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1、新教材适用高考化学课时1碳、硅及其化合物最新考纲1了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。考点一碳、硅单质的性质1碳、硅的存在形态(1)碳在自然界既有游离态又有化合态。碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C60等。(2)硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。2碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳硅结构金刚石：空间网状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬
2、度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池3.碳、硅单质的化学性质(1)碳(2)与F2反应：Si2F2=SiF4。与氢氟酸反应：Si4HF=SiF42H2。与NaOH溶液反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。与O2反应：SiO2SiO2。与Cl2反应：Si2Cl2SiCl4。4硅的工业制法探究思考1用短线把碳的同素异形体与其物理性质和用途连接起来2判断正误(1)碳的几种单质性质不同的原因主要是由于其结构不同。()(2)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体。()(3)硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体()(4)
3、硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料()(5)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应()(6)加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)【示例1】 下列说法不正确的是()。A高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(2013广东，11C)B单晶硅是将太阳能转变为电能的常用材料(2012新课标，8B)C单质硅常用作半导体材料和光导纤维(2011山东理综，10B)D硅是构成一些岩石和矿物的基本元素(2009广东理基，22)思维启迪 硅是现在应用最为广泛的半导体材料，而光导纤维的主要成分为SiO2，光导纤维不导电(填“导电”或“不导电”)。
4、解析光导纤维的主要成分为二氧化硅而不是硅单质。答案C【示例2】 (2012重庆理综，26节选)金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子。碳元素在周期表中的位置是_，Q是_。R的电子式为_。(2)一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石。反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl4的实验操作名称为_，除去粗产品中少量钠的试剂为_。(3)碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2。现将20.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1 mol氢气，过滤得SiC固体11
5、.4 g，滤液稀释到1 L。生成氢气的离子方程式为_，硅酸盐的物质的量浓度为_。解析(1)C(碳)的两种常见气态化合物为CO、CO2，其中CO2为非极性分子，所以Q为O，R为CO2。(2)根据Na能与H2O(或CH3CH2OH)反应，而金刚石性质稳定的特点，可用H2O(或CH3CH2OH)除去金刚石中含有的Na。(3)Si与NaOH溶液反应的离子方程式为Si2OHH2O=SiO322H2。20.0 g粗产品中，含有11.4 g SiC，根据Si2H2，可得m(Si)0.05 mol28 gmol11.4 g，m(SiO2)20.0 g11.4 g1.4 g7.2 g，n(SiO2)0.12 m
6、ol，根据Si原子守恒，可得n(Na2SiO3)0.17 mol，故c(Na2SiO3)0.17 molL1。答案(1)第二周期第A族O(氧) (2)过滤水(或乙醇)(3)Si2OHH2O=SiO322H20.17 molL11(2013榆林模拟)科学家在不断深入的研究中，发现了一系列新的碳单质，对碳单质的研究已发展成一门独立的科学碳科学。下列关于碳单质的叙述正确的是()。A碳的各种单质互称为碳的同素异形体B碳元素的各种单质结构虽然不同，但性质差别不大C碳元素的单质性质不同，其用途相同D碳元素的单质只有金刚石、石墨和C60解析碳元素的单质结构不同，物理性质差别较大，B错误；碳元素单质性质不同，
7、用途也不相同，C错误；常见的碳元素单质有金刚石、石墨和C60，但同时还存在其他单质，D错误。答案A2硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是()。A硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制B从Si(s)O2(g)SiO2(s)H858.6 kJmol1可知，硅燃烧放出的热量多C自然界中硅的储量丰富，可以从自然界直接获得单质硅D硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一解析硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅是固体，其污染容易得到有效控制；硅为固体燃料，化学性质不活泼，运输、贮存比较容易且又安全；硅在自然界中无单质形式，只有化合物，所以C是错误的。答案
8、C32009浙江理综，28(1)(2)(3)单晶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450500 )，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示意图。相关信息如下：a四氯化硅遇水极易水解；b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；c有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8315熔点/70.0107.2升华温度/180300162请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：_。(2)装置A
