高中化学必修1第四章第一节硅酸盐 硅单质 课时训练Word文档格式.docx

1、3芯片是中美经贸摩擦的焦点之一。制造芯片的高纯硅可以用下述方法制取（反应条件略），下列说法错误的是（ ）A反应、均为氧化还原反应BSiCl4 中 Si 的化合价为+4CSi是金属元素，因此制造芯片的高纯硅具有导电性D硅原子的核电荷数为 14【答案】C反应为二氧化硅与碳反应生成一氧化碳和硅，反应是Si和氯气的化合反应，反应四氯化硅与氢气反应生成氯化氢和硅，以此解答。A. 反应为二氧化硅与碳反应生成一氧化碳和硅，反应是Si和氯气的化合反应，反应四氯化硅与氢气反应生成氯化氢和硅，都是有化合价的变化，符合氧化还原反应特点，故A正确；B. SiCl4 中 Si 的化合价为+4，故B正确；C. Si是非金

2、属元素，制造芯片的高纯硅具有导电性，故C错误；D. 硅原子的核电荷数为 14，故D正确；故选C。4随着工业4.0的到来，工业设备对芯片的需求越来越高，制造芯片所用的半导体材料是A二氧化硅 B碳 C铝 D硅制造芯片所用的半导体材料是硅，二氧化硅用于光导纤维，答案选D。5硅在半导体材料中有重要的应用，工业上制取高纯硅的反应之一是SiHCl3H2 Si3HCl。A置换反应 B复分解反应 C化合反应 D分解反应【答案】A该反应的反应物是一种单质和一种化合物，生成物是另一种单质和另一种化合物，因此反应的基本类型属于置换反应，故合理选项是A。6化学是一门实用性很强的科学，与社会、环境等密切相关,下列有关说

3、法正确的是（ ）A合金的熔点一般比组成合金的各成分金属的高B光导纤维、水泥、玻璃等都属于硅酸盐材料C木材、织物浸过水玻璃后更易燃烧D“静电除尘”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量A、合金的熔点一般比组成合金的各成分金属的低，硬度比组成合金的各成分金属的大，所以A错误；B、水泥、玻璃属于硅酸盐材料，而光导纤维的原料是SiO2，属于无机非金属材料，故B错误；C、水玻璃为Na2SiO3溶液，具有阻燃性，所以木材、织物浸过水玻璃后也具有了阻燃的性能，故C错误；D、“静电除尘”可减少空气中可吸入性颗粒物，“汽车尾气催化净化”能减少氮氧化物的排放，都有利于提高空气质量，故D正确。本题正确答案为D。7下

4、列物质的主要成分不属于硅酸盐的是A陶瓷 B玻璃 C水泥 D玛瑙试题分析：A陶瓷是硅酸盐的混合物，属于硅酸盐材料错误；B玻璃是硅酸盐的混合物，属于硅酸盐材料，错误；C水泥含有硅酸盐，属于硅酸盐材料，错误；D玛瑙主要成分是SiO2，属于氧化物，不是硅酸盐，正确。考点：考查物质成分的种类的判断的知识。8下列关于硅及其化合物的叙述正确的是（ ）A硅酸浓度大时，则形成软而透明、胶冻状的硅酸凝胶，简称“硅胶”，硅胶是常用的干燥剂B陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品，它们是使用量最大的无机非金属材料C用硅酸钠饱和溶液浸泡的竹签晾干后燃烧更旺，因为硅酸钠可以作助燃剂D土壤胶粒表面积巨大且带正电，能与 NH、K+等

5、数十种生物所需的营养离子相互作用，使土壤具有保肥能力A. 硅酸凝胶经干燥脱水后而形成硅胶，硅胶的主要成分是二氧化硅，具有很强的吸水性，常用作干燥剂，也可用作催化剂载体，故A错误；B. 陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品，它们是使用量最大的无机非金属材料，故B正确；C. 用硅酸钠饱和溶液浸泡的竹签晾干后不易燃烧，因此硅酸钠可以作防火材料，故C错误；D. 土壤胶粒一般带负电，能与某些营养阳离子相互作用，使土壤具有保肥作用，故D错误；故选B。9有些科学家提出硅是“21 世纪的能源”，下列有关硅及其化合物的说法正确的是（ ）A硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在B石英中无色透明的晶体就是玛瑙，具有彩色

6、环带状或层状的就是水晶CSiO2 是酸性氧化物，能与水化合生成硅酸D硅晶体是良好的半导体，可以制成光电池，将光能直接转化为电能A. 硅在自然界中只以化合态存在，故A错误；B石英中无色透明的晶体是水晶，具有彩色环带状或层状的就是玛瑙，故B错误；CSiO2是酸性氧化物，二氧化硅与水不反应，故C错误；D硅晶体是良好的半导体，可以制成光电池，将光能直接转化为电能，故D正确；故选D。10下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是（ ）A硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中B反应Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3，反应Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2，

