯乙编钟 B. 越王勾践剑 C. 云梦睡虎地秦竹简 D. 元青花四爱图梅瓶
10.年月日时分,神舟十七号载人飞船点火升空成功发射,我国航天航空事业再次迎来飞速发展。下列有关说法错误的是( )
A. 神舟十七号宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料
B. 返回舱降落回收过程中使用了芳纶制作的降落伞,芳纶是有机高分子材料
C. 神舟十七号载人飞船所用燃料偏二甲肼,属于烃的衍生物
D. 神舟十七号使用砷化镓太阳能电池,供电时的能量转化形式为化学能转化为电能
11.化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列说法正确的是( )
A. 高纯度二氧化硅制成的光电池,可以将太阳能直接转化为电能
B. 牺牲阳极的阴极保护法形成的装置为电解池
C. 淀粉和纤维素均可表示为,它们均可在人体中水解成葡萄糖
D. 改进燃烧技术,可以减少燃煤燃烧过程中和氮氧化物的排放量
12.回首百年征程,我国在科技领域不断创新和超越,向世界展示了一张张“中国名片”。下列说法正确的是( )
A. 华为麒麟芯片的主体材料属于金属晶体
B. 首创了从二氧化碳到淀粉的合成,原料和产品均属于氧化物
C. “神舟十六号”返回舱外表的陶瓷材料具有耐高温、抗腐蚀功能
D. “天问一号”着陆火星,探测到火星陨石中含有的和的化学性质不同
13.化学与生产、科技密切相关,下列说法不正确的是
A. 新版人民币票面的油墨中含有,可利用其磁性验钞
B. 石墨烯芯片将引领电子行业新革命,石墨烯属于新型烯烃
C. “天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
D. “祝融号”火星车上采用的隔热保温材料纳米气凝胶,可产生丁达尔效应
14.化学与生活密切相关,下列说法错误的是( )
A. 具有半导体的性质,常用作灯的芯片,属于新型无机非金属材料
B. 宇航服中气密限制层使用的涤纶属于合成纤维
C. 推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳的排放
D. 霓虹灯的发光机制与氢原子光谱形成的机制基本相同
15.“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑青瓷的诗句。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法正确的是( )
A. 玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 B. 制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂
C. 硅酸盐制品的性质稳定 D. 高温结构陶瓷的主要成分也为硅酸盐
16.化学助力科技。下列说法正确的是( )
A. “蛟龙号”载人深潜器采用钛合金材料,钛为第Ⅳ族元素
B. “碲化镉薄膜太阳能电池”能有效地将化学能转化为电能
C. “核磁共振波谱法”使用的与空气中的互为同位素
D. “祝融号”火星车上采用的新型碳化硅材料为共价晶体
二、填空题:本大题共4小题,共32分。
17.制备陶瓷和普通水泥都需要以黏土为原料,黏土的主要成分是铝硅酸盐,可以将其使用氧化物形式表示,例如,其氧化物形式为。某种黏土的主要成分为,将其表示为氧化物的形式为,则________。最简整数比
工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
步骤经过冷凝得到的沸点中含有少量的沸点:和沸点,提纯的主要操作的名称是________;遇水可发生剧烈水解,生成两种气态产物,写出水解的化学方程式:_____________________________________。
上述工艺生产中循环使用的物质有________________。
18.判断:可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃
19.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐占地壳质量的以上。
下列物质不属于硅酸盐的是________填字母。
A.陶瓷 玻璃
C.水泥 生石灰
是玻璃的主要成分之一,与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_____________,工艺师常用______________________填物质名称来雕刻玻璃。
用水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明可用作________________。可通过与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________填字母。
A.普通玻璃坩埚 石英玻璃坩埚
C.氧化铝坩埚 铁坩埚
工业上常利用反应:制备硅单质,该反应中所含元素化合价升高的物质是______________________填化学式,下同,氧化剂是____________________。
