1、1含硅矿物与信息材料一、选择题1地壳中含量位于第一、二位的元素之间形成的化合物不具有的性质是( )A常温下与苛性钠反应 B常温下与水反应C常温下与氢氟酸反应 D高温下与氧化钙反应解析： 地壳中含量位于第一、二位的分别是 O、Si 元素，形成的化合物是 SiO2。答案： B2下列说法不正确的是( )A硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应DSiO 2既与氢氟酸反应，又与氢氧化钠反应，但是 SiO2不属于两性氧化物解析： 硅是灰黑色有金属光泽的固体，但它属于非金属，是半导体。硅在常温下，可与
2、 F2、HF 和强碱反应。SiO 2可与强碱反应，不与一般的酸反应，只与 HF 反应，SiO 2是酸性氧化物。答案： C3下列不是水玻璃用途的是( )A肥皂填料 B木材防火剂C纸板黏胶剂 D建筑装饰材料解析： 水玻璃是 Na2SiO3溶液，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。答案： D4下列说法错误的是( )A向水玻璃中滴加盐酸的反应：SiO 2H =H2SiO323B向水玻璃中通入 CO2：Na 2SiO3CO 2H 2O=H2SiO3Na 2CO3C长石(KAlSi 3O8)用氧化物表示其组成：K 2OAl2O33SiO2D水玻璃可用做木材防火剂解析： C 中应为 K2OAl2O36SiO2。
3、答案： C5下列物品或设备：水泥路桥，门窗玻璃，水晶镜片，石英钟表，玛瑙手镯，硅太阳能电池，光导纤维，计算机芯片。所用材料为 SiO2或要用到 SiO2的是( )A B全部C D解析： 、用到的材料是 Si 而不是 SiO2，其余都用到 SiO2。答案： A26素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶，现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。水晶是较纯净的透明的石英晶体，石英的主要成分是 SiO2。下列有关石英的叙述正确的是(双选)( )A石英都是无色透明的晶体，可以做装饰品，也可以制作光学仪器B石英可以用来生产玻璃C石英晶体可以制取金刚砂D石英不可以用来制取高纯硅，可以制光导纤维解析：
4、纯净的 SiO2晶体是无色的，而其他的石英晶体具有不同的颜色，如玛瑙。生产玻璃的原料是石英、纯碱与石灰石。金刚砂是 SiC，可以用 SiO2与过量 C 反应制得。石英是光导纤维的材料，可以通过石英与碳得到单质 Si，然后再与 Cl2反应生成SiCl4，SiCl 4与 H2反应得到纯净的 Si。答案： BC7远古时期人类就已经开始加工和使用陶瓷，如下图所示是清代民窑陶瓷产品。下列关于陶瓷的说法正确的是( )清康熙景德镇窑青花釉里红山水纹花觚A陶瓷是硅酸盐产品 B陶瓷是金属产品C陶瓷中不含金属元素 D陶瓷属于合金材料解析： 陶瓷属于传统硅酸盐产品，硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。所以陶瓷
5、中含有金属元素，但不属于合金材料。答案： A8高岭土的组成可表示为 Al2(Si2Ox)(OH)y，其中 x、 y 的数值分别是( )A7、2 B5、4C6、3 D3、6解析： 根据元素化合价代数和为 0 原则，32422 x y，代入即可。或根据氧化物的形式 Al2O32SiO2 H2O 得：322 1 x y，代入可确定选项。y2 y2答案： B9硅酸铜钡是当今用最新科学技术合成的一种物质，然而，科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟也是硅酸铜钡。依据以上事实推测下列关于硅酸铜钡的说法错3误的是( )A硅酸铜钡属于硅酸盐 B硅酸铜钡难溶于水C硅酸铜钡难被氧化 D硅酸铜钡易溶于水解析
6、： 根据名称判断，硅酸铜钡为硅酸盐，符合硅酸盐的通性，不溶于水，稳定不易被氧化，故 D 错。答案： D10从石英砂制取硅并获得高纯硅的主要化学反应如下：SiO 22C Si(粗)2CO= = = = =高 温 Si(粗)2Cl 2 SiCl4= = = = =加 热 SiCl 42H 2 Si(纯)4HCl= = = = =高 温 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解析： 选项 A，根据置换反应和化合反应的概念即
7、可判断；选项 B，根据反应可知焦炭的还原性大于硅，根据反应可知氢气的还原性大于硅；选项 C，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 28 g 硅，转移电子均为 4 mol；选项 D，将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，故原操作不正确。答案： D二、非选择题11(1)将下列硅酸盐改写成氧化物的形式(改写时注意金属氧化物在前，非金属氧化物在后，低价在前，高价在后，H 2O 一般写在最后)。镁橄榄石(Mg 2SiO4)：_。高岭石Al 2(Si2O5)(OH)4：_。(2)许多含氧酸及其盐类均可以类似地改写为氧化