7、两反应是相互矛盾的，不可能都能发生C普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料D祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeOAl2O36SiO2A硅酸钠能将玻璃塞和试剂瓶粘结在一起而打不开，不能用磨口玻璃塞试剂瓶存放，故A错误；B反应Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3是强酸制弱酸，反应Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2，是高温下硅酸钠比碳酸钠稳定，原理不同，都可发生，两者不矛盾，故B错误；C石英玻璃主要成分二氧化硅，是氧化物不是硅酸盐，故C错误；D祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物的形式表示时书写顺序是：活泼金属氧化

8、物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，故可以表示为：3BeOAl2O36SiO2，故D正确；本题的易错点为C，要注意石英玻璃主要成分二氧化硅，不是硅酸盐，类似的还有，水晶、光导纤维、硅芯片等都不是硅酸盐材料，难点是B，要注意反应条件不同，反应的原理可能不同。11半导体行业中有一句话：“从沙滩到用户”，计算机芯片的材料是硅，下列有关硅及其化合物叙述正确的是（ ）A水玻璃可做防火材料 B光导纤维的主要成分是高纯硅C可用石英坩埚加热熔融氢氧化钠固体 D二氧化硅不和任何酸反应A. 水玻璃可做防火材料，故A正确；B. 光导纤维的主要成分是二氧化硅，故B错误；C. 加热时石英与熔融氢氧化钠发生反应，故C错

9、误；D. 二氧化硅与氢氟酸反应，故D错误。故选A。12下列各组物质中，满足表中图示物质在通常条件下能一步转化的全部组合是（ ）序号XYZWSiSiO2Na2SiO3H2SiO3NaNaOHNa2CO3NaClCuCuCl2Cu（OH）2CuSO4FeFeCl3FeCl2Fe（OH）2A B C DSi和O2加热生成SiO2，SiO2和NaOH溶液反应生成Na2SiO3和水，Na2SiO3和盐酸反应生成H2SiO3沉淀，但H2SiO3无法一步转化为Si，故错误；钠与水反应可得到氢氧化钠，氢氧化钠与CO2反应可得到碳酸钠，碳酸钠与稀盐酸反应可得到氯化钠，电解熔融的氯化钠，生成钠和氯气，故正确；在加

10、热条件下，铜与Cl2反应可得到氯化铜，氯化铜与氢氧化钠溶液反应可得到氢氧化铜沉淀，氢氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜溶液与铁反应可得到铜，故正确；Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，FeCl3溶液与Fe反应生成FeCl2，FeCl2与NaOH溶液反应可得到Fe（OH）2，但Fe（OH）2无法一步转化为Fe，故错误。答案选C。13下列关于硅及其化合物的说法不正确的是（）A硅在电子工业中，是重要的半导体材料B盛放氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的玻璃瓶C二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，既能与水反应，又能与氢氧化钠溶液反应D除去二氧化硅中混有的碳酸钙可加入适量的稀盐酸后过滤A用硅制造的半导体器件，耐高温

11、和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件，所以自60年代后期逐渐取代锗，成为重要的半导体材料，A正确；B因为NaOH溶液能与SiO2反应生成Na2SiO3和水，所以盛放氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的玻璃瓶，B正确；C二氧化硅虽然是酸性氧化物，但不能与水反应，C不正确；D二氧化硅与盐酸不反应，而碳酸钙与稀盐酸能发生反应，所以用盐酸可除去二氧化硅中混有的碳酸钙，D正确；14由SiO2制备高纯度硅的工业流程如图所示： 下列说法错误的是ASiO2与纯硅都是硬度大、熔沸点高的晶体BX为CO气体C反应产生的H2与反应产生的HCl可以循环使用D反应均为在高温条件下的非氧化还原反应A项、SiO2和Si都是原子晶

12、体，硬度大、熔沸点高，A正确；B项、反应为SiO2+2CSi+2CO，可知X为CO气体，B正确；C项、由生产高纯硅的流程示意图可知，H2和HCI既是反应物，又是生成物，所以可重复利用的物质是H2和HCl，C正确；D项、反应为SiO2+2CSi+2CO，反应Si（粗）+3HCl SiHCI3+H2，反应SiHCI3+H2 Si（粗）+3HCI，三个方程式中元素的化合价均发生变化，均属于氧化还原反应，D错误；故本题选D。注意抓住SiO2制备高纯度的硅的工业流程图，记住并掌握如下三个方程式：反应为SiO2+2CSi（粗）+3HCI。15下列物质中不能与硅发生化学反应的是（ ）A溶液 B C D浓硝酸

