硅酸与硅酸盐试题 高考化学考前专项复习（含解析）

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硅酸与硅酸盐
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．属于有机高分子材料的是
A．聚乙烯 B．硅酸盐陶瓷 C．普通玻璃 D．水泥
2．下列说法不正确的是
A．镁合金密度虽小，但硬度和强度较大
B．硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，是一种建筑行业常用的黏合剂
C．海水中含量最高的非金属元素是氯元素
D．铁的化合物应用广泛，如氯化铁和硫酸铁均是优良的净水剂
3．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．硅是良好的半导体材料，可以用作光导纤维
B．酸雨是指pH<7.0的雨水
C．居室中放置一盆石灰水可以吸收CO，预防中毒
D．水玻璃可以用作木材防火剂
4．减缓温室气体排放是2009年哥本哈根气候变化会议的议题,下列反应不产生温室气体的是
A．用纯碱制取玻璃 B．用煤炭作燃料
C．用氨制取碳酸铵 D．煅烧石灰石制生石灰
5．新型无机非金属材料中，硅一直扮演着举足轻重的角色，请你利用元素周期律相关知识，预测硅及其化合物的形式。下列预测不正确的是
A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料
B．SiO2是酸性氧化物，所以可与NaOH反应：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
C．Na2SiO3可溶于水，在水中电离的方程式为：Na2SiO3=2Na++
D．氢氟酸能雕刻玻璃，利用了SiO2与HF的反应，由此判断SiO2是一种碱性氧化物
6．化学与科技、社会、生产密切相关，下列说法正确的是
A．食品包装袋中硅胶当呈现蓝色时，还可以继续做干燥剂
B．在石英管中充入氖气，通电时能发出比荧光灯强亿万倍的强光，人称“人造小太阳”
C．衡水老白干用小麦酿酒的原理是通过蒸馏法将小麦中的乙醇分离出来
D．五彩缤纷的烟火是加入铜、铁、钠等金属及其化合物
7．化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关，下列叙述错误的是(　　)
A．汽车尾气中的氮氧化物是汽油不完全燃烧造成的
B．PM2.5指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，与肺癌等疾病的发生相关
C．硅胶颗粒可用作催化剂载体，食品包装袋的干燥剂
D．次氯酸钠溶液可用作环境的杀菌消毒剂
8．材料改善生活。下列物体的主要材质属于无机非金属材料的是
A．C919使用的轮胎 B．塑料水桶
C．高铁钢轨 D．陶瓷碗
9．有关下列物质的用途，下列叙述正确的是
A．氨气液化时吸热，常用作制冷剂
B．浓硫酸可作干燥剂，可干燥SO2，Cl2，HI等气体
C．硅胶可用于袋装食品或药品的干燥剂，也可用作催化剂的载体
D．Cl2、ClO2、O3均可用于自来水的杀菌、消毒剂，而明矾和绿矾均可作净水剂
10．化学与科技、生产、生活、环境等密切相关。下列说法不正确的是（ ）
A．使用可降解的聚碳酸酯塑料和向燃煤中加入生石灰，都能减轻环境污染
B．陶瓷、水泥和玻璃都属于硅酸盐产品
C．废旧钢材焊接前，可用饱和Na2CO3溶液处理表面吸附的油污
D．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
二、判断题
11．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4。( )
12．在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒，火焰出现黄色，说明溶液中含元素。(_______)
13．玛瑙、水晶、钻石、红宝石等装饰品的主要成分都是硅酸盐。(_______)
14．水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品。( )
15．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一、(_____)
三、解答题
16．在Na＋浓度为0.5 mol·L－1的某澄清溶液中，还可能还有K＋、Ag＋、Ca2＋、Ba2＋、NO3－、CO32－、SiO32－、SO42－中的若干种，现取该溶液100mL进行如下实验
