含硅矿物与信息材料大量习题加解析Word文档下载推荐.docx

1、浙江五校联考）信息、材料、能源被称为新科技革命的“三大支柱”。下列有关资讯错误的是（）A在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源B中、美、日等国已掌握的陶瓷发动机技术，能较大程度地降低能耗，节约能源C光导纤维在信息产业中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是单质硅D结构陶瓷碳化硼（B4C3）常用于制造切削工具，它是一种新型无机非金属材料，属于原子晶体解析：制造光导纤维的主要材料是二氧化硅，不是单质硅，故选项C错误。C2我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，确定对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。月球的矿产资源极为丰富，仅月面表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要

2、矿物有辉石CaMgSi2O6、斜长石KAlSi2O8和橄榄石（Mg，Fe）2SiO4等，下列说法或分析不正确的是（）A辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B斜长石的氧化物形式可表示为：K2OAl2O36SiO2C橄榄石中铁为2价D月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱A项，根据矿物的化学式可知辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿；B项，根据各元素的化合价不变将斜长石改写为氧化物形式为K2O6SiO2；C项，根据化合价之和为零可以计算出橄榄石中铁为2价；D项，月球上有游离态铁是因为月球上没有氧化剂。D3用石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：SiO22CSi（粗）2COSi（

3、粗）2Cl2SiCl4SiCl42H2Si（纯）4HCl关于上述反应的分析不正确的是（）A、是置换反应，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28 g硅，均转移4 mol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A项，由置换、化合反应的定义可知、是置换反应，是化合反应；B项，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，所以焦炭与氢气的还原性均强于硅；C项，以上三个反应中硅均为4价和0价之间的转化，故每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子；D项，上述三个反应应遵循一定的顺序发生。4城市面貌一天比一天得到改善，但在建设的同时，也给城市环境带来了一

4、场严重的环境灾难石棉污染，吸入石棉纤维者易患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式表示为：Ca2MgxSiyO22（OH）2，式中x，y的值分别是（）A5,8B8,3C3,8 D8,5A5现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是（）SiO2Na2SiO3CuSO4CuCl2SiO2H2SiO3CuOCu（OH）2Na2O2NaOHA BC DB6科技日报曾报道：美国宇航局最新发布火星探测成果称，“勇气”号火星车对火星“古谢夫环形山”区域一小片土壤分析后发现，其中富含硅胶。火星车项目科学家们认为，能够生成如此高纯度的二氧化硅沉积物一定要有水参与。下列有关说法正确的是（）A硅胶的化学

5、式可以用SiO2xH2O表示B二氧化硅是硅芯片的主要成分C二氧化硅能溶于所有的酸D水晶、硅石、石英的主要成分是二氧化硅AD7下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是（）A稀盐酸溶液 B氢氟酸C氢氧化钠溶液 D氯化钠溶液8在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是（）焦炭纯碱碳酸钙氢氟酸硝酸氢氧化钠硝酸钙A BC D9（2011扬州模拟）蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述不正确的是（）A沉淀X的成分是SiO2B将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH

6、溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3C在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到的沉淀的主要成分是MgO和Fe2O3D溶液Y中的阳离子主要是Mg2、Al3、Fe3、H10（2011江苏盐城中学）世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是（）A制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土B玻璃在加热熔化时没有固定的熔点C普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起制普通玻璃的原料主要是碳酸钙、纯碱和石英，制普通水泥的主要原料

7、是石灰石和黏土；B项，玻璃是混合物，没有固定的熔点；C项，普通玻璃是由硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅熔合而成的；D项，瓶口和玻璃塞都是磨砂的，磨砂部分有细小的二氧化硅，易与烧碱溶液反应。11（2011江苏常州北郊中学）将过量的CO2通入下列溶液中，出现浑浊的是（）CaCl2溶液；石灰水；饱和Na2CO3溶液；NaAlO2溶液；Ca（ClO）2溶液。A BC DCaCl2溶液和CO2不能反应生成沉淀；石灰水中通入少量CO2生成CaCO3沉淀，继续通入过量CO2沉淀溶解变澄清；从生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3小、水的质量减小、溶质质量增加三个方面推知，有NaHCO3晶体析出；NaAlO2溶液中通

8、过量的CO2生成氢氧化铝沉淀且不能继续溶解；少量CO2生成沉淀，过量CO2沉淀会溶解。12氮化硅（Si3N4）是一种具有耐高温等优异性能的新型陶瓷。工业上可用下列方法制取：3SiO26C2N2Si3N46CO。下列说法正确的是（）A氮化硅晶体属于分子晶体B氮化硅中氮元素的化合价为3C上述反应中，N2是还原剂，SiO2是氧化剂D上述反应中，每生成1 mol Si3N4，N2得到6 mol电子A项，Si3N4具有熔点高、硬度大的特点，应为原子晶体。C项，C是还原剂，N2是氧化剂。D项，每生成1 mol Si3N4,2 mol N2被还原，得到12 mol电子。二、填空题（共52分）13（13分）（

