高中化学第四章第一节无机非金属材料的主角硅练习题.docx

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高中化学第四章第一节无机非金属材料的主角硅练习题

第四章第一节无机非金属材料的主角——硅

命题报告

知识点

难度

基础

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拔高

硅的性质、用途和制备

6、11

SiO2的性质及用途

2、4

5、8

硅酸盐的性质及用途

3、7

9、12

硅及其化合物的转化

综合应用

15、16

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）

1．硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质的是（　　）

A．陶瓷餐具B．石英钟表

C．计算机芯片D．光导纤维

解析：

A项为硅酸盐，B、D项为SiO2.

答案：

2．下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是（　　）

A．NaOH溶液B．Na2SiO3溶液

C．盐酸D．氢氟酸

解析：

玻璃中的SiO2能与HF发生反应，与NaOH溶液作用生成具有粘合性的Na2SiO3，

不与盐酸作用，故选C.

答案：

3．赛伦的化学通式为Si6－xAlxOxN8－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

解析：

赛伦属于无机物，具备新型无机非金属材料的特征．

答案：

4．（2010·东城模拟）下列四种物质中，不能与水发生反应，但能与碱发生反应的是（　　）

A．Cl2B．CO2C．NOD．SiO2

解析：

A、B项均能与水、碱反应，C项不能与水、与碱反应．

答案：

5．下列说法正确的是（　　）

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＋CaCO3CaSiO3＋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．①②B．②③C．③④D．①④

解析：

①SiO2能与HF反应，②高温条件下反应并不能说明硅酸的酸性比碳酸强的结

论．

答案：

6．从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下：

①SiO2＋2CSi（粗）＋2CO↑

②Si（粗）＋2Cl2SiCl4

③SiCl4＋2H2Si（纯）＋4HCl

关于上述反应的分析不正确的是（　　）

A．①、③是置换反应，②是化合反应

B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅

C．任一反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子

D．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅

解析：

根据置换反应和化合反应的概念即可判断，A项正确；根据反应①可知还原性焦炭大于硅，根据反应③可知还原性氢气大于硅，B项正确；在三个反应中，硅元素的化合价从0价变为＋4价或从＋4价变为0价，故每消耗或生成28g硅，转移电子均为4mol，C项正确；反应中得到的易挥发的SiCl4分离出来后再用氢气还原才可以得到高纯硅，故操作不正确．

答案：

7．（2010·南京模拟）下列有关Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的共同点的描述中不正确的是（　　）

A．水溶液均显碱性

B．滴入盐酸均有气泡产生

C．均能与CO2反应

D．均不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存

解析：

二者水解均呈碱性，故A、D正确，均能与CO2反应生成NaHCO3、H2SiO3，

B项Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3，不能放出气泡．

答案：

8．工业制造金刚砂（SiC）的化学方程式如下：

SiO2＋3CSiC＋2CO↑.在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是（　　）

A．3∶5B．1∶2C．2∶1D．1∶1

解析：

在该反应中，3molC参加化学反应，生成1mol的Si和2mol的O，所以氧

化剂与还原剂均为C，且物质的量之比为1∶2，B正确．

答案：

9．用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是（　　）

选项

操作及现象

溶液

通入CO2，溶液不变浑浊．先通入CO2再通入氨气，溶液变浑浊

CaCl2溶液

通入CO2，溶液不变浑浊．继续通CO2至过量，浑浊消失

Na2SiO3溶液

通入CO2，溶液变浑浊．再加入品红溶液，红色褪去

Ca（ClO）2溶液

通入CO2，溶液变浑浊．继续通CO2至过量，浑浊消失．再加入足量NaOH溶液，又变浑浊

Ca（OH）2溶液

解析：

A项CaCl2溶液不与CO2反应，但通入NH3后溶液变为（NH4）2CO3可产生浑浊；

B项H2SiO3沉淀不溶于过量的CO2；C项生成的HClO漂白品红；D项CaCO3

Ca（HCO3）2CaCO3.