已知：H2SiO3为不容水的胶状沉淀，加热时易分解为两种物质
序号 实验内容 实验结果
Ⅰ 向该溶液中加入足量稀盐酸 生成白色胶状沉淀并放出标况下0.56L气体
Ⅱ 将Ⅰ中产生的混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量 固体质量为2.4g
Ⅲ 向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 无明显现象
请回答下列问题：
（1）实验Ⅰ能确定一定存在的离子是 ；一定不存在的离子是 。
（2）实验Ⅱ中沉淀洗涤、灼烧至恒重，所涉及的化学方程式为 ；
（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，求K+的最小浓度 。
17．某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。
甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素C和Si的非金属性强弱比较的实验研究；
乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律，图2中A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。
已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
(1)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质:图1中试剂A、B为(填序号) ；
①稀硫酸溶液；②浓盐酸；③碳酸钠粉末；④Na2SO3溶液
写出图1烧杯中发生反应的现象为 ；
(2)乙同学所做实验中制取氧气的离子方程式为 ；
(3)乙同学所做实验图2中B处的现象为 ；
(4)写出图2中A处发生反应的离子方程式为 。
18．用图所示实验装置可以完成中学化学实验中的一些实验。
(1)现有稀硝酸、稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠粉末、硅酸钠溶液五种试剂。选择三种试剂利用如图装置证明酸性强弱：H2SO4 > H2CO3 > H2SiO3
①仪器A的名称 ，A中试剂 ，B中试剂 。
②C中发生反应的化学方程式： 。
(2)利用如图装置实验，证明二氧化硫气体具有漂白性。已知：Na2SO3 + H2SO4=Na2SO4 +SO2↑+H2O。 在装置A中加入 70%的硫酸溶液，B中加入Na2SO3粉末；
①C中应加入 溶液。打开分液漏斗活塞，一段时间后观察到C中现象是 ，反应完全后，将C试管加热一段时间发生的现象是 。
②如果仅用如图装置进行此实验，可能造成环境污染，此污染属于 (选填“白色污染”或“酸雨污染")，因此应该在C装置后加一个盛有 溶液的洗气瓶。
③将二氧化硫气体通入FeCl3溶液中反应一段时间后，滴加KSCN溶液，溶液未变红色，请写出所发生反应的离子方程式： 。
参考答案：
1．A
【详解】A．聚乙烯是乙烯发生加聚反应的产物，是有机高分子化合物，A正确；
B．硅酸盐陶瓷是无机非金属，不是有机高分子材料，B错误；
C．普通玻璃是无机非金属材料，不是有机高分子材料，C错误；
D．水泥是无机硅酸盐材料，不是有机高分子材料，D错误；
答案选A。
2．C
【详解】A. 金属镁的相对原子质量较小，金属镁的密度小，镁合金具有硬度大、耐腐蚀性、密度小等方面的特点，与题意不符，A错误；
B. 硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，硅酸钠溶液具有粘性，是一种建筑行业常用的黏合剂，与题意不符，B错误；
C. 海水的主要成分是水，水中O元素的质量含量最多，所以海水中含量最高的非金属元素是O元素，符合题意，C正确；
D. 铁盐溶液中电离产生的铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体胶体能吸附净水，所以铁盐可以用作净水剂，氯化铁和硫酸铁等铁盐可以作净水剂，与题意不符，D错误；
答案为C。
3．D
【详解】A.硅是良好的半导体材料，可制取太阳能电池板，光导纤维的主要成分是SiO2，不是Si，A错误；
B.酸雨是指pH<5.6的酸性雨水，B错误；
C.CO不能溶于水，也不能与Ca(OH)2溶液反应，所以居室中放置一盆石灰水不能吸收CO，也就不能起到预防中毒的作用，C错误；
D.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，它不能燃烧，也不支持燃烧，因此可以用作木材防火剂，D正确；
