元素与材料世界Word文档下载推荐.docx
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①Na2CO3是制造玻璃的原料;
②Si用于制造太阳能电池,②错误;
③AgI用于人工降雨,③正确;
④利用反应:
CO2+NH3+H2O+NaCl
NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O制纯碱,④正确;
⑤焊接钢轨用的是Al,⑤错误;
⑥NaClO是84消毒液的主要成分;
⑦Fe2O3用于制造油漆;
⑧MgO具有较高的熔点,可用作耐火材料。
故①③④⑥⑦⑧正确,共6条。
2.（2014山西太原高三调研）SiO2是一种化工原料,可以制备一系列物质。
下列说法正确的是（ C ）
A.图中所有反应都不属于氧化还原反应
B.硅酸盐的化学性质稳定,常用于制造光导纤维
C.可用盐酸除去石英砂（主要成分为SiO2）中少量的碳酸钙
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
A项SiO2+2C
2CO↑+Si、Si+2Cl2
SiCl4等是氧化还原反应;
B项SiO2用于制造光导纤维;
D项玻璃是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2组成的混合物,无固定的熔点。
3.（2014大同高三调研）2012年6月16日,“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。
飞船采用了许多尖端合成材料,其中“连续纤维增韧”材料的主要成分是碳化硅陶瓷和碳纤维,下列相关叙述不正确的是（ C ）
A.它是一种新型无机非金属材料
B.它耐高温、抗氧化
C.它比钢铁轻、硬,但质地较脆
D.它没有固定熔点
“连续纤维增韧”材料比钢铁轻,硬度大,而且它的韧性很强,C错误。
4.《青花瓷》中的歌词“瓶身描绘的牡丹 一如你初妆”“色白花青的锦鲤 跃然于碗底”等图案让人赏心悦目,但古瓷中所用颜料成分一直是个谜,近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡（BaCuSi2Ox,铜元素为+2价）,下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是（ C ）
A.可用氧化物形式表示为BaO·
CuO·
2SiO2
B.性质稳定,不易脱色
C.易溶解于强酸和强碱
D.x等于6
“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定,不易脱色,不易与酸、碱反应。
“硅酸铜钡”中Ba元素为+2价,Cu元素为+2价,Si元素为+4价,则x=6,用氧化物形式表示为BaO·
2SiO2。
A、B、D均正确。
故选C。
5.（2013福建师大模拟）下图表示物质通过一步反应的转化关系,下列说法正确的是（ B ）
X
酸性氧化物
还原性盐
A.X可能是Si单质
B.X可能是含S元素的化合物
C.酸性氧化物可能为CO2
D.还原性盐可能为FeCl3
若X为Si,则酸性氧化物为SiO2,由于硅元素处于其最高价态,故由其形成的盐不具有还原性,A错误;
同理C错误;
FeCl3中铁元素处于最高价,故其不具有还原性,且铁对应的氧化物也不是酸性氧化物,D错误;
X可以是H2S,与过量O2反应可生成SO2,进一步形成具有还原性的含S
的盐,B正确。
6.“南澳Ⅰ号”第二阶段水下考古发掘共出水文物近万件,仍以青花瓷器为主,主要是绘有人物、花卉、动物图案的青花大盘、碗、罐、碟、盆、钵、杯等。
下列有关硅酸盐的说法正确的是（ C ）
A.青花瓷器可以用浓烧碱溶液除去污垢
B.青花瓷器能用氢氟酸、稀硫酸清洗
C.硅酸盐工业以石灰石、黏土为主要原料
D.玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品
硅酸盐产品中含有二氧化硅,能与氢氧化钠溶液、氢氟酸反应,A、B项错误;
水晶主要成分是二氧化硅,D项错误。
7.（高考题组合）下列有关叙述正确的是（ A ）
A.（2012年新课标全国理综）单质硅是将太阳能转变为电能的常用
材料
B.（2012年天津理综）SiO2与酸、碱均不反应
C.（2012年广东理综）因为SiO2有导电性,故SiO2可用于制备光导纤维
D.（2012年江苏化学）向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体,出现白色沉淀,说明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强
SiO2与氢氟酸、强碱均反应,B项错误;
SiO2无导电性,具有很好的导光性,可用于制光导纤维,C项错误;
因较强酸可生成较弱酸,故H2SiO3酸性比H2CO3弱,D项错误。
8.（2013南平模拟）光导纤维的主要成分是二氧化硅,下列关于二氧化硅的说法正确的是（ D ）
A.二氧化硅是酸性氧化物,因此能与水反应生成硅酸
B.用二氧化硅制取单质硅时,当生成2.24L气体（标准状况）时,得到2.8g硅