9、2011福州模拟）在工业中利用镁制取硅2MgSiO22MgOSi，同时有副反应发生：2MgSiMg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷），SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置：（1）由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用_（填序号）。a石灰石b锌粒c纯碱（2）实验开始时，必须选通入X气体，再加热反应物，其理由是_，当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是_。（3）反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为_，_

10、。（1）由于Mg可在CO2中燃烧，故不能用CO2作为保护气而可用H2。那么试管中应选用的固体药品为锌粒；（2）实验开始时应先通入氢气排出装置内的空气，避免氧气对实验的影响。然后才能点燃酒精灯，因反应放热，反应开始后移走酒精灯，可利用自身放出的热量维持反应继续进行；（3）反应结束后加入稀盐酸会发生反应Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4，生成的SiH4可自燃，SiH42O2=SiO22H2O，所以会观察到闪亮的火星。（1）b（2）让氢气排尽装置内的空气，避免氧气等对实验的影响该反应为放热反应，可利用自身放出的热量维持反应进行（3）Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4SiH42O2=SiO

11、22H2O14（13分）材料科学是近年来与化学有关的科学研究热点。某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成，它是一种超硬物质，具有耐磨损、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性。它是以中学化学中常见的物质为原料来生产的，下图虚线框外为其生产过程；虚线框内的其他转化是为探究物质C的组成而设，G、F、H均为难溶于水的白色固体；图中除C、M、K（均含A元素）外，其余物质均为中学化学中常见的物质。请回答下列问题。（1）推断出下列物质（写出化学式）：A_，B_，C_，E_，F_，G_，H_，I_，K_。（2）写出下列反应的离子方程式：第步反应_；第步反应_。（3）写出反应的化学方程式：_。由反应可知，化合物

12、C是由两种元素组成的。C与水反应生成E和F。由反应和G的性质推断，G是AgCl，则E中必定含有Cl，所以，E应是HCl；则化合物C中含有Cl；B是Cl2。由于F、H均为难溶于水的白色固体，且H能与NaOH溶液反应，则H有可能是硅、二氧化硅、Al、Al2O3、Al（OH）3。但是，AlCl3跟水反应不能生成沉淀，所以，化合物C只能是SiCl4。F是硅酸（H2SiO3）或原硅酸（H4SiO4）；H是SiO2；I是Na2SiO3；化合物M是Si（NH2）4；K是Si3N4；A是硅（Si）。（1）SiCl2SiCl4HClH2SiO3或H4SiO4AgClSiO2Na2SiO3Si3N4（2）AgCl

13、=AgClSiO22OH=SiO32H2O（3）3Si（NH2）4Si3N48NH315（13分）硅和氮均是自然界含量丰富的元素，其单质及其化合物在环境、能源及材料科学中有着重要影响和广泛应用。试回答下列问题：（1）向大气中排放NOx可能导致的环境问题有_（答两点）。已知足量NaOH溶液能完全吸收NO2生成氮的含氧酸盐，试写出该反应的离子方程式（2）光导纤维的使用，让人们的生活更加丰富多彩，_是制备光导纤维的基本原料。（3）氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为_，可由硅粉（用Al2O3和Y2O3作助剂）在氮气中高温烧结而成，氮气在反应中既是反应物，同时又起了_作用。由于使用的硅粉表面

14、含二氧化硅，在反应中需加入碳粉。在烧结过程中，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（4）硅燃烧放出大量热量，“硅能源”有望成为二十一世纪的新能源。与“氢能源”比较“硅能源”具有_等更加优越的特点，从而得到全球的关注和期待。本题主要考查了有关硅及其化合物的基础知识和应用，并考查学生根据题目信息，进行分析加工处理的能力。（1）酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏2NO22OH=NO3NO2H2O（2）SiO2（或二氧化硅）（3）Si3N4防止硅和氮化硅氧化（或作保护气）3SiO22N26CSi3N46CO（4）便于储运、比较安全16（13分）在下图所示转化关系

15、中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀，F为密度最小的无色气体。且各种物质所含元素除H、O外，其余均为第三周期元素。请按要求回答下列问题：（1）若实现CE转化所需的b溶液是“过量的盐酸”，则B的化学式为_。（2）若实现CE转化所需的b溶液不能使用“过量的盐酸”，只能使用“少量的盐酸”，则C的溶液显_（填“酸”“碱”或“中”）性；A和a溶液反应，若产生标准状态下3.36 L的F气体，转移的电子数目为_个。（3）若实现CE转化所需的b溶液是“过量的NaOH溶液”，则E的化学式为_；反应BaCD的离子方程式为_。（1）SiO2（2）碱1.8061023（3）Mg（OH）2MgO2H=Mg2H2O 题

16、组一碳族元素性质的相似性和递变性1下列关于碳族元素的说法中，错误的是 （D）A它们从上到下非金属性向金属性递变的趋势比卤素明显B碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱C碳族元素原子的最外层都有4个电子D主要化合价有2价和4价，大多数2价化合物稳定2根据碳族元素的相似性与递变性、一般性与特殊性的知识，判断下列说法正确的是 （D）ACO2、PbO2都是强氧化剂BCO2和PbO2都是弱氧化剂，CO和PbO都是还原剂CSn（OH）4可与NaOH反应，但不与盐酸反应DGe、Si是半导体材料3根据锡、铅的主要化合价及其稳定性，完成下列填空：（1）锡的2价化合物应具有较强的还原性，铅的4价化合物应具有

