高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第2课时测试题2鲁科版必修1Word文件下载.docx

高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第2课时测试题2鲁科版必修1Word文件下载.docx

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B．H2SiO3可以用二氧化硅和水反应制得

C．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料制成的

D．盛装NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞是因为玻璃塞与NaOH溶液反应

8．下列关于硅单质及其化合物的叙述正确的是（）

①硅是构成岩石和许多矿物的基本元素

②制造光导纤维的主要原料是Si

③水玻璃可用作制备木材防火剂的原料

④制玻璃和水泥均需要石灰石作为原料

⑤高纯度的硅除了用于制造计算机芯片外,在太阳能发电过程中也具有重要的作用.

⑥硅胶可用作催化剂的载体和袋装食品的抗氧化剂

A.①②③⑤B.①③④⑤C.①③⑥D.全部

9．化学与人类生产、生活密切相关，下列说法正确的是

A．氮的固定是指将气态氮气变为固态

B．Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂的原料

C．金属可分为“黑色金属”和“有色金属”，铁及其合金都属于“有色金属”

D．包装食品里常有硅胶、石灰、还原铁粉三类小包，其作用相同

10．O、Si、Al是地壳中含量最多的三种元素，Na、Mg、Cl是海水中的重要元素。

下列说法正确的是

A．电解Al2O3和SiO2（少量）的混合物，可以制得较纯净的Al，且有氧气生成

B．从海水中制备Na、Mg、Al、Cl四种元素单质的反应都是氧化还原反应

C．普通玻璃、水泥成分中都含有O、Si、Al三种元素

D．加热蒸干NaCl、MgCl2溶液时可以得到晶体NaCl、MgCl2

11．取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，得到沉淀X和滤液Y。

下列叙述中正确的是

A．上述四种氧化物对应的水化物中，Al（OH）3酸性最强

B．向沉淀X中加入氢氟酸，沉淀X不溶解

C．溶液Y中的阳离子主要是Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋

D．溶液Y中加入过量氨水，所得沉淀为Fe（OH）3和Mg（OH）2

12．下列有关非金属及其化合物的说法正确的是（）

A.硅酸可使紫色石蕊试液变红色

B.二氧化硫通入紫色石蕊试液中．试液先变红后褪色

C.可用锌粒与稀硝酸反应制备氢气

D.液溴易挥发，所以存放液溴的试剂瓶中应加水封保存

13．下列叙述正确的是

①硫酸钡难溶于水和酸，可做X光透视肠胃的药剂

②神舟10号飞船所用太阳能电池板的材料是单晶硅

③医用酒精是利用了乙醇的氧化性来杀菌消毒的

④玛瑙饰品的主要成分与建筑材料砂子不相同

⑤碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、碳酸氢钠等都可以中和酸，故都可以作为治疗胃酸过多的药物

⑥明矾净水利用了胶体的性质

⑦根据酸分子中含有的氢原子个数，将酸分为一元酸、二元酸和多元酸

⑧金属钠具有强的还原性，可利用钠和熔融TiCl4反应制取金属Ti

A.①②③⑦B.①②⑥⑧C.①③④⑧D.①③⑥⑦

14．在玻璃熔炉中，纯碱与石英反应生成Na2SiO3和CO2。

A．该反应是氧化还原反应B．微粒的半径：

r（Si）>

r（Na）

C．Na2CO3中含有离子键和共价键D．硅酸的酸性强于碳酸

二、非选择题

15．金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的作用，利用铝热反应完成钢轨的焊接非常方便迅速。

完成下列填空：

（1）在特制漏斗中将铝热剂混合均匀后，引发铝热反应的操作是：

____________。

（2）硅与铝同周期．地壳里硅铝的含量硅____________铝（填＞，＜或=）。

工业上制备金属铝的化学方程式是：

____________，工业上制备硅的化学方程式有：

a．SiO2+2CSi（粗）+2CO

b．SiO2+3C

SiC+2CO（副反应）

c．Si（粗）+2C12

SiCl4

d．SiC14+2H2

Si+4HC1

某同学将氧化还原反应、非氧化还原反应及四大基本反应绘制成上图，其中属于上图“2"