C.6g的二氧化硅中含有0.2mol的共价键
D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应,但能与碳酸钠固体在高温时发生反应
A项中SiO2不与H2O反应;
B项中SiO2+2C
2CO↑+Si,生成2.24LCO（标准状况）时,得到1.4g硅;
C项在SiO2晶体中每个硅原子形成4个Si—O键,因此6gSiO2（0.1mol）应含有0.4molSi—O键,只有D项是正确的。
9.（2013北京朝阳区一模）有三种透明、不溶于水的坚硬固体,A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,标准状况下测得此气体密度为氧气密度的1.375倍。
B固体可溶于热的苛性钠溶液,再往该溶液中加入过量盐酸时,析出白色胶状沉淀,此沉淀干燥后,为不溶于水的白色粉末,它是一种比碳酸还弱的酸;
将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C,C在高温时软化,无固定熔点。
（1）A为 ;
有关反应的化学方程式为
。
（2）B为 ;
（3）C为 ;
生成C的有关反应的化学方程式为
（1）A燃烧产物相对分子质量为1.375×
32=44,故A为金刚石。
（2）B能与碱反应,且产物加过量盐酸得胶状沉淀,由此可确定B为水晶。
（3）SiO2、CaCO3、Na2CO3在高温下反应制得的C为玻璃。
答案:
（1）金刚石 C+O2
CO2;
CO2+Ca（OH）2
CaCO3↓+H2O
（2）水晶 SiO2+2NaOH
Na2SiO3+H2O;
Na2SiO3+2HCl
2NaCl+H2SiO3↓
（3）玻璃 SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑;
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑
10.（2014烟台质检）氮化硅是一种重要的高温结构陶瓷,为立体网状结构的晶体,属于超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损,抗腐蚀能力强,高温时抗氧化。
人们常常利用它来制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。
（1）下列有关该陶瓷的说法中正确的是 （填字母,下同）。
A.氮化硅的分子式为Si3N4
B.该陶瓷虽耐高温,但抗震性差、易断裂
C.该陶瓷在高温时,易与氧气反应
D.氮化硅陶瓷制成的机械部件一般不需要润滑剂
（2）氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,但遇上氢氟酸会发生反应:
Si3N4+HF+H2O
H2SiO3+NH4F。
下列有关说法中正确的是 。
A.该反应为氧化还原反应
B.该反应配平后的化学计量数依次为1、4、9、3、4
C.氢氟酸是一种超强酸
D.Si3N4为共价化合物,NH4F为离子化合物
（3）氮化硅可由硅的氯化物与氨气在一定条件下反应得到,试写出该反应的化学方程式:
（1）氮化硅为立体网状结构的晶体,不存在单个分子,Si3N4不是分子式,A错误;
由氮化硅是高温结构陶瓷、抗氧化、有润滑性可知B、C错误,D正确。
（2）Si3N4与HF反应,无元素化合价的变化,A项错误;
氢氟酸是一种弱酸,C项错误。
（3）硅的氯化物为SiCl4,根据题意可知化学方程式为3SiCl4+4NH3
Si3N4+12HCl。
（1）D
（2）BD
（3）3SiCl4+4NH3
Si3N4+12HCl
能力提升
11.下列各组物质依次表示a,b,c,d,不满足如图所示转化关系的是（图中每个箭头均表示一步转化）（ C ）
A.Al,Na[Al（OH）4],Al（OH）3,AlCl3
B.NH3,NO,NO2,HNO3
C.Si,SiO2,H2SiO3,Na2SiO3
D.CH3CHO,CH3CH2OH,CH2
CH2,CH3CH2Br
SiO2难溶于水,不能与水直接反应生成H2SiO3,C项错误。
12.下列离子方程式不正确的是（ C ）
A.硅酸钠溶液与澄清石灰水反应:
Si
+Ca2+
CaSiO3↓
B.向澄清石灰水中通入过量CO2:
CO2+OH-
HC
C.向小苏打溶液中加入过量石灰水:
2HC
+Ca2++2OH-
CaCO3↓+2H2O+C
D.向水玻璃中加入过量盐酸:
2H++Si
H2SiO3↓
向小苏打溶液中加入过量石灰水时,反应生成的C
将被完全沉淀,正确的离子方程式为HC
+Ca2++OH-
CaCO3↓+H2O。
13.（2013漳州调研）未来交通工具将采用新一代的无水冷发动机,它由新型无机非金属材料制成。
这类材料具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热变化及耐冲击性,其中研究得较多的是化合物G。
（1）化合物G的相对分子质量为140,G中硅元素的质量分数为60%,另有元素Y。
G可以由化合物E（含两种元素）与NH3反应而生成,同时产生HCl气体。
请推断:
①化合物G的化学式为 。