故合理选项是D。
4．C
【分析】哥本哈根气候变化会议焦点议题之一是发展“低碳经济”，减少温室气体排放，以控制日趋严重的温室效应，造成温室效应的主要气体是二氧化碳外，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等．利用上述反应在不生成二氧化碳等温室气体分析判断。
【详解】A．用纯碱制玻璃发生的反应为：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑，生成的气体有温室气体二氧化碳，故A错误；
B．用煤炭作燃料发生的反应：C+O2 CO2，反应过程中有温室气体二氧化碳生成，故B错误；
C．用氨制碳酸铵，2NH3+CO2+H2O=（NH4）2CO3，故反应过程中无温室气体生成，故C正确；
D．煅烧石灰石制生石灰CaCO3 CaO+CO2↑，生成的气体有温室气体二氧化碳，故D错误；
故答案为C。
5．D
【详解】A．Si位于元素周期表金属与非金属交界处，导电性介于导体与绝缘体之间，因此晶体硅是良好的半导体材料，A正确；
B．SiO2是酸性氧化物，能与强碱NaOH在溶液中反应产生硅酸钠和水，反应方程式为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，B正确；
C．Na2SiO3是盐，属于强电解质，可溶于水，在水中电离产生Na+、，Na2SiO3的电离方程式为：Na2SiO3=2Na++，C正确；
D．氢氟酸能雕刻玻璃，是因为SiO2与HF反应，产生SiF4、H2O，但SiF4不是盐，因此SiO2不是碱性氧化物，D错误；
故合理选项是D。
6．A
【详解】A．变色硅胶就是在硅胶中加入了一些带有结晶水的无机盐、少量的二氧化硅，如钴盐，无水时就是失去结晶水时的状态是蓝色，吸水时就是结晶水时的状态为粉红色，因此食品包装袋中硅胶当呈现蓝色时，还可以继续做干燥剂，故A正确；
B．氙气有极高的放光强度，用氙气填充的长弧氙灯，其光谱与日光非常接近，俗有“小太阳”之称；氖气通电时能发出带颜色的光，可制航标灯，故B错误；
C．衡水老白干用小麦酿酒的原理是：小麦酒醅通过淀粉分解酶，经过糖化过程，转化为葡萄糖，再由葡萄糖通过酒酵母转化为白酒，最后通过蒸馏法把乙醇分离出来，故C错误；
D．五彩缤纷的烟火是加入铜、钠等金属及其化合物，利用其焰色反应，而铁无焰色，烟花中不会加入，故D错误；
故选A。
7．A
【详解】A、汽油中不含氮元素，汽车尾气中的氮氧化物是空气中的氮气与氧气在发动机气缸内高温富氧环境下反应生成的，故A错误；
B、PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也叫可入肺颗粒物，与肺癌、哮喘等疾病的发生密切相关，故B正确；
C、硅胶是一种高活性吸附材料，常用作实验室和袋装食品等的干燥剂，故C正确；
D、次氯酸钠溶液中次氯酸根离子水解生成次氯酸具有强氧化性，用于环境的消毒杀菌，故D正确。选A。
8．D
【详解】A．C919使用的轮胎主要成分是橡胶，属于有机高分子材料，A不符合题意；
B．塑料水桶主要材料是塑料，塑料属于有机合成材料，不属于无机非金属材料，B不符合题意；
C．高铁钢轨主要成分是铁合金，铁合金属于金属材料，不属于无机非金属材料，C不符合题意；
D．陶瓷碗主要成分是硅酸盐，硅酸盐材料属于无机非金属材料，D符合题意；
故合理选项是D。
9．C
【详解】A．氨容易液化，液氨气化时吸热，常用作制冷剂，A错误；B．浓硫酸可作干燥剂，由于还具有强氧化性，不能干燥HI，B错误；C．硅胶可用于袋装食品或药品的干燥剂，也可用作催化剂的载体，C正确；D．绿矾是亚铁盐，不能作净水剂，D错误，答案选C。
10．D
【详解】A. 使用可降解的聚碳酸酯塑料能减少白色垃圾，向燃煤中加入生石灰能减少含硫废气的排放，都能减轻环境污染，A正确；
B. 陶瓷、水泥和玻璃都属于硅酸盐产品，B正确；
C. 碳酸钠溶液显碱性，废旧钢材焊接前，可用饱和Na2CO3溶液处理表面吸附的油污，C正确；
D. 有人称“一带一路”是“现代丝绸之路”， 丝绸的主要成分是蛋白质或者合成纤维，蛋白质是天然高分子化合物，但合成纤维是合成材料，D错误；
故答案选D。
11．正确
【详解】氮化硅中N-Si直接形成共价键，Si和N的最外层均满足8个电子，所以化学式为Si3N4。答案为正确。
12．错误
【详解】由于玻璃棒的主要成分中含有钠元素，灼烧时会干扰Na元素的检验，应选择洁净的铁丝或铂丝蘸取待测液灼烧，故错误。
13．错误
【详解】玛瑙、水晶的主要成分是SiO2，钻石的主要成分是金刚石，红宝石的主要成分是氧化铝，故答案为：错误。