区域的反应是____________（填序号）。

（3）SiO2是硅酸盐玻璃（Na2CaSi6O14）主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2O•CaO•6SiO2，钠长石（NaAlSi3O8）的氧化物形式____________，长石是铝硅酸盐，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同．由此可推知钙长石的化学式为____________。

（4）某铝合金由Al、Si、Cu、Mg组成。

①称取100g该铝合金样品，分成等质量的A、B两份。

向A份加入足量NaOH溶液，B份加入足量的稀盐酸。

②待两份反应物都充分反应之后，称得滤渣质量相差1．60g，收集得到的两份气体的体积相差2240mL（标准状况下）。

则样品中Si和Mg的物质的量分别是n（Si）____________和n（Mg）____________。

16．用化学方程式或离子方程式表示相应的化学反应．

（1）工业生产上将氯气通入石灰乳，在一定条件下蒸干可制漂白粉．写出该过程的化学方程式：

．

（2）侯氏制碱法中最后利用小苏打固体可以制得纯碱，写出该过程的化学方程式：

（3）向水玻璃溶液（Na2SiO3溶液）中，加入稀盐酸可用于生产硅酸胶体．用离子方程式表示该生产原理：

（4）硫酸工业中用氨水吸收二氧化硫，写出氨水吸收过量二氧化硫的离子方程式．

（5）NO是大气污染物之一，目前一种治理方法是在400℃左右、在催化剂的作用下用氨气还原，写出化学方程式．

17．“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。

[AlFe（OH）nCl6-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：

组分

SiO2

C

Na2O

K2O

Al2O3

Fe2O3

质量分数

59.20

38.80

0.25

0.50

0.64

0.16

通过如下流程可由稻壳灰制备较纯净的二氧化硅。

（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

18．在半导体工业中有这样一句话：

“从沙滩到用户”，其中一种工艺流程示意图如下：

（1）焦炭的作用是．

（2）已知反应器中的生成物有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，其中主产物的氯元素的质量百分含量为78.6%．则反应器中主要发生的化学反应方程式为，每生成0.5molX，转移的电子物质的量为mol．

（3）流程中可供循环使用的物质有等（填化学式），它们也可以由工业提供．

（4）以石英砂和、等为原料还可以制普通玻璃．

19．

（1）某反应体系中有反应物和生成物共五种物质：

P、H3PO4、H2O、HNO3、NO2。

已知该反应中发生的还原过程为：

HNO3→NO2

①完成上述反应的化学方程式：

。

②若反应转移0.5mol电子，则产生的气体在标况下的体积约为：

（2）氮化硅是一种高温陶瓷材料，其硬度大、熔点高、化学性质稳定。

①已知氮化硅中各原子最外层均达到8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式。

②现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保持下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为。

20．完成下列各题．

（1）中国的瓷器驰名世界，制备陶瓷是以粘土[主要成分Al2Si2O5（OH）4]为原料，经高温烧结而成．若以氧化物形式表示粘土的组成，应写为：

（2）赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的，这一过程中发生反应的化学方程式为：

（3）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，工业上是用氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生产ClO2的，反应过程中同时会生成氯气．写出该反应的化学方程式：

参考答案

1．D

【解析】

试题分析：

A、水晶的成分是SiO2，不属于硅酸盐，故错误；

B、汽油属于不再生能源，故错误；

C、硫酸铜中Cu2＋属于重金属阳离子，能使人中毒，且硫酸铜不能吸水，故错误；

D、碳纤维、光导纤维都是新型的无机非金属材料，故正确。

考点：

考查化学STS等知识。

2．C

A．水晶的主要成分是二氧化硅，含有硅元素，但不是硅酸盐，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品，故A错误；