答案：

10．下列离子方程式书写不正确的是（　　）

A．SiO2与烧碱溶液作用：

SiO2＋2OH－===SiO＋H2O

B．向烧碱溶液中通入足量CO2：

CO2＋OH－===HCO

C．晶体硅与烧碱溶液作用：

Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑

D．CaCO3溶于稀硝酸中：

CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

解析：

SiO2与CO2均具有酸性氧化物的性质，均能与碱作用生成盐和水，但CO2过量时生成碳酸氢盐，故A、B正确；单质硅能与NaOH溶液作用生成Na2SiO3同时放出H2，C正确；D项中CaCO3难溶于水，应写化学式，D错误．

答案：

11．下列事实中能证明碳的非金属性比硅强的是（　　）

①往Na2SiO3溶液中通入CO2产生白色沉淀　②石墨是导体，晶体硅是半导体　③制

玻璃过程中发生反应：

Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑　④CH4比SiH4稳定

A．①④B．②③C．③④D．①②

解析：

①说明酸性H2CO3＞H2SiO3；②③不能说明碳比硅的非金属性强．

答案：

12．（2010·海淀模拟）北京奥运金牌“金玉合璧”（如图）上的环形玉是产自新疆

的和田玉，和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐．某种和田玉的

化学成分为Ca2Mg3Fe2（Si4O11）2（OH）2，下列有关叙述中正确的是（　　）

A．将该和田玉的化学式改写成氧化物的形式表示如下：

2CaO·3MgO·Fe2O3·8SiO2·H2O

B．该和田玉能抵抗任何酸或碱的腐蚀

C．该和田玉中Fe的化合价为＋2价

D．该和田玉是由5种氧化物组成的混合物

解析：

A项应为2CaO·3MgO·2FeO·8SiO2·H2O，B项HF与之可反应，D项属于纯净物．

答案：

二、非选择题（本题包括4小题，共52分）

13．（12分）A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示，A

为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似．

请填空：

（1）形成单质A的原子的结构示意图为________，它的最高化合价为________价．

（2）B的化学式（分子式）为________，B的晶体类型为____________，B和碳反应生成A

和E的化学方程式是__________________________________________________

________________________________________________________________________

（3）C的化学式（分子式）为________，D的化学式（分子式）为________.

解析：

根据“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质”可确定A是Si单质，它

可由SiO2和C在高温条件下反应制取．

答案：

（1）

（2）SiO2　原子晶体　SiO2＋2C高温,Si＋2CO↑

（3）CaSiO3　Na2SiO3

14．（14分）含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱溶液反应生成含A元素的化合物D.

（1）在元素周期表中，A位于__________族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为________，A与B在原子的电子层结构上的相同点是__________________________.

（2）易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是_____________________.

（3）将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D.同时还生成B的最高价氧化物

E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物

①写出生成D和F的化学方程式：

_____________________________________

________________________________________________________________________.

②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是________.

A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚

C．氧化铝坩锅D．铁坩锅

（4）100gC与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2

L,100g混合物中石灰石的质量分数是______.

解析：

（1）A元素单质可做半导体材料，含A元素的某化合物是制造光导纤维的原料，

可知A为硅元素，比硅相对原子质量小的同族元素为碳．

（2）C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸．

（3）SiO2与Na2CO3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

Na2CO3.

（4）若SiO2恰好或过量，与CaCO3反应方程式只有一个，即CaCO3＋SiO2CaSiO3

＋CO2↑.

若CaCO3过量，除发生上述反应外，还会发生反应：

CaCO3CaO＋CO2↑.总之，

CaCO3的多少决定了CO2的产量，可通过以下关系式列式求解：

CaCO3～CO2

＝，m（CaCO3）＝50g.

混合物中CaCO3的质量分数：

×100%＝50%.

答案：

（1）ⅣA　最外层均有4个电子，最内层均有2个电子

（2）氢氟酸　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O

（3）①SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑

Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓

②ABC　（4）50%

15．（14分）（2009·浙江高考）单晶硅是信息产业中重要的基础材料．通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅．以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图．

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