②由1molNH3和0.75molE恰好完全反应,化合物E的分子式为 。
（2）粉末状G能够分别与空气中的氧气和水作用,所得产物中都有一种酸性氧化物,它是工业上生产玻璃、水泥、陶瓷的主要原料。
G与氧气反应所得的另一种产物是一种单质,G与水反应生成另一种产物是该种单质元素的氢化物。
请写出化合物G与水反应的化学方程式:
（3）为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料,现在常压下向G中添加氧化铝,高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料,它的商品名叫“赛伦”,化学通式可表示为S
AlxOx
。
在接近于1700℃时x的极限值约为4.0,在1400℃时x为2.0,以保持整个化合物呈电中性。
试问:
“赛伦”中各元素的化合价为Si ,Al ,O ,Y 。
（1）由E与NH3的复分解反应生成含Si物质G和HCl,可知E中含有Si和Cl两种元素,G中含的另一种元素为N,再据NH3与E的反应中二者的物质的量的关系,可求出E的化学式为SiCl4,由G的相对分子质量及Si、N的质量分数,可以求出G的化学式为Si3N4。
（2）由题意可知G与氧气和水反应生成的酸性氧化物为SiO2。
因为G与氧气反应的产物还有一种单质,根据元素守恒,可判断该单质为N2,所以可以判断G与水反应生成的另一种产物为NH3,则G与水反应的化学方程式为Si3N4+6H2O
3SiO2+4NH3↑。
（3）不管是用x=4.0计算,还是用x=2.0计算,Y的化合价都为-3价。
（1）①Si3N4 ②SiCl4
（2）Si3N4+6H2O
3SiO2+4NH3↑
（3）+4 +3 -2 -3
14.（2013年海南化学）硅在地壳中的含量较高。
硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。
回答下列问题:
（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。
这种“金属”可能是 。
（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。
其中,生产普通玻璃的主要原料有 。
（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。
工业上提纯硅有多种技术路线。
其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
发生的主要反应
电弧炉
SiO2+2C
Si+2CO↑
流化床反应器
Si+3HCl
SiHCl3+H2
还原炉
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为
;
碳化硅又称 ,其晶体结构与 相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。
物质
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸点/℃
2355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为 。
（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 。
（1）由题意“金属”两字知,其性质类似金属又不是金属,又根据其原料中有Si、O、C、Fe元素,因此推测其为合金,为硅铁。
（3）①SiO2和C反应,为氧化还原反应,由SiO2→SiC,硅元素的化合价无变化,而C→SiC,碳元素的化合价由零价降到-4价,则必有碳元素化合价的升高,由零价升高到+2价,另一产物为CO,故可写出化学方程式。
碳化硅的结构类似于金刚石或晶体硅。
②比较SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸点,可得常温下SiHCl3、SiCl4为液体、SiH2Cl2、SiH3Cl为气体,沉降除去产物中的固体后,冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液体,用蒸馏法可分离两者。
③SiHCl3的结构类似甲烷,其结构为
其中Si为+4价,Cl和H都为-1价,和H2O反应时,把水看成H+和OH-的组合,则显负价的微粒结合H+,显正价的微粒结合OH-,便得到产物HCl,H-+H+
H2,Si4++OH-
Si（OH）4即H4SiO4,失水成为H2SiO3。
（4）氯碱工业可提供H2、Cl2和NaOH,而H2和Cl2可合成HCl,结合题目知,可提供原料H2和HCl。
（1）含有硅、碳的铁合金（或硅铁）
（2）石英、纯碱和石灰石
（3）①SiO2+3C
SiC+2CO↑ 金刚砂 金刚石（或单晶硅） ②精馏（或蒸馏） ③H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl
（4）H2、HCl
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