20.化学是一门实用性很强的科学,请根据题意填空:
铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物,但常温下铝制容器可以盛装 ______填“浓硫酸”或“浓盐酸”。
我国通信技术处于世界领先地位,高速通信离不开光导纤维。用于制造光导纤维的基本原料是 ______填“”或“”。
在汽车排气管上安装催化转化装置,可使尾气中的和反应转化为无污染的物质。请完成一定条件该反应的化学方程式:______。
三、流程题:本大题共1小题,共8分。
21.一种锂渣资源化回收处理的工艺流程如图所示。
已知:锂辉石为致密结构,锂辉石为疏松结构;变晶焙烧温度为,“酸化焙烧”温度为;胶质硅酸铝的化学式为,不溶于水,易吸水,吸水后体积膨胀。
锂辉石的主要成分为。
回答下列问题:
“变晶焙烧”的目的是________________________________________________________。
参考上述锂矿石的主要成分,将胶质硅酸铝改写成氧化物形式为___________________,“酸化焙烧”时反应的化学方程式为________________________;根据以上描述胶质硅酸铝可用作________________填选项字母。
A.建筑陶瓷 混凝土桥墩 宠物尿液掩埋剂
“沉锂”时反应的离子方程式为______________________,在不同温度下的溶解度如下表所示,为减少“沉锂”后的损失,过滤时应注意_______________________。
温度
溶解度
“苛化渣”中的主要成分为______________填化学式,本工艺中对其回收利用的目的为______________________________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【详解】硅是无机非金属材料,属于半导体,不属于高分子材料,不符合题意;
B.钢是金属合金,属于金属材料,与高分子材料无关,不符合题意;
C.磷酸铁锂是无机盐类化合物,为电池材料,非高分子材料,不符合题意;
D.聚氨酯是由多元醇与多异氰酸酯聚合而成的高分子聚合物,属于典型的有机高分子材料,常用于保温、弹性体等,符合题意;
故选D。
2.【答案】
【解析】A.九霄环佩木古琴主要构成是木材,动物筋制得,A错误;
B.裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成,B错误;
C.商朝后期陶埙属于陶瓷,由硅酸盐制成,C正确;
D.曾侯乙青铜编钟主要由合金材料制成,D错误;
故选C。
3.【答案】
【解析】“从沙滩到用户”,即由制取,反应原理是沙子的主要成分二氧化硅与焦炭在高温下反应生成硅和一氧化碳,得到粗硅;粗硅与氯气在加热条件下反应生成四氯化硅;氢气与四氯化硅在高温下反应生成硅和氯化氢,得到纯硅。制取过程中未涉及选项中的化学反应,故B符合题意。
4.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了化学与生活,侧重考查生活和生产中的常见物质的成分以及能源问题,难度不大。掌握相关知识即可解答。
【解答】
A. “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,不是传统的硅酸盐材料,项错误;
B. 核电、光电、风电、水电等这些电能均是经过转化的能源属于二次能源,项错误;
C. 光缆的主要成分是二氧化硅,不是晶体硅,项错误;
D. 合金属于金属材料,项正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】【分析】根据价类二维图,、、、、分别为、、、、;
【详解】是光导纤维的主要成份,是现代信息技术的基础材料,A正确;
B.工业制取单质 时同时产生氧化产物 ,,B正确;
C.碳酸酸性大于硅酸,可以强酸制弱酸,C正确;
D.和,非金属性越强,对应气态氢化物越稳定,所以稳定性;,D错误;
故选D。
6.【答案】
【解析】解:作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃,是与氟化氢反应生成四氟化硅,所以发生反应,故错误;
表现出氧化性,说明硅的化合价降低,中硅的化合价降低,故正确;
表现了酸性氧化物的通性,与碱反应生成盐和水,符合通性的是,而不是,故错误;
反应中是符合强酸制弱酸,符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理,故正确;
反应中中硅与氧的化合价都未变,所以未参加氧化还原反应,故正确;
故选:。
作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃,是与氟化氢反应生成四氟化硅;
表现出氧化性,说明硅的化合价降低;
与氢氟酸反应这是二氧化硅的亲氟性的表现;
反应中是符合强酸制弱酸;
反应中中硅与氧的化合价都未变,所以未参加氧化还原反应.
本题实际考查物质间的反应规律,熟记物质间的反应规律及反应条件才能很好的解答本题.
