2014年高二化学苏教版选修2 4专题综合检测练习卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

以下是有关合金的叙述，其中正确的是(　　)。

A．合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)组成的混合物

B．合金的硬度一般比纯金属的硬度高

C．合金的熔点一般比纯金属的熔点高

D．玻璃钢、合金钢和碳素钢都属于铁合金

2. 难度：简单

下列物质不属于复合材料的是(　　)。

A．碳化硅纤维       B．生物陶瓷

C．钢化玻璃          D．氮化硅陶瓷

3. 难度：中等

汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式：BaCuSi₂O_x，Cu为＋2价)，下列有关“汉紫”的说法中不正确的是(　　)。

A．用盐的形式表示：BaSiO₃·CuSiO₃

B．用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO₂

C．易溶于强酸、强碱

D．性质稳定，不易褪色

4. 难度：简单

以氮化硅(Si₃N₄)和氧化铝(Al₂O₃)为原料，采用高压烧结或热压工艺制备赛伦。赛伦的化学通式为Si_6－xAl_xO_xN_8－x，以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等性能为主要特征，因此，在冶金、机械、光学、医学等领域有重要应用。它属于(　　)。

A．金属材料  B．有机高分子材料 

C．新型无机非金属材料  D．无机高分子材料

5. 难度：中等

2009年10月6日，诺贝尔物理学奖授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。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(　　)。

A．工业上用二氧化硅制取单质硅时，1 mol C理论上能置换出1 mol Si

B．6 g的二氧化硅中含有0.4N_A个共价键

C．二氧化硅是H₂SiO₃的酸酐，因此能与碱反应，不能与任何酸反应

D．由于硅酸比碳酸弱，故二氧化硅不能与碳酸钠反应

6. 难度：简单

磷酸钙是陶瓷，也是一种复合材料，它可用于制人造骨骼，这是利用了这类材料的(　　)。

A．耐高温的特性     B．电学特性      C．光学特性     D．生物功能

7. 难度：中等

下列关于工业生产的叙述中错误的是(　　)。

A．制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英砂

B．工业上电解熔融的氯化钠来制取钠

C．将二氧化硫催化成三氧化硫后，在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸

D．制造普通水泥的主要原料是黏土、石灰石

8. 难度：中等

工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl₄(g)＋2H₂(g) Si(s)＋4HCl(g)ΔH＝＋Q kJ·mol^－1(Q＞0)某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是(　　)。

A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl₄的转化率

B．若反应开始时SiCl₄为1 mol，则达到平衡时，吸收热量为Q kJ

C．反应至4 min时，若HCl浓度为0.12 mol·L^－1，则H₂的反应速率为0.03 mol·(L·min^－1)

D．当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 mol·L^－1的NaOH溶液中恰好反应

9. 难度：中等

青石棉(cricidolite)是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为Na₂Fe₅Si₈O₂₂(OH)₂，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是 (　　)。

A．青石棉是一种易燃品且易溶于水

B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为Na₂O·3FeO·Fe₂O₃·8SiO₂·H₂O

C．1 mol Na₂Fe₅Si₈O₂₂(OH)₂与足量的硝酸作用，至少需消耗6 L 3 mol·L^－1的硝酸

D．Na₂Fe₅Si₈O₂₂(OH)₂能与氢氟酸作用

10. 难度：中等

2006年11月在珠海举行的国际航展上，我国展示了许多高科技军工产品。在这些军工产品上，使用了一种新型的航空材料，其主要成分是Si₃N₄陶瓷和碳纤维复合而成。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

C．它没有固定熔点

D．它是一种新型无机非金属材料

11. 难度：中等

化学雕刻法是指用化学药品在一些固体材料表面腐蚀出图案的方法。对以下材料进行化学雕刻，所用药品错误的是(　　)。

A．用氢氟酸雕刻玻璃

B．用浓硝酸雕刻水晶

C．用三氯化铁溶液雕刻铜板

D．用盐酸雕刻汉白玉

12. 难度：中等

开发新材料是现代科技发展的方向之一，下列有关材料的说法正确的是(　　)。

A．氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料

B．C₆₀属于原子晶体，用于制造纳米材料

C．纤维素乙酸酯属于天然高分子材料

D．单晶硅常用于制造光导纤维

13. 难度：中等

矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中的一部分生成的。此处所指的风化作用是指矿物与水和CO₂作用的过程。例如，钾长石(KAlSi₃O₈)风化生成高岭土[Al₂Si₂O₅(OH)₄]，此反应的离子方程式为2KAlSi₃O₈＋2H₂CO₃＋5H₂O=2K^＋＋2HCO＋4H₂SiO₃＋Al₂Si₂O₅(OH)₄。

(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式：

①KAlSi₃O₈_____________________________________________________。

②Al₂Si₂O₅(OH)₄________________________________________________。

(2)这个反应能够发生的原因是_________________________________________。

二、填空题

14. 难度：中等

晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：

①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；

②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl₃：Si＋3HClSiHCl₃＋H₂；

③SiHCl₃与过量H₂在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅已知SiHCl₃能与H₂O强烈反应，在空气中易自燃。

请回答下列问题：

(1)第①步制备粗硅的化学方程式为_____________________________________________。

(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl₃(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl₄(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl₃采用的方法为___________________________。

(3)用SiHCl₃与过量H₂反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：

①装置B中的试剂是________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________________________________________________________________。

②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是____________，装置D中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________。

③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及___________________________________________________________。

15. 难度：困难

获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。信息产业的核心材料是高纯度的硅，单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。高纯度的单晶硅生产方法有：

方法一：三氯甲硅烷(SiHCl₃)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

方法二：用金属硅化物(Mg₂Si)与盐酸作用制得硅烷，再热分解硅烷可得高纯硅。

根据上述信息回答以下问题：

(1)从方法一生产单晶硅的过程看，由焦炭还原得到的硅为何还要进一步处理？_________________________________________________________。

(2)写出方法二中生产高纯硅的两个化学方程式：

①____________________________________________________________；

②__________________________________________________________。

(3)写出由纯SiHCl₃制备高纯硅的化学方程式：____________________________________。

(4)在方法一中，整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：________________；H₂还原SiHCl₃过程中若混入O₂，可能引起的后果是_____________________________________________________。

(5)比较方法一和方法二，分析一下各自的优缺点____________________________________。