B工艺师利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，故B错误；

C．光纤的主要成分为SiO2，故C正确；

D．玛瑙的主要成分是二氧化硅，故D错误；

故选C。

【考点定位】考查硅及其氧化物的性质及用途

【名师点晴】本题考查了硅及其氧化物的性质及用途，侧重考查学生对基础知识的考查。

注意石英、水晶、玻璃的主要成分是二氧化硅，光导纤维是比较纯净的二氧化硅材料；

硅电池、硅芯片均是硅单质的用途的体现，陶瓷、砖瓦、玻璃、石棉为硅酸盐材料。

容易错误的是硅芯片和光导纤维，注意不要混淆。

3．B

水玻璃、粘土、普通水泥等含有硅酸盐，硅芯片含有单质硅，不含有硅酸盐，答案选B。

考查常见的硅酸盐产品。

4．D

【解析】试题分析：

A．光导纤维的主要成分是二氧化硅，A正确；

B．二氧化硅是硅酸的酸酐，但不可以用它和水直接反应来制取硅酸，B正确；

C．硅的化学性质不活泼，但在常温下也可和某些物质反应，例如氢氧化钠溶液等，C正确；

D．盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠溶液黏性强，容易使瓶塞和瓶口粘合在一起而不易打开，D错误，答案选D。

考查硅及其化合物的性质

5．D

火法炼铜Cu2S+O2

2Cu+SO2，属于化学反应，A错误；

B、制陶瓷的原料是粘土，发生化学变化生成硅酸盐产品，属于化学反应，B错误；

V、用树皮造纸的蒸煮过程中纤维素在碱性条件下水解，属于化学反应，C错误；

D.打磨磁石制指南针，只是改变物质的外形，没有新物质生成，不涉及化学反应，D正确。

答案选D。

考查化学反应判断

6．D

A．单质硅属于半导体，是重要的半导体材料，A正确；

B．二氧化硅是制造光导纤维的材料，属于无机非金属材料，B正确；

C．硅酸钠具有粘性，是用来制备硅胶和木材防火剂的材料，C正确；

D．硅在自然界中以化合态形式存在，多以硅酸盐或二氧化硅形式存在于岩石、矿物中，D错误。

故答案D。

考查硅和二氧化硅。

7．B

A、SiO2可用于制造光导纤维，A正确；

B、二氧化硅不溶于水，不能直接之比硅酸，B错误；

C、普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料制成的，C正确；

D、盛装NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞是因为玻璃塞与NaOH溶液反应生成粘性很强的硅酸钠，D正确，答案选B。

8．B

①硅是亲氧元素，是构成岩石和许多矿物的基本元素，故正确；

②光导纤维的成分是SiO2，故错误；

③水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用作制备木材防火剂的原料，故正确；

④制造玻璃成分是纯碱、石英砂、石灰石，制造水泥的成分是石灰石和黏土，两者都有石灰石，故正确；

⑤晶体硅制造半导体的原料，故正确；

⑥硅胶具有吸水性，但不具有还原性，不能作抗氧化剂，故错误；

综上所述，故选项B正确。

考查硅及其化合物的性质和用途等知识。

9．B

A、氮的固定是指游离态氮气变为化合态氮，故A错误；

B、水玻璃是指Na2SiO3水溶液，它是制备硅胶和木材防火剂的原料，故B正确；

C、铁及其合金都属于“黑色金属”，故C错误；

D、包装食品里常有硅胶、石灰、还原铁粉三类小包，硅胶、石灰是干燥剂；

还原铁粉是抗氧化剂，故D错误；

故选B。

考查了氮的固定、水玻璃、黑色金属的相关知识。

10．A

A．SiO2为非电解质，不能通过电解方法得到硅，故A错误；

B．Na、Mg、Al、Cl四种元素在海水中以离子的形式存在化合价均为正值，转化成单质后，化合价变为0价，属于氧化还原反应，故B正确；

C．普通玻璃中不含铝，故C错误；

D．MgCl2水解生成氢氧化镁和氯化氢，加热氯化氢挥发，最终得到的固体是氢氧化镁，得不到氯化镁，故D错误；

考查玻璃、水泥的成分，盐类的水解的应用，金属冶炼的原理。

11．C

MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入过量盐酸充分反应后，MgO、Al2O3、Fe2O3生成MgCl2、AlCl3、FeCl3，同时还有HCl剩余。