13、A硅能与NaOH溶液发生反应生成硅酸钠和氢气，故A不符合题意；B硅能与F2发生反应生成四氟化硅，故B不符合题意；C硅与氧气在加热条件下反应生成二氧化硅，故C不符合题意；D硅不与浓硝酸发生反应，故D符合题意；故答案为：16有科学家提出硅是“世纪的能源”“未来的石油”。下列有关说法不正确的是（ ）A硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B自然界中的含硅化合物易开采C硅燃烧放出大量的热，燃烧产物对环境的污染程度较低D自然界中存在大量单质硅A硅常温下为固体，性质较稳定，便于贮存，较为安全，故A不符合题意；B沙石的主要成分是二氧化硅，易开采，故B不符合题意；C硅作为一种普遍使用的新型能源被开发

14、利用，说明燃烧放出的热量大，硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅是固体，容易得到有效控制，故C不符合题意；D硅元素在自然界中含量丰富，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，仅次于氧，故D符合题意；17下列关于硅的说法正确的是（ ）A单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间B单质硅是制造光导纤维的材料C硅为非金属，熔点低，但有金属光泽D晶体硅为非金属，属于绝缘体A硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，故A正确；B常用作制造光导纤维的材料是二氧化硅，故B错误；C硅单质为原子型晶体，熔点较高，故C错误；D晶体硅为半导体材料，导电性能介于导体和绝缘体之间，故D错误；A。18下列关于硅单质及其化合物的说法

15、中错误的是（ ）A陶瓷、玻璃、水泥、水晶饰品等，都是硅酸盐产品B常温下，单质硅的性质稳定，与氧气、氯气、硝酸、硫酸等很难发生反应C水玻璃可以作为粘合剂、木材防腐剂D青花瓷胎体的原料为高岭土Al2Si2O3（OH）4，若以氧化物形式可表示为：Al2O32SiO22H2OA陶瓷、玻璃、水泥等，都是硅酸盐产品，水晶饰品的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故A错误；B常温下，单质硅的性质稳定，与氧气、氯气、硝酸、硫酸等都很难发生反应，加热条件下与氧气、氯气反应，故B正确；C水玻璃中的硅酸钠具有粘性，可以作为粘合剂、木材防腐剂，故C正确；D青花瓷胎体的原料为高岭土Al2Si2O5（OH）4，若以氧化物形式

16、可表示为：2SiO22H2O，故D正确；19最近全面通车的沪昆高速铁路是国家重要的交通线路，在工程建设中用量最大的硅酸盐材料是（）A钢筋 B水泥 C玻璃 D陶瓷以含硅物质为原料经加热制成的产品，通常称为硅酸盐产品。所谓硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称，由此分析解答。A钢筋属于金属，故A错误；B水泥是混凝土的主要成分，属于硅酸盐材料，故B正确；C玻璃属于硅酸盐材料，但是在工程建设中用量不大，故C错误；D陶瓷属于硅酸盐材料，但是在工程建设中用量不大，故D错误；答案选B。本题考查了传统的硅酸盐材料，题目难度不大，记住水泥、玻璃、陶瓷的主要成分。

17、二、填空题20氮化硅陶瓷因其熔点高，对于金属及氧化物熔体具有相当的高温稳定性，越来越多被应用于热工各个领域，如陶瓷烧成棚板、辊棒，以及高温轴承、涡轮叶片等。（1）下列关于氮化硅陶瓷的说法正确的是_。A硅粉合成氮化硅的反应属于氧化还原反应B氮化硅陶瓷属于硅酸盐C氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料D太阳能光伏产业的主体材料为氮化硅（2）在烧结氮化硅陶瓷的过程中，二氧化硅、碳、氮气以物质的量之比3:6:2反应生成两种化合物。该反应的化学方程式为_。该反应中氧化剂与还原剂的质量比为_。【答案】AC 3SiO22N26CSi3N46CO 7:9 （1）Si与N2反应前后，N、Si元素的化合价发生变化，故属于氧

18、化还原反应，A正确；氮化硅属于新型高温结构陶瓷，不属于硅酸盐，B错误；根据氮化硅的性能，可用于制造磨刀材料，C正确；太阳能光伏产业的主体材料为硅，D错误。（2）硅原子最外层有4个电子，氮原子最外层有5个电子，在氮化硅中硅显4价，氮显3价，根据化合物中化合价代数和等于零的原则，可得氮化硅的化学式为Si3N4。烧结Si3N4的反应物为SiO2、N2、C，生成物为Si3N4和另一种化合物，则有3SiO22N26CSi3N4另一种化合物，根据原子守恒可得另一种化合物为CO，故反应方程式为3SiO22N26CSi3N46CO。根据反应：3SiO22N26CSi3N46CO，分析各元素化合价变化可知，Si