9、中g管的作用是_；装置C中的试剂是_；装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是_(填写元素符号)。解析依据题中信息可知A为Cl2的发生装置，B、C为Cl2净化装置，D中发生反应2Cl2SiSiCl4，生成SiCl4用E收集，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4除水，由表中数据可知SiCl4沸点较低，用冷却液冷却可得到液态SiCl4。答案(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)平衡气压浓H2SO4SiCl4沸点较低，用冷却液冷却可得到液态SiCl4
10、(3)Al、B、P碳、硅单质的特殊性1一般情况下，非金属元素单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。2一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。3Si的还原性大于C，但C在高温下能还原出Si：SiO22CSi2CO。4非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与强碱溶液反应只作还原剂，且放出氢气：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。5非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能跟HF作用：Si4HF=SiF42H2。6一般情况下，金属(Na、K)能置换出水中的氢，但C在高温下也能置换出H2O中
11、的氢：CH2O(g)H2CO。考点二碳、硅的氧化物1一氧化碳(1)物理性质：无色气体，有毒，难溶于水。(2)化学性质燃烧：2COO22CO2，淡蓝色火焰；还原CuO：CuOCOCuCO2(冶炼金属)。2二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构空间立体网状结构，不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质与水反应不反应CO2H2OH2CO3与酸反应只与氢氟酸反应：SiO24HF=SiF42H2O不反应与碱反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2少量：CO22NaOH=
12、Na2CO3H2O、CO2过量：CO2NaOH= NaHCO3与盐反应如与Na2CO3反应：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2如与Na2SiO3反应：Na2SiO3H2OCO2(不足)=H2SiO3Na2CO3或Na2SiO32H2O2CO2(足量)=H2SiO32NaHCO3与碱性氧化物反应如与CaO反应：SiO2CaOCaSiO3如与Na2O反应：Na2OCO2= Na2CO3用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐探究思考1判断正误(1)CO2不支持燃烧是相对的。()(2)CO和CO2是碳的两种氧化物，二者均是温室气体。()(3)酸性氧化物都只能与碱反应不能与酸发生反应。(
13、)(4)工业上用焦炭和石英制取粗硅的反应方程式为SiO2CSiCO2。()(5)不能用SiO2与水反应的方法来制取硅酸，不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在AE选项中选择正确答案填入括号内。(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O()(2)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2()(3)SiO22CSi2CO()(4)SiO23CSiC2CO()(5)SiO24HF=SiF42H2O()A作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀B氧化性C酸性氧化物的通性D将挥发性的酸酐从其盐中置换出来E未参加氧化还原反
14、应答案(1)C(2)D(3)B(4)E(5)A【示例3】 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(2013江苏，4B)B甲乙丙若甲为焦炭则丁可能是O2(2013江苏，6A)CSiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维(2012广东理综，12B)DSiO2与酸、碱均不反应(2012天津理综，2B)解析由于SiO2能与氢氟酸反应，所以不能用石英器皿盛放氢氟酸，A错误；SiO2不导电，C错误；SiO2是酸性氧化物能与碱反应，也能与氢氟酸反应，D错误。答案B【示例4】 (2010福建理综，9)下表各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是()。解析A项，NaHCO
15、3无法一步到Na，错；B项，Cu(OH)2无法一步到Cu，错；C项，C与O2不完全燃烧得CO，CO与O2反应得CO2，CO2与Mg反应可得C，正确；D项，SiO2无法一步得H2SiO3，H2SiO3也无法一步得Si，错。答案C1(2013镇江模拟)下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是()。ASiO2属于两性氧化物B非金属性：SiCC硅胶吸水后可重复再生D图中所示转化反应都是氧化还原反应解析SiO2是酸性氧化物；非金属性：CSi；图中有的转化反应不是氧化还原反应，如SiO2与NaOH溶液的反应。答案C2(2013重庆八中月考)向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol
16、Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为8.96 L(0 ，1.01105 Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)()。解析本题涉及的化学反应方程式如下：Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O2NaOHCO2=Na2CO3H2O Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3 BaCO3CO2H2O=Ba(HCO3)2 当未通入CO2气体时，溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na、0.1 mol Ba2、0.4 mol OH；当通入2.24 L CO2气体时，发生反应，此时溶液中离子的物质的