14．错误
【详解】水晶、光导纤维的主要成分均是SiO2，并不是硅酸盐，故错误。
15．正确
【详解】制造玻璃的原料有石灰石、纯碱、石英，制水泥的原料有黏土和石灰石，故石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一，这种说法是正确的。
16． CO32－ SiO32－和K＋ H2SiO3 H2O+SiO2 0.8 mol·L－1
【分析】根据生成白色沉淀说明存在，放出标况下 气体说明存在，然后分析出存在的离子、，不存在的离子，、 、，根据电荷守恒计算K+ 浓度，据此解答。
【详解】⑴生成白色胶状沉淀，说明存在 ，放出标况下 气体说明存在 ，由于存在，、 、 等离子会与产生沉淀，所以不能存在，故答案为：、，、 、；
⑵与 生成 的白色沉淀，沉淀洗涤，灼烧至恒重，受热分解，方程式为H2SiO3H2O＋SiO2，故答案为：H2SiO3H2O＋SiO2 ；
⑶求K+的最小浓度，也就是溶液中只存在、、K+、四种离子， 、 、，根据电荷守恒 得 ， ，故答案为：
【点睛】要求学生能够根据现象判断出存在的离子，然后结合离子共存知识、溶液中电荷守恒得出结论计算出结果。
17． ①③ 溶液出现白色沉淀 2MnO4- +10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2+8H2O 试纸变蓝 2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
【详解】（1）根据甲设计的实验装置图可知，其实验的原理是利用较强酸制较弱酸。图1中试剂A、B为①稀硫酸溶液，③碳酸钠粉末；有关反应的离子方程式：。
（2）因生成硅酸，不溶于水，实验图1烧杯中现象是溶液出现白色沉淀 。
（3）要验证卤族元素性质的递变规律，则可以利用活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质来实现。酸性高锰酸钾溶液能把盐酸氧化生成氯气，所以B处反应的离子方程式是2I－＋Cl2===2Cl－＋I2。因生成I2，淀粉KI试纸变蓝。
（4）酸性高锰酸钾溶液能把盐酸氧化生成氯气，所以A处反应的离子方程式是：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。
【点睛】：该题是中等难度试题的考查，试题注重基础，侧重能力和方法的考查和训练。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。
18． 分液漏斗 稀硫酸 碳酸钠粉末 CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3 品红 溶液红色褪去 红色恢复 酸雨污染 NaOH SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+
【分析】(1)强酸可以制弱酸，所以稀硫酸与碳酸钠粉末反应生成二氧化碳可证明酸性： H2SO4 > H2CO3 ；二氧化碳与硅酸钠溶液反应可生成硅酸沉淀说明酸性：H2CO3 > H2SiO3；
(2)装置A中加入 70%的硫酸溶液，B中加入Na2SO3粉末，二者反应生成SO2，SO2可以使品红溶液褪色，所以装置C中盛放品红溶液可以检验SO2；二氧化硫会对空气造成污染，需要处理，其可与NaOH溶液反应，所以可用NaOH溶液吸收。
【详解】(1)①根据仪器A的结构特点可知其为分液漏斗；根据分析可知A中应盛放稀硫酸；B中应盛放碳酸钠粉末；
②C中为二氧化碳与硅酸钠的反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，方程式为：CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3；
(2) ①品红溶液可以检验二氧化硫，所以C中应加入品红溶液，可观察到C中红色溶液褪色；完全反应后将C试管加热一段时间可观察到C中溶液红色恢复；
②二氧化硫会造成酸雨，所以属于酸雨污染，需要吸收尾气处理；SO2为酸性氧化物，可以用NaOH溶液吸收二氧化硫，所以应在C装置出气口的导管再接一个盛有NaOH溶液的烧杯，将产生的二氧化硫通入到NaOH溶液中；
③根据现象可知SO2将Fe2+还原为Fe3+，根据S元素价态变化规律可知SO2被氧化为SO，离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+。
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