19、、O元素反应前后化合价没有变化，氮元素价态降低，为氧化剂，碳元素价态升高为还原剂，其质量比为2 mol28 g/mol:（6 mol12 g/mol）7:9。21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

20、 B石英玻璃坩埚 C氧化铝坩埚 D铁坩埚（4）工业上常利用反应2CSiO2Si2CO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_。【答案】D SiO22NaOHNa2SiO3H2O 氢氟酸 防火剂 D C SiO2 （1）根据常见的硅酸盐材料结合生石灰是氧化钙的俗名分析判断；（2）二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水；氢氟酸能够与二氧化硅反应生成四氟化硅和水；（3）水玻璃是矿物胶，不燃烧；二氧化硅、氧化铝能够与碱反应；（4）依据化学方程式判断元素化合价变化，化合价降低的反应物为氧化剂。（1）陶瓷、玻璃、水泥的主要成分都含有硅酸盐，属于硅酸盐产品，生石灰是氧化钙

21、的俗名，属于氧化物，不属于硅酸盐，故选D；（2）二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，化学方程式：SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O；氢氟酸能够与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，能够腐蚀玻璃，可用来雕刻玻璃，故答案为SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O；氢氟酸；（3）水玻璃是矿物胶，不燃烧，可以做阻燃剂，用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作防火剂；普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚都含有二氧化硅，能够与碱反应，氧化铝坩埚的主要成分为氧化铝，氧化铝与碱能够发生反应，Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时的坩埚可选用铁坩埚，故答案

22、为防火剂；D；（4）2C+SiO2Si+2CO，反应中碳元素化合价升高，二氧化硅中硅元素化合价降低，作氧化剂，故答案为C；SiO2。22琉璃被誉为中国五大名器之首、佛家七宝之一。琉璃的发源地在山西，早在春秋战国时期就已出现，世有“晋地琉璃遍天下”一说。（1）古法琉璃，采用琉璃石加入琉璃母烧制而成。琉璃石是一种有色水晶材料，水晶的主要成分是_。（2）水琉璃，即现今常见的仿制琉璃，是以不饱和树脂材料制成。若其为淡绿色，其中可能含有_（填离子符号）。（3）台湾琉璃，由西方玻璃艺术演化而来。制造普通玻璃的原料是石英砂、纯碱和_。玻璃制品应避免与碱性物质（如NaOH）长期接触，有关反应的化学方程式是_。

23、（4）保存琉璃制品时，切不可与氯气接触，这说明琉璃的成分可能具有_性。【答案】SiO2 Fe2+ 石灰石 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 还原 （1）水晶的成份是二氧化硅，则水晶的主要成分是SiO2；（2）树脂为淡绿色，可能含有亚铁离子，其离子符合为：Fe2+；（3）制造普通玻璃的原料是石英砂、纯碱和石灰石；玻璃制品中二氧化硅与碱性物质（如NaOH）反应，所以不能长期接触，反应的化学方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；（4）氯气具有很强的氧化性，而保存琉璃制品时，切不可与氯气接触，这说明琉璃的成分可能具有还原性。23硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐

24、约占地壳质量的90%以上。（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是_，光导纤维的主要成分是_。（填化学式）（2）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，发生反应的化学方程式为_。（3）玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，用氧化物形式表示为_。（4）高纯度单晶硅可以按下列方法制备：Si（粗）SiHCl3Si（纯）写出步骤的化学方程式： _。步骤的产物经过冷凝后得到的SiHCl3（沸点33.0 ）中含有少量的SiCl4（沸点57.6 ），提纯SiHCl3主要操作的名称是_。步骤需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外，还可能使产品中混有杂质_。【答案】Si

25、SiO2 4HFSiO2=SiF42H2O Na2O4SiO2 2CSiO2Si（粗）2CO 蒸馏 SiO2 （1）Si是半导体，可用于制造计算机芯片和太阳能电池，光导纤维的主要成分是SiO2；（2）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，是因为氢氟酸能和SiO2反应，反应的化学方程式为4HFSiO2=SiF42H2O；（3）翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，将其表示为氧化物形式为Na2O4SiO2；（4）步骤的化学方程式为2CSiO2Si（粗）2CO；步骤的产物经过冷凝后得到的SiHCl3（沸点33.0 ）中含有少量的SiCl4（沸点57.6 ），根据两者沸点不同，可采用蒸馏的方法分离；步骤需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外，产品中的Si会和O2在高温的条件下反应生成SiO2。