17、量为0.2 mol Na、0.2 mol OH；当通入4.48 L CO2时，发生反应，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na、0.1 mol CO32；当通入6.72 L CO2时，发生反应，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na、0.2 mol HCO3；当通入8.96 L CO2时，发生反应，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na、0.1 mol Ba2、0.4 mol HCO3。对比图像可知选项C正确。答案C3(2011海南，9改编)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如下图所示
18、(部分条件及物质未标出)。下列有关该方法的叙述中正确的是()。能耗大是该方法的一大缺点整个过程中，只有一种物质可以循环利用“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品A B C D解析，该方法中高温反应炉分离出CO2，需要消耗较多能量；，整个过程中NaOH和CaO均可循环利用；，从捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3，加入CaO后生成CaCO3和NaOH，通过过滤的方法即可分离；，捕捉到的CO2可与H2反应制备甲醇：CO23H2CH3OHH2O。答案D“数轴法”定量判断CO2与碱的反应产物CO2通入NaOH、Ca(OH)2
19、等强碱溶液中的反应产物与CO2气体的通入量有关，当CO2通入少量时生成碳酸盐，当CO2通入过量时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。以CO2与NaOH溶液反应为例：CO22NaOH=Na2CO3H2OCO2NaOH=NaHCO3当n(OH)n(CO2)的值不同时产物如下：考点三硅酸、硅酸盐、无机非金属材料1硅酸硅酸难溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。(1)硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2H2O。(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO
20、32NaOH=Na2SiO32H2O。(3)硅酸在水中易聚合形成胶体，硅胶有很强的吸水能力，常用作干燥剂。2硅酸盐(1)概念：由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成Na2OSiO2，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成K2O3Al2O36SiO22H2O。(3)硅酸钠(Na2SiO3)白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。它能与较强的酸反应，如与盐酸反应：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3；与CO2水溶液反应：Na2SiO3
21、CO2H2O=H2SiO3Na2CO3。用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。3无机非金属材料(1)传统无机非金属材料三种硅酸盐工业生产的比较：水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石和石英黏土主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑主要成分3CaOSiO22CaOSiO23CaOAl2O3Na2SiO3CaSiO3SiO2硅酸盐生产条件高温主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是主要建材，也广泛应用于生活中。(2)新型无机非金属材料高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。压电陶瓷：具有压电效应。探究思考1能否依据Na2
22、CO3SiO2Na2SiO3CO2说明H2SiO3的酸性比H2CO3强？答案不能。强酸制弱酸的规律：强酸弱酸盐=强酸盐弱酸，仅适用于常温下水溶液中进行的反应，而该反应是在高温且干态下进行，只能从化学平衡移动角度去解释反应发生的原因，因CO2为气体，能及时离开反应体系，使化学反应得以向右进行。2判断下列说法是否正确(1)玻璃是一种晶体，有较高的熔点。()(2)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱。()(3)向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现白色沉淀，证明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强。()(4)传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料()(5)新型无机非金属材料
23、克服了传统无机非金属材料的许多缺点()(6)高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点()(7)传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)【示例5】 下列说法正确的是()。A石英只能用于生产光导纤维(2013福建，6A)B合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料(2012新课标，8D)C陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料(2009广东理基，22)D水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品(2009广东理基，22)思维启迪 合成纤维属于有机物(填“有机物”“无机物”)；水晶的主要成分是SiO2。解析石英除用于生产光导纤
24、维外，还可用于制备Si、玻璃等，A错误；合成纤维属于有机物不属于无机非金属材料，B错误；水晶的主要成分为SiO2不属于硅酸盐制品，D错误。答案C1下列说法正确的是()。A水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品B二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸C因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸酸性比碳酸强D2MgOSiO2中的酸根阴离子为SiO42解析硅酸盐工业产品是用含硅物质为原料，经高温加热制成的产品，A中水晶、玛瑙显然不是硅酸盐工业产品；B项正确；C中只能得出高温下硅酸钠比碳酸钠稳定的结论；D中酸根阴离子应为SiO44。答案B2A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属