SiO2与盐酸不反应。

A、Al（OH）3显两性，酸中是最弱的酸，碱中是最弱的碱，其酸性比硅酸要弱，故A错误；

B、根据上述分析，沉淀X为二氧化硅，能与氢氟酸反应导致二氧化硅溶解，故B错误；

C、根据上述分析，溶液Y中的阳离子主要是Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋，故C正确；

D、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋都要沉淀，故D错误。

无机物的反应。

12．D

A、硅酸是弱酸，不溶于水，不能使石蕊变红，故错误；

B、SO2能使紫色石蕊变红，但不褪色，故错误；

C、硝酸是氧化性酸，和金属反应生成氮的氧化物，故错误；

D、液溴易挥发，常常加水液封保存，故正确。

考查元素及其化合物的性质等知识。

13．B

①溶于水的钡盐[如Ba（NO3）2、BaCl2等]对人体有毒，但是硫酸钡难溶于水也难溶于酸，没有毒，而且它具有不易被X射线透过的特点，在医疗上被用作X光透视肠胃的药剂，故正确；

②晶体硅为半导体材料，可以用于制造太阳能电池，神舟10号飞船所用太阳能电池板的材料是单晶硅，故正确；

③乙醇无强氧化性，酒精能使蛋白质变性而杀菌消毒，故错误；

④玛瑙饰品的主要成分与建筑材料砂子相同，都是二氧化硅，故错误；

⑤碳酸钠、氢氧化钠有强腐蚀性能损伤人体，不可以作为治疗胃酸过多的药物，故错误；

⑥明矾电离产生铝离子水解生成氢氧化铝，氢氧化铝具有吸附性，可以用来净水，故正确；

⑦根据酸电离出的氢离子数目将酸分为一元酸、二元酸等，如CH3COOH属于一元酸，故错误；

⑧钠活泼性强，能够从熔融氯化钛中置换钛等金属，可以用来冶炼金属，故正确。

综上所述，选项B正确。

考查物质的组成结构和性质的关系

14．C

A、无元素化合价的变化，所以该反应不是氧化还原反应，A错误；

B、同周期从左到右半径逐渐减小，所以微粒的半径：

r（Si）＜r（Na），B错误；

C、碳酸钠中既含离子键又含共价键，所以Na2CO3中既含有离子键又含共价键，C正确；

D、非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性C＞Si，所以硅酸的酸性强于碳酸，D错误；

答案选C。

考查硅及硅的化合物的相关知识，涉及氧化还原反应、微粒半径的大小、酸性强弱和化学键的类型

15．

（1）铺上一层KClO3粉末，点燃插入的镁条；

（2）＞；

4Al+3O2↑；

b；

（3）Na2O•Al2O3•6SiO2；

CaAl2Si2O8；

（4）0．4mol；

0．6mol

（1）氧化铁和铝在高温下发生铝热反应生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为Fe2O3+2Al

2Fe+Al2O3，为使反应顺利进行，可加入氯酸钾，为助燃剂，点燃镁时反应放出大量的热，镁为引燃剂，所以引发铝热反应的实验操作是加少量KClO3，插上镁条并将其点燃；

（2）地壳中含量排在前五位的元素分别是：

O、Si、Al、Fe、Ca，地壳里硅铝的含量硅大于铝；

工业上通过电解氧化铝冶炼金属铝，反应的化学方程式为，Al2O3

4Al+3O2↑；

图中“2"

区域表示该反应属于氧化还原反应，但不属于四类基本反应，a．SiO2+2CSi（粗）+2CO属于置换反应，是四类基本反应，错误；

SiC+2CO（副反应），属于氧化还原反应，但不属于四类基本反应，正确；

SiCl4，属于化合反应，是四类基本反应，错误；

d．SiC14+2H2

Si+4HC1，属于置换反应，是四类基本反应，错误；

故选b；

（3）硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：

碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO2•mH2O），钠长石（NaAlSi3O8）的碱性氧化物Na2O、两性氧化物Al2O3、酸性氧化物SiO2，因此钠长石的氧化物形式为：

Na2O•Al2O3•6SiO2；

结合钠长石的化学式可知钙长石就是将钠长石的中钠更换为钙，以及化合物中化合价代数和等于0可得钙长石，其氧化物形式为：

CaO•Al2O3•2SiO2，化学式为CaAl2Si2O8；

（4）A份中Al、Si与氢氧化钠溶液反应，B份中Al、Mg与盐酸反应，A份和B份中Al反应放出的气体相等，因此两份气体差和质量差均来源于Mg、Si，Si、Mg与生成氢气的物质的量关系为：

