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。
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