8、物形式，请继续改写以下物质：HNO3_，HCOOH_，KAl(SO4)212H2O_。通过以上改写可知，HNO 3的酸酐为_，HCOOH 与浓 H2SO4反应可制_气体。4(3)已知在一定条件下，Fe 在 Cl2中燃烧可以生成 Fe3Cl8，它可以看作是FeCl22FeCl3，类似地，碘与 Fe 在一定条件下可得到 Fe3I8，则它可以看作是_。答案： (1)2MgOSiO 2 Al 2O32SiO22H2O(2)N2O5H2O COH 2O K 2OAl2O34SO324H2ON2O5 CO (3)3FeI 2I212(2015常州高一检测)氮化硅是一种高温结构陶瓷，它的硬度大、熔点高、化学
9、性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与氮在 1 300 时反应获得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_。制汽轮机叶片 航空航天耐高温材料制永久性模具 汽车发动机(2)画出 N 的原子结构示意图_，写出氮化硅的化学式_。(3)高纯度硅与纯氮气反应制得氮化硅，请写出反应的化学方程式_。解析： 从有关信息可知，氮化硅是一种类似二氧化硅结构的晶体，因此具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优良性能。由于 Si 显4 价，氮元素显3 价，故氮化硅的化学式为Si3N4。答案： (1) (2) 7 2 5 Si3N4 (3)3Si2N 2 Si3N4= = = = =高 温 13为确认 HCl、H 2CO3、H 2
10、SiO3的酸性强弱，某学生设计了如下图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为_。(2)装置 B 所盛的试剂是_，其作用是_。(3)装置 C 所盛试剂是_，C 中反应的离子方程式是_。(4)由此得到的结论是：酸性_。解析： 根据强酸弱酸盐 弱酸强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A 中5盛放 Na2CO3，根据 Na2CO32HCl= =2NaClH 2OCO 2可以知道酸性 HCl 强于 H2CO3，然后将生成的 CO2通入 Na2SiO3溶液中，反应为 Na2SiO3CO 2H 2O=H2SiO3Na 2CO
11、3，由此判断酸性 H2CO3H2SiO3，但需注意的是 A 中反应会有 HCl 气体逸出，故通入 Na2SiO3溶液前需将 HCl 吸收，但不能吸收 CO2，故可选用饱和 NaHCO3溶液。答案： (1)盐酸 (2)饱和 NaHCO3溶液 吸收 HCl 气体(3)Na2SiO3溶液 SiO CO 2H 2O=H2SiO3CO23 23(4)HCl H 2CO3 H 2SiO314硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：(1)1810 年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属” 。这种“金属”可能是_。(2)陶瓷、水泥和玻璃是
12、常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有_。(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种技术路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：发生的主要反应电弧炉 SiO22C Si2CO= = = = =1 600 1 800 流化床反应器 Si3HCl SiHCl3H 2= = = = =250 300 还原炉 SiHCl3H 2 Si3HCl= = = = =1 100 1 200 用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为_；碳化硅又称_，其晶体结构与_相似。在流化床反应的产物中，SiHCl 3大约占 85%，还有 S
13、iCl4、SiH 2Cl2、SiH 3Cl 等，有关物质的沸点数据如下表，提纯 SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_6_。物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4沸点/ 2 355 57.6 31.8 8.2 30.4 84.9 111.9SiHCl 3极易水解，其完全水解的产物为_。(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是_。解析： (1)反应物是二氧化硅、木炭和铁，所得“金属”应是铁的合金。(2)生产普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂。(3)SiC 又名金刚砂，与金刚石或晶体硅具有相似的结构。在 SiCl4、SiH 2Cl2、SiH 3Cl 中，SiCl 4在常温下呈液态，会成为杂质。由于SiCl4与 SiHCl3沸点相差较大，因此可用蒸馏的方法进行分离。SiHCl 3完全水解的化学方程式为 SiHCl33H 2O=H2SiO3H 23HCl。(4)氯碱工业的产品是NaOH、H 2、Cl 2，其中 H2、Cl 2反应可制备 HCl。H 2、HCl 都是制备硅工艺中的原料。答案： (1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)(2)石英砂、纯碱和石灰石 (3)SiO 23C SiC2CO 金刚砂 金刚石(或单晶硅)= = = = =高 温 精馏(或蒸馏) H 2SiO3、H 2、HCl(4)H2、HCl