25、元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。请回答下列问题：(1)写出各物质的化学式：A_；B_；C_；D_；E_。(2)写出反应的化学方程式：_，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)写出反应的离子方程式：_。(5)H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：_。解析解答本题的“突破口(1)”是非金属元素R的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气，说明是硅及其化合物之间的转化。“突破口(2)”是反应条件“高温”，A在高温条件下，能与焦炭、CaCO3发生反应，则A为S
26、iO2。从而推知B为CaSiO3，C为Na2SiO3，D为Si，E为H2SiO3。答案(1)SiO2CaSiO3Na2SiO3SiH2SiO3(2)SiO22CSi2CO12(3)Si2OHH2O=SiO322H2(4)SiO32Ca2=CaSiO3(5)SiO32CO2H2O=H2SiO3CO323A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A位于_族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为_，A与B原子在电子层结构上的相同点是_。(2)易与C发生化学反应的酸是
27、_(填名称)，反应的化学方程式是_。 (3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。写出生成D和F的化学反应方程式：_，_。要将NaOH高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_。A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚C氧化铝坩埚 D铁坩埚答案(1)A最外层均有4个电子(2)氢氟酸SiO24HF=SiF42H2O(3)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3ABC新型无机非金属材料题型探秘(教师用书独具)问 题 探 究材料科学是近年来与化学有关的科学
28、研究的热点，材料工业和新材料技术是现代经济支柱之一，也是近年来高考的一个命题热点，有关新型无机非金属材料的题型主要有以下两种情况：当 场 指 导一、信息挖掘型【例1】 氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高，化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 反应制得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_(填序号)。A制汽轮机叶片 B制有色玻璃C制永久性模具 D制造柴油机(2)写出N、Si的原子结构示意图：_，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式_。(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式_。解析(1)氮化硅是一种高
29、温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料。将高温结构陶瓷的特性、用途等知识进行迁移，可知氮化硅硬度、强度高，耐磨、耐腐蚀，可以制汽轮机叶片、轴承，制造永久性模具等，选A、C、D。(2)N原子结构示意图：，Si原子结构示意图：，依据原子结构和元素周期律的知识，可以判断出氮元素的非金属性比硅强，故N显3价，Si显4价，再根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则，推出氮化硅的化学式为：Si3N4。(3)常温下，Si、SiO2能与HF反应的原因是生成的SiF4气体脱离了反应体系，促进了反应的进行，同理氮化硅陶瓷与氢氟酸反应也生成了SiF4气体，故化学反应方程式为：Si3N412HF=3SiF44NH3。答案
30、(1)ACD(2)Si3N4(3)Si3N412HF=3SiF44NH3。二、性质对比型1四种新型无机非金属材料的对比【例2】 有关高温结构陶瓷和光导纤维说法不正确的是()。A高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料B氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性，它能与氢氟酸反应C光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维D光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听解析高温结构陶瓷克服了金属材料的弱点，本身具有很多优点，如硬度、强度高，不怕氧化等，A项错误。氮化硅陶瓷是重要的常见结构材料，有很多优点，如抗腐蚀等，但能与氢氟酸反应，B项正确。光导纤维具有良好的光学特
31、性，是一种高质量传导光的玻璃纤维，具有抗干扰能力、不发生电辐射、能防窃听等性能，C、D项正确。答案A【规律总结】 四种新型无机非金属材料的对比类别高温结构陶瓷 半导体陶瓷光学材料生物陶瓷主要特性硬度、强度高，能承受高温，不怕氧气、抗腐蚀具有电学特性具有光学特性具有生物功能典型示例氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷氧化锡陶瓷光导纤维氧化铝陶瓷主要用途汽轮机叶片、轴承，永久性模具等集成电路的半导体光缆通讯、医疗、照明等人造骨、人造关节等2传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的对比【例3】 传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的共同特性是()。A耐高温 B具有电学特性C具有生物功能 D质脆、经不
32、起热冲击答案A【规律总结】 传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的对比类别传统无机非金属材料新型无机非金属材料主要特性抗腐蚀、耐高温质脆、经不起热冲击高强度、硬度，耐高温具有电学特性具有光学特性具有生物功能(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共10个小题，每题6分，共60分，每个小题只有一个选项符合题意。)12013年我国载人飞船再次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流。飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是 ()。A它耐高温抗氧化B它比钢铁轻、硬，但质地较脆
