届人教版 无机非金属材料的主角硅 单元测试文档格式.docx

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A

石英

SiO2

集成电路板

B

纯碱

Na2CO3

制备玻璃

水玻璃

Na2SiO3

制备硅胶

D

铁红

Fe2O3

用做油漆和涂料

石英主要用于生产玻璃（光导纤维），晶体硅才用于制作集成电路。

3．下列离子方程式的书写正确的是（　　）

A．水玻璃中通入过量二氧化碳：

Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO

＋H2SiO3

B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：

Ca（OH）2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO

C．硅与氢氟酸的反应：

Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑

D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：

SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O

Na2SiO3是强电解质，应拆成Na＋、SiO

，且应生成HCO

，A错；

B项正确写法是CO2＋OH－===HCO

；

C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。

4．下列叙述正确的是（　　）

A．红宝石、珍珠、水晶、钻石等装饰的主要成分都是硅酸盐

B．硅酸钠的水溶液俗名为水玻璃，可用于制备硅胶和木材防火剂

C．制造玻璃是复杂的物理过程，玻璃的组成不同，性能不同

D．金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应

红宝石的主要成分为Al2O3，珍珠的主要成分为CaCO3，水晶的主要成分为SiO2，钻石为碳单质，A错误；

制造玻璃包含复杂的物理变化和化学变化，C错误；

金刚石是碳单质，具有碳单质的化学性质，D错误。

5．寿山石主要成分为叶蜡石，叶蜡石组成为Al2O3·

4SiO2·

H2O，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．潮湿的空气可能导致寿山石作品表面溶解变质

D．久置于干燥空气中可能会导致寿山石作品脱水变质

根据寿山石的主要成分，可知其能与酸或碱发生反应，A正确；

寿山石中含有不同形态的Al2O3，造成其色彩丰富，B正确；

其中的氧化物Al2O3和SiO2不溶于水也不和水反应，在潮湿的空气中不会溶解变质，C错误；

久置于干燥空气中，会失去其中的结晶水变质，D正确。

6．下列除杂方法正确的是（　　）

A．SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去

B．CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热

C．CO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶

D．Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤

A项，SiO2、Al2O3均与NaOH溶液反应；

C项，应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；

D项，引入NaHCO3。

7．水玻璃（Na2SiO3溶液）广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。

如图是用稻壳灰（SiO2：

65%～70%、C：

30%～35%）制取水玻璃的工艺流程：

下列说法正确的是（　　）

A．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值

B．操作A与操作B完全相同

C．该流程中硅元素的化合价发生改变

D．反应器中发生的复分解反应为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O

稻壳灰来源广泛价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，A正确；

操作A为过滤，操作B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，B错误；

二氧化硅中，硅元素的化合价是＋4价，硅酸钠中，硅元素的化合价是＋4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，C错误；

由复分解反应的概念可知，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O不属于复分解反应，D错误。

8．如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（　　）

A．SiO2属于两性氧化物

B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞

C．硅胶吸水后可重复再生

D．图中所示的转化都是氧化还原反应

SiO2是酸性氧化物；

Na2CO3溶液呈碱性，试剂瓶不能用玻璃塞；

题图中有的转化不是氧化还原反应，例如SiO2与NaOH溶液的反应。

9．下列说法不正确的是（　　）

①二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应　②根据反应：

SiO2＋CaCO3

CaSiO3＋CO2↑可推知硅酸酸性比碳酸强　③二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸　④二氧化硅常被用来制造光导纤维

A．①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．①④

①二氧化硅能与氢氟酸反应，②硅酸酸性化碳酸弱。

二、非选择题

10．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。

（1）下列物质不属于硅酸盐的是________。

A．陶瓷B．玻璃C．水泥D．生石灰

（2）SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为__________________________，工艺师常用________（填物质名称）来雕刻玻璃。

（3）用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作________________。

Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是（　　）

A．普通玻璃坩埚　　B．石英玻璃坩埚

C．氧化铝坩D．铁坩埚

（4）工业上常利用反应2C＋SiO2

Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是________（填化学式，下同），氧化剂是___________________________________________________。

（1）生石灰是CaO，为碱性氧化物且不含Si，不属于硅酸盐。

（2）SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。

由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。

（3）Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。

SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料（普通玻璃、石英玻璃）以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。

（4）题给反应中C（碳）被氧化，SiO2中＋4价的硅被还原，因此SiO2作氧化剂。

（1）D　

（2）SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　氢氟酸　（3）防火剂　D　（4）C　SiO2

11．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，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①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④的离子方程式：

___________________________

_____________________________________________________。

（4）写出反应⑤的离子方程式：

___________________________。

（5）H2CO3的酸性强于E，请用离子方程式予以证明：

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SiO2。

从而顺藤摸瓜推知B为CaSiO3，D为Si，E为H2SiO3。

（1）SiO2　CaSiO3　Na2SiO3　Si　H2SiO3　

（2）SiO2＋2C

Si＋2CO↑　1∶2　（3）Si＋2OH－＋H2O===SiO

＋2H2↑

（4）SiO

＋Ca2＋===CaSiO3↓

（5）SiO

＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO

12．硅是人类文明发展的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。

（1）工业生产粗硅的反应有SiO2＋2C

Si（粗）＋2CO↑，SiO2＋3C

SiC＋2CO↑。

若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1，则参加反应的C和SiO2的质量之比为________。

（2）工业上可以通过下图所示的流程制取纯硅：

①若反应Ⅰ为Si（粗）＋3HCl

SiHCl3＋H2，则反应Ⅱ的化学方程式为______________________________________________

______________________________________________________。

②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，写出该反应的化学方程式：

_______________________________________________________

③下列说法正确的是（　　）

A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用

B．最好用分液的方法分离Si和SiHCl3

C．反应Ⅰ和Ⅱ中HCl均作氧化剂

D．反应Ⅰ和Ⅱ属于可逆反应

④设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%，则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是__________。

（1）将两方程式叠加，可知C和SiO2的物质的量之比为5∶2，因此质量之比为（5×

12）∶（2×

60）＝1∶2。

（2）①由流程图可知反应Ⅱ是SiHCl3和H2反应生成纯硅和HCl，因此方程式为SiHCl3＋H2

Si（纯）＋3HCl。

②写出方程式中已知物质：

SiHCl3＋3H2O→H2SiO3＋3HCl，由原子守恒可知另一种物质为H2，因此反应的化学方程式为SiHCl3＋3H2O===H2SiO3＋3HCl＋H2↑。

③该工艺流程中HCl和H2可循环使用；

分离Si与SiHCl3可用过滤的方法；

反应②中HCl是生成物，是氧化产物；

反应①、②不在同一条件下进行，不是可逆反应。

④由题中条件可知：

Si（粗）＋3HCl

SiHCl3＋H2

1mol　3mol　　　　　　　　　1mol

Si（纯）＋3HCl

1mol　1mol　　　　　　　　　　3mol

由以上数据可知循环生产中只能产生3molHCl，但HCl的利用率是90%，因此需要增加

molHCl，循环生产中只产生1molH2，但H2的利用率为93.75%，因此需增加

molH