7.【答案】
【解析】解:氮化硼陶瓷属于新型的无机非金属材料,不是有机物,故A错误;
B.液氧液氢推进剂的燃烧产物是水,无污染,故B正确;
C.号钛元素位于第四周期第族,属于过渡元素,故C正确;
D.石英玻璃主要成分是二氧化硅,属于共价晶体,故D正确;
故选:。
A.氮化硼陶瓷属于新型的无机非金属材料;
B.液氧液氢推进剂的燃烧产物是水;
C.根据钛元素在元素周期表中的位置分析;
D.石英玻璃主要成分是二氧化硅,属于共价晶体。
本题考查化学材料的分类和用途,难度不大,试题很好的体现了化学与生活的联系,有助于提高学习化学的积极性。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查的是传统文化中的化学材料,意在考查学生的辨识能力,难度不大。
【解答】
A.青花碗属于陶瓷,主要由硅酸盐材料制成,故A正确;
B.铜奔马主要由铜合金制成,故B错误;
C.纱禅衣主要由蚕丝制成,属于蛋白质材料,故C错误;
D.竹简牍主要由竹子制成,属于纤维素材料,故D错误。
9.【答案】
【解析】A.曾侯乙编钟主要成分有锡、铅、铜及少量杂质,属于合金, A错误
B.越王勾践剑为青铜武器中的珍品,青铜属于合金,是金属材料, B错误
C.云梦睡虎地秦竹简 的主要成分为纤维素, C错误
D.元青花四爱图梅瓶是我国元代青花瓷器艺术的杰出代表,为陶瓷器物,属于硅酸盐制品, D正确。
10.【答案】
【解析】解:高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,故A正确;
B.芳纶是有机高分子材料,故B正确;
C.烃的衍生物是指烃分子中的氢原子被其它原子或原子团取代后形成的一系列有机化合物,偏二甲肼,属于烃的衍生物,故C正确;
D.太阳能电池工作时,将太阳能光能转化为电能,不是化学能转化为电能,故D错误;
故选:。
A.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料;
B.芳纶是有机高分子材料;
C.烃的衍生物是指烃分子中的氢原子被其它原子或原子团取代后形成的一系列有机化合物;
D.太阳能电池工作时,将太阳能光能转化为电能。
本题考查物质的组成,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
11.【答案】
【解析】【分析】
本题考查的是化学与科学、化学与技术、化学与社会、化学与环境,为高频考点,难度不大。掌握常见物质的性质及用途世界大关键。
【解答】
A.利用高纯单质硅的半导体性能,可以制成光电池,将光能或太阳能直接转化成电能,项错误;
B.牺牲阳极的阴极保护法通常是在被保护的钢铁设备上加装镁合金或者锌块,镁合金或者锌块形成原电池的负极阳极失电子受到腐蚀,而作为正极阴极的钢铁设备得到保护,该装置是原电池,项错误;
C.淀粉和纤维素均可表示为,淀粉可以在人体中水解成葡萄糖,但人体中没有水解纤维素的酶,纤维素不能在人体中水解成葡萄糖,项错误;
D.煤是化石燃料,其中含有元素和元素,改进燃烧技术,可以减少燃煤燃烧过程中和氮氧化物的排放量,项正确。
12.【答案】
【解析】解:芯片的主体材料为单质硅,故A错误;
B.产物淀粉属于糖类,不是氧化物,故B错误;
C.“神舟十六号”返回舱外表的陶瓷材料具有耐高温、抗腐蚀的功能,这样才能保证返回舱顺利返回,故C正确;
D.和最外层电子数相同,两者的化学性质相似,故D错误;
故选:。
A.根据芯片的主体材料为单质硅进行分析;
B.根据产物淀粉属于糖类,不是氧化物进行分析;
C.根据陶瓷材料具有耐高温、抗腐蚀的功能进行分析;
D.根据最外层电子数相同,两者的化学性质相似进行分析。
本题主要考查无机非金属材料等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
13.【答案】
【解析】A.具有铁磁性,可利用其磁性验钞,故A正确;
B.石墨烯是碳的单质,不属于烯烃,故B错误;
C.氮化硼陶瓷不是硅酸盐,属于新型无机非金属材料,故C正确;
D.纳米气凝胶,可产生丁达尔效应,故D正确。
14.【答案】
【解析】解:属于新型无机非金属材料,故A正确;
B.宇航服中气密限制层使用的涤纶属于合成纤维,故B正确;
C.推广使用煤液化技术,可减少颗粒物排放,不能减少二氧化碳排放,故C错误;
D.霓虹灯的发光机制与氢原子光谱形成的机制基本相同,都是电子在不同能级的跃迁形成的,故D正确;
故选:。
A.属于新型无机非金属材料;
B.宇航服中气密限制层使用的涤纶属于合成纤维;
C.推广使用煤液化技术,可减少颗粒物排放;
