高考化学(第01期)大题狂练系列专题11硅及其化合物(含解析)

专题11 硅及其化合物

（满分60分时间30分钟）

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1．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路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

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_____________。

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_____________。

【答案】（1）含有硅碳的铁合金；（2）纯碱、石英和石灰石；

（3）①SiO2+3C SiC+2CO↑；金刚砂；金刚石；②精馏(或蒸馏)；③H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl；

（4）H2、HCl

【考点定位】考查硅和二氧化硅

【名师点晴】本题考查了实验方案设计的有关知识，侧重考查了硅及其化合物的有关知识，注意粗硅的提纯反应原理，对知识进行迁移解决情形相似的新问题体现出知识运用与问题分析的能力是本题的特点。

2．X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下：

为了确定C的组成，某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可做光导纤维。

按要求回答下列问题：

（1）C的空间构型为__________；X的化学式为__________。

（2）反应②的化学方程式为__________。

（3）反应⑦的离子方程式__________。

【答案】（1）正四面体；Si3N4；（2）SiCl4+8NH3=Si(NH2)4+4NH4Cl；（3）SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-；

【考点定位】本题考查无机物的推断，硅及其化合物的性质。

【名师点晴】本题考查无机物的推断。此类题的解答一般有以下步骤：思维起点的选择：思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件(包括文字叙述或某个变化过程)；思维过程的展开：解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；思维过程的检验：将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件。最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。

3．“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请回答下列问题：

Ⅰ、（1）石棉(CaMg3Si4O12)是常用的耐火材料，用氧化物的形式表示其组成。

（2）高分子材料可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。

Al Fe (OH)n Cl6-n]m属于无机高分子材料，是一种新型高效净水剂，它广泛应用生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价为；

Ⅱ、高纯二氧化硅可用来制造光纤。某稻壳灰的成分为：

通过如下流程可由稻壳灰制备较纯净的二氧化硅。

请回答下列问题：

（1）根据氧化物的性质进行分类，稻壳灰中涉及的氧化物最多有类。

（2）步骤①中涉及SiO2的离子反应方程式为。

（3）滤渣A的成分有（填化学式）

（4）步骤②洗涤沉淀的方法是：

（5）步骤③反应的化学方程式为：；实验室进行步骤③用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、和。

【答案】Ⅰ、CaO·3MgO·4SiO2 ＋3

Ⅱ、（1）3（2）SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O（3）C和Fe2O3

（4）往漏斗里的沉淀中注入蒸馏水致水浸没沉淀，让水自然流下，重复2-3次。

（5）H2SO SiO2+ H2O 坩埚钳三角架

（3）Fe2O3、C与氢氧化钠不反应，滤渣A的成分有Fe2O3、C

（4）洗涤沉淀的方法是：往漏斗里的沉淀中注入蒸馏水致水浸没沉淀，让水自然流下，重复2-3次。

（5）步骤③为硅酸分解，反应的化学方程式为：H2SO SiO2+ H2O；实验室灼烧固体用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、坩埚钳和三角架。

考点：本题考查化学实验。

4．由Ca3(PO4)2、SiO2、焦炭等为原料生产硅胶(SiO2?nH2O)、磷、磷酸及CH3OH，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。

（1）上述反应中，属于置换反应的是___________选填：(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)]．（2）高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为：___________；固体废弃物CaSiO3可用于___________；

（3）反应Ⅲ需在隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是___________；

（4）CH3OH可用作燃料电池的燃料，在强酸性介质中，负极的电极反应式为___________；

（5）指出(Ⅵ)这一环节在工业生产上的意义___________；

（6）写出由P→H3PO4有关反应式①___________，②___________。

【答案】（1）(Ⅰ)、(Ⅲ)；

（2）Ca3(PO4)2+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑；生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等；

（3）SiHCl3会水解，同时产生的H2，与O2混合发生爆炸等；（4）CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+；

（5）原料的循环利用，节能减排；（6）P+O2=P2O5；P2O5+3H2O=2H3PO4

【考点定位】考查无机物的推断

【名师点晴】本题考查化学工艺流程，涉及基本反应类型、对条件的控制与操作步骤的理解、原电池、方案设计等理解工业流程原理是关键，需要学生具备扎实的基础，综合考查学生分析解决问题的能力，难度中等。