17、较强的氧化性。（2）已知Sn2的还原性比Fe2的还原性强，PbO2的氧化性比Cl2的氧化性强。试写出下列 反应的化学方程式：氯气与锡共热Sn2Cl2SnCl4。氯气与铅共热PbCl2PbCl2。PbO2与浓盐酸共热PbO24HCl（浓） PbCl2Cl22H2O。 题组二硅、无机非金属材料4硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述不正确的是 （D）A硅单质可用来制造太阳能电池B二氧化硅是制造光导纤维的材料C二氧化硅是制造玻璃的主要原料D硅酸盐可用来制作水晶、玛瑙等工艺品5世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000 年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃

18、的说法不正确的是 （C）A制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英B普通玻璃的主要成分之一是二氧化硅C普通玻璃有固定的熔点D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使 瓶塞与瓶口粘在一起6（2010威海统一考试）青石棉（cricidolite）是一种致癌物质，其化学式为 Na2Fe5Si8O22（OH）2（化学组成可表示为Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O）。青石棉用稀硝酸溶 液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是 （D）A青石棉不属于硅酸盐原料B青石棉中含有一定量的石英晶体C青石棉属于新型无机非金属材料D1 mol青石棉能使1 mol稀硝酸被还原7

19、对于化学方程式SiO23CSiC2CO，有关叙述正确的是 （D）A反应中SiO2是氧化剂，C是还原剂B硅元素被还原了，碳元素被氧化了C在反应中C是氧化剂D在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为128（2010南宁模拟）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与烧碱反应生成含A元素的 化合物D。（1）在元素周期表中，A位于A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最外层均有4个电子。（2）易与C发生化学反应的酸是氢氟酸，反应的化学方程式是SiO24HF=SiF4 2H2O

20、。（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F。写出生成D和F的化学反应方程式：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，Na2SiO3 CO2H2O=Na2CO3H2SiO3。要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是 （ABC）A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚C氧化铝坩埚 D铁坩埚（4）100 g C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50%。9在下图所示的物质相互转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色不溶于水

21、的物 质。据此填空。【对点训练】1碳族元素的C、Si、Ge、Sn的4价稳定，Pb的2价稳定。2碳族元素中，C、Si、Ge、Sn的4价化合物稳定，而Pb的2价化合物稳定，4 价不稳定的元素表现强氧化性，2价不稳定的元素则表现强还原性，故A、B都错； Sn是典型金属，所以其最高价氧化物对应的水化物Sn（OH）4与HCl易反应；D的说法正 确。3稳定性： ；氧化性： （PbO2）Cl2；还原性：Fe2Sn2。根据氧化还原反应规律可写出有关反应方程式。4光导纤维的材料是SiO2，B项对；制造玻璃的主要原料有SiO2、Na2CO3、CaCO3， 故C项对；制作水晶、玛瑙的材料主要成分是SiO2，并非是硅

22、酸盐，故D项错。5制造普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂在玻璃熔炉中发生反应：Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2，CaCO3SiO2CaSiO3CO2，所以普通玻璃的成分是Na2SiO3、 CaSiO3、SiO2的混合物，没有固定的熔点。6由3FeO10HNO3=3Fe（NO3）3NO5H2O得关系式：Na2Fe5Si8O22（OH）23FeOHNO31 mol合成1 mol7双线桥法表示反应中电子转移的方向及数目如下：SiO23CSiC得4e2C失 22eO，反应中只有C元素化合价改变，因此碳在反应中既是氧化剂，又是还原剂， 且n（氧化剂）n（还原剂）12。8（1）A的单质可作半导体材

23、料，可知A为Si，位于A族，与之同族且相对原子质量 较小的是碳元素，二者共同点是最外层均有4个电子。（2）C为SiO2，易与氢氟酸反应生成SiF4和H2O。（3）SiO2与纯碱高温反应生成Na2SiO3（D）和CO2（E）。（4）不论CaCO3过量与否，生成CO2由CaCO3决定，由关系式CaCO3CO2得： 解得m（CaCO3）50 g混合物中石灰石的质量分数为100%50%。（1）写出各物质的化学式：A：Si、B：SiO2、C：Na2SiO3、D：H2O、E：H2SiO3、F：H2。（2）B与a溶液反应的离子方程式是SiO22OH=SiOH2O。（3）A与a溶液反应的离子方程式是Si2OHH2O=SiO2H2。解析本题“突破口”是C中加入过量HCl产生不溶于盐酸的白色沉淀，推知E可能是 硅酸。A可能是Si，代入题目验证，B为SiO2，能与Si和SiO2反应的溶液可能为HF 溶液或NaOH溶液，结合题目知a溶液为NaOH溶液，C为Na2SiO3，D为H2O，F为一、选择题（本题包括12小题，每题5分，共60分）1（2009广东理基，22）下列关于硅