33、C它没有固定熔点D它是一种新型无机非金属材料解析航空材料具有质轻、高强度、耐高温、抗氧化等性能，又由题中信息可知，该材料具有一定的韧性，故B错，A正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料，C、D正确。答案B2(2013广东四校联考)材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是 ()。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A项中金刚石是碳的一种单质。答案A3下列叙述正确的是 ()。A高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明硅酸(H2SiO3)的酸性比 碳酸强
34、B陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸C石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同D玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳解析二氧化硅在高温下能与碳酸钠反应：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，但不能说明硅酸的酸性比碳酸强，上述反应之所以能进行，是因为CO2不断逸出，而促使了反应向右进行；玻璃、陶瓷、水泥中均含有SiO2，会与氢氟酸反应；石灰抺墙的硬化过程是因为发生了反应CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，而水泥砌墙是水泥与水作用发生一系列变化而凝固变硬。答案D4硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是 ()。A氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si
35、3N4B碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2D二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键的个数之比为12解析二氧化硅晶体中，一个硅原子可形成4个硅氧单键，故硅原子和硅氧单键的个数之比为14，故D错误。答案D5在浓硝酸水浓硫酸氢氟酸氢氧化钾溶液中，能与单质硅起化学反应的是 ()。A BC D解析硅能与F2、HF、强碱在常温下反应，在加热或高温条件下也能与Cl2、O2、H2发生反应。答案C6(2013石家庄部分学校联考)下列说法正确的是 ()。A高温下，可在试管内完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反应BCO2
36、和钠在一定条件下反应可以得到金刚石和碳酸钠，反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是34C现代海战通过喷放液体SiCl4(极易水解)和液氨可产生烟幕，其主要成分是NH4ClD从燃煤烟道灰中(含GeO2)提取半导体材料单质锗(Ge)，没有发生氧化还原反应解析玻璃的主要成分是SiO2，高温下与C(碳)反应，A错误；反应中CO2作氧化剂，Na作还原剂，根据化合价升降值相等的原则，作为氧化剂的CO2与作为还原剂的Na的物质的量之比为14，B错误；SiCl4水解生成HCl和硅酸，HCl与液氨反应生成NH4Cl，C正确；由化合态到游离态，一定发生氧化还原反应，D错误。答案C7(2013陕西质检)下列关于SiO
37、2和CO2的叙述中不正确的是 ()。A都是共价化合物BSiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨C都能溶于水且与水反应生成相应的酸D都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应解析SiO2和CO2中都只含有共价键，均为共价化合物，A项正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，B项正确；SiO2不能与水反应，C项错误；SiO2与强碱溶液反应生成硅酸盐，CO2与强碱溶液反应生成碳酸盐或碳酸氢盐，D项正确。答案C8(2013福州质检)寿山石主要成分为叶蜡石，叶蜡石组成为Al2O34SiO2H2O，下列观点不正确的是 ()。A寿山石雕刻作品要避免与酸、碱接触B寿山石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物C潮湿的
38、空气可能导致寿山石作品表面溶解变质D置于干燥空气中可能会导致寿山石作品脱水变质解析根据寿山石的主要成分，可知其能与酸或碱发生反应，A对；寿山石中含有不同形态的Al2O3，造成其色彩丰富，B对；其中的氧化物Al2O3和SiO2不溶于水也不和水反应，不会溶解变质，C错；久置于干燥空气中，会造成其中的结晶水失去而变质，D对。答案C9将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是 ()。解析CO2与KOH和Ca(OH)2都会反应，但存在着竞争，如果先与KOH反应，则反应后生成的K2CO3立即会与Ca(OH)2反应生成CaCO3，因此，
39、可以看成CO2先与Ca(OH)2反应，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步还要判断CO2是先跟KOH反应还是先与生成的CaCO3反应，同样可以采用假设法判断，即如果先与CaCO3反应，则生成的Ca(HCO3)2又会与KOH反应，因此应是先与KOH反应，此过程生成沉淀的物质的量不变，当KOH反应完全，再与CaCO3反应，直至沉淀完全溶解，故选D。答案D10用如图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥，图中a、c、d为止水夹，b为分液漏斗活塞，通过Y形管和止水夹分别接两个球胆，现装置内空气已排尽，为使实验成功，甲、乙、丙分别盛放的试剂为 ()。甲乙丙A饱和NaHCO3溶液12 molL1盐酸1
40、8.4 molL1 H2SO4B饱和Na2CO3溶液2 molL1 H2SO4饱和NaOH溶液C饱和NaOH溶液2 molL1 H2SO418.4 molL1 H2SO4D18.4 molL1 H2SO4饱和NaOH溶液18.4 molL1 H2SO4解析分离CO2和CO应该先把CO2吸收，干燥后用一个球胆收集CO，然后再用酸制出CO2，干燥后用另一个球胆收集，故丙装置中盛的一定是浓硫酸(18.4 molL1 H2SO4)，其中乙中的酸应选用2 molL1的硫酸，而不能选用盐酸，因为盐酸易挥发HCl气体而混进CO2中。另外，饱和NaHCO3溶液不能吸收CO2，用饱和Na2CO3溶液吸收CO2，再用酸制CO2时会改变CO2的量，且吸收效果不如饱和NaOH溶液，故选C。答案C二、非选择题(本题共4个小题，共40分)11(8分)如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下面提供的试剂和操作，将标号填在表内。供选试剂：A.盐酸B烧碱溶液C氧气D水ECO2F不用其他试剂供选操作：加