D.霓虹灯的发光机制与氢原子光谱形成的机制基本相同。
本题考查化学与生活、生产、社会有关知识,为高频考点,有利于培养学生良好的科学素养,提高学习的积极性,题目难度不大,注意相关基础知识的积累。
15.【答案】
【解析】A.陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品,项错误;
B.纯碱、石灰石和石英砂是制玻璃的原料,制水泥的原料是黏土和石灰石,项错误;
C.硅酸盐制品的性质稳定,项正确;
D.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,其主要成分不是硅酸盐,项错误。
16.【答案】
【解析】解:钛为号元素,位于第Ⅳ族,故A错误;
B.太阳能电池将太阳能转化为电能,故B错误;
C.是指原子,是分子,故不互为同位素,故C错误;
D.碳化硅是共价晶体,故D正确;
故选:。
A.根据钛的位置进行解答;
B.太阳能电池将太阳能转化为电能;
C.质子数相同,中子数不同的核素互为同位素;
D.碳化硅是共价晶体。
本题考查了元素化合物知识,侧重考查物质的成分及性质,熟悉相关物质的结构组成,明确同位素、晶体的类型是解题关键,题目难度不大。
17.【答案】;
蒸馏或分馏;;
、
【解析】【分析】
本题考查硅元素及其化合物的性质、硅酸盐的表示方法、硅的制取等,难度不大,侧重考查学生对基础知识的掌握。
【解答】
某种黏土的主要成分为,将其表示为氧化物的形式为,则;
沸点中含有少量的沸点:和沸点,根据沸点不同,可采用蒸馏分馏的方法提纯。遇水可发生剧烈水解,生成两种气态产物,写出水解的化学方程式:;
二氧化硅与碳在高温条件下反应生成粗硅和一氧化碳,粗硅与氯化氢反应生成三氯硅烷和氢气,再用氢气还原三氯硅烷制取纯硅,生成硅和氯化氢,上述工艺生产中循环使用的物质有、。
18.【答案】
【解析】略
19.【答案】
;氢氟酸
防火剂;
;
【解析】【分析】
本题考查了硅及其化合物的相关知识,掌握硅酸盐的概念、二氧化硅的性质及氧化还原反应的基本概念等是解题关键,题目难度不大。
【解答】
陶瓷、玻璃、水泥的主要成分都是硅酸盐,生石灰是氧化钙,不属于硅酸盐,故选D;
二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,化学方程式:;氢氟酸能够与二氧化硅反应生成四氟化硅和水,可用来雕刻玻璃;
水溶液又称“水玻璃”,具有阻燃的功能,因此可用作防火剂;和在高温下反应生成和,含的材料普通玻璃、石英玻璃以及等都能与在高温下反应,不能用以上材料的坩埚熔融纯碱。
,反应中碳元素化合价升高,二氧化硅中硅元素化合价降低,作氧化剂。
20.【答案】浓硫酸
【解析】浓硫酸具有强的氧化性,常温可使铝发生钝化生成致密的氧化膜,所以常温下铝制容器可以盛装浓硫酸,浓盐酸与铝反应,腐蚀铝,不能用铝质容器盛放浓盐酸,
故答案为:浓硫酸;
二氧化硅具有良好的导光性,是用于制造光导纤维的基本原料,
故答案为:;
在汽车排气管上安装催化转化装置,可使尾气中的和反应转化为无污染的物质,可知产物为二氧化碳和氮气,方程式为:,
故答案为。
物质的结构决定了物质的性质,物质的性质决定了物质的用途,本题难度不大,可根据课本知识完成。
21.【答案】使锂矿石转化为疏松结构容易与硫酸发生反应,加快反应速率,酸化焙烧更充分
或
趁热过滤
用于“中和”工序,代替石灰石中和“酸化焙烧”时残余的硫酸
【解析】【分析】本题考查物质的分离和提纯,综合性较强,涉及物质性质、物质分离和提纯试剂的选取等知识点,明确化学反应原理、物质性质及性质差异性是解本题关键,侧重考查学生分析计算及综合知识运用能力。
【解答】“变晶焙烧”的目的是使锂辉石转变为锂辉石,更容易与硫酸发生反应加快反应速率,酸化焙烧更充分。
硅酸盐的化学式改写成氧化物的形式,一般顺序:活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化
硅、水,遵循原子守恒,胶质硅酸铝改写成氧化物形式为。
“酸化焙烧”时反应的化学方程式为:或 ;建筑陶瓷通常要求熔点高、硬度大,胶质硅酸铝不符合要求,由于胶质硅酸铝易吸水,吸水后体积膨胀,不宜用作桥墩,可用作宠物尿液掩埋剂,故选 C项。
“沉理”时反应的离子方程式为由表中数据可知,随着温度升高碳酸锂的溶解度减小,故应趁热过滤。
“苛化”时发生的反应为,“苛化渣”中的主要成分为,本工艺中对其回收利用的目的为将“苛化渣”用于“中和”工序,代替石灰石中和“酸化焙烧”时残余的硫酸。
第2页,共14页
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