Si～2H2、Mg～H2，标准状况下2240mL气体的物质的量为

=0.1mol，设A份中含有的Si的物质的量为xmol，B份中含有Mg的物质的量为ymol，由质量差可得：

①24y-28x=1.6由气体相差0.1mol可得：

②2x-y=0.1，联立求得：

x=0.2，y=0.3，则样品中Si和Mg的物质的量分别0.4mol、0.6mol。

考查了铝热反应实验、硅酸盐的表示方法、有关混合物的计算的相关知识。

16．

（1）2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；

（2）2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O；

（3）SiO32﹣+2H+=H2SiO3（胶体）；

（4）NH3•H2O+SO2=NH4++HSO3﹣；

（5）6NO+4NH3

5N2+6H2O；

（1）氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学反应为2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，

（2）最后利用小苏打固体可以制得纯碱，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠，化学反应为2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O，

（3）加入稀盐酸可用于生产硅酸胶体，盐酸与硅酸钠反应生成硅酸胶体和氯化钠，离子反应为SiO32﹣+2H+=H2SiO3（胶体），

（4）氨水吸收过量二氧化硫，反应生成亚硫酸氢铵，离子反应NH3•H2O+SO2=NH4++HSO3﹣，

（5）一氧化氮在400℃左右、在催化剂的作用下用氨气还原生成氮气和水，反应的化学方程式为：

6NO+4NH3

5N2+6H2O，

【点评】本题考查离子反应方程式及化学反应方程式的书写，为高频考点，把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答的关键，侧重复分解反应、与量有关的离子反应及氧化还原反应的离子反应考查，注意离子反应中保留化学式的物质，题目难度不大．

17．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）H2SOSiO2+H2O坩埚钳三角架

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时，先写活泼金属氧化物，再写非金属氧化物；

石棉（CaMg3Si4O12）是常用的耐火材料，用氧化物的形式表示CaO·

4SiO2。

（2）[AlFe（OH）nCl6-n]m，根据化合价代数和等于0的原则，其中铁元素的化合价为＋3；

Ⅱ、

（1）根据氧化物的性质进行分类，SiO2属于酸性氧化物；

Na2O、K2O、Fe2O3属于碱性氧化物；

Al2O3属于两性氧化物；

稻壳灰中涉及的氧化物最多有3类。

（2）氢氧化钠与SiO2反应生成硅酸钠，反应的离子反应方程式为SiO2＋2OH－===SiO32－＋H2O。

（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：

H2SOSiO2+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。

本题考查化学实验。

18．

（1）还原剂；

（2）Si+3HCl

SiHCl3+H2；

1；

（3）H2、HCl；

氯碱工业；

（4）纯碱；

石灰石．

（1）石英砂主要成分为二氧化硅，二氧化硅和碳在高温的条件下反应生成碳化硅和一氧化碳，焦炭中的碳的化合价升高是还原剂，故答案为：

还原剂；

（2）粗硅与干燥HCl气体反应Si+3HCl

SiHCl3+H2，每生成0.5molX，转移的电子物质的量0.5×

2=1mol；

（3）流程中可供循环使用的物质有氢气和氯化氢，电解饱和食盐水制得，工业上叫氯碱工业，故答案为：

H2、HCl；

（4）普通玻璃以石英砂和纯碱和石灰石等为原料制得，故答案为：

纯碱；

【点评】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，题目难度中等．

19．

（1）①P+5HNO3=H3PO4+5NO2↑+H2O；

②11.2L；

（2）①Si3N4；

②3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl。

（1）①某反应体系中有反应物和生成物共五种物质：

P、H3PO4、H2O、HNO3、NO2，由于已知该反应中发生的还原过程为：

HNO3→NO2，硝酸氧化剂，获得电子，元素的化合价升高，因此还应该有还原性的物质，在反应后元素的化合价升高，根据题目提供的物质可知是P作还原剂，反应后产生氧化产物H3PO4，再根据元素的原子在反应前