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高中化学第四章非金属及其化合物4.1无机非金属材料的主角_硅检测4新人教版必修.doc

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1、1第 1 节 无机非金属材料的主角硅(时间 40 分钟 满分 100 分)一、选择题(本题包括 12 小题,每小题 4 分,共 48 分)1下列物质中,不含有硅酸盐的是( B )A水玻璃 B硅芯片C黏土 D普通水泥解析 硅芯片主要成份为硅单质,不含硅酸盐。2下列药品可用带玻璃塞的试剂瓶存放的是( A )A盐酸 B氢氟酸CNaOH 溶液 DNa 2SiO3溶液解析:氢氟酸能与玻璃中的 SiO2反应而腐蚀玻璃。NaOH 能跟玻璃中的 SiO2反应生成有黏合作用的 Na2SiO3。Na 2SiO3本身有黏合作用。盐酸不与玻璃反应。3硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列说法正确的是( A )A硅酸钠

2、可用于制备木材防火剂B硅单质广泛用于光纤通讯C利用盐酸刻蚀石英制作艺术品D水晶项链是硅酸盐制品解析 Na 2SiO3有防火的作用,A 正确;光纤的成分为 SiO2,盐酸不能与 SiO2反应,水晶成分为 SiO2,不属于硅酸盐,B、C、D 说法错误。4.江西景德镇制瓷历史悠久,产品名扬天下。下列关于陶瓷的说法中正确的是( A )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5关于二氧化硅,下列叙述不正确的是( D )A水晶的成分是二氧化硅B二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别C二氧化硅不溶于水,也不能跟水反应生成酸D二氧化硅是一种酸性氧化物,它不跟任何酸

3、起反应解析 水晶的主要成分为 SiO2,A 项正确;CO 2是由分子构成的,而 SiO2是 Si 和 O 按12 组成的空间立体网状结构的晶体,二者物理性质差别较大,B 项正确;SiO 2不溶于水也不与水反应,C 项正确;SiO 2可以与氢氟酸反应,D 项不正确。6.下列溶液可以盛放在玻璃瓶中,且能用玻璃塞的是( D )A.硅酸钠溶液 B.氢氟酸C.氢氧化钠溶液 D.氯化钠溶液解析:盛放碱性溶液的玻璃瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞,防止玻璃塞中的 SiO2与碱液反应生成 Na2SiO3而使瓶口和瓶塞黏结在一起;因为氢氟酸与玻璃中的 SiO2反应:SiO2+4HF SiF4+2H 2O,而使玻璃溶解

4、,故不能用玻璃瓶盛放氢氟酸。7下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是( D )A水玻璃是一种矿物胶,既不燃烧也不易被腐蚀2B在建筑工业上可以作黏合剂C木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质解析:Na 2SiO3的水溶液叫水玻璃,是一种矿物胶,通常用作耐火材料。在空气中发生反应:Na 2SiO3CO 2H 2O=H2SiO3Na 2CO3,故 D 项不正确。8.把过量 CO2气体通入下列溶液中,溶液始终保持澄清的是( C )A.Na2SiO3溶液 B.澄清石灰水C.CaCl2溶液 D.Ca(ClO)2溶液解析:a 2SiO3溶液与 CO2气体反

5、应生成 H2SiO3胶体;澄清石灰水与 CO2气体反应先生成白色沉淀,然后白色沉淀又溶解;CaCl 2溶液与 CO2气体不反应;Ca(ClO) 2溶液与 CO2气体反应先生成白色沉淀,然后沉淀又溶解。9NaOH、KOH 等碱溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中( B )A B C D解析 碱可以与玻璃中的 SiO2反应,因此碱液只能贮存在带橡胶塞的细口瓶中。10能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是( D )A二氧化碳溶于水生成碳酸,二氧化硅不溶于水也不直接与水反应生成硅酸B在高温条件下,二氧化硅与碳酸钠反应,生成硅酸钠和二氧化碳C二氧化硅的熔点比二氧化碳高D二氧化碳通入 Na2SiO3稀溶液中,生成白色

6、胶状沉淀解析:要证明碳酸的酸性比硅酸强,依据较强酸制较弱酸原理,因为 H2CO3与硅酸盐反应生成硅酸,故 D 项正确。酸性与溶解性、非水条件下反应及熔点无关。11.下列叙述正确的是( B )A.工业上用过量的碳还原二氧化硅而得到作为半导体材料的硅B.晶体硅和石英中均有四面体结构C.水玻璃中加少量硝酸出现白色沉淀,硝酸过量时,沉淀溶解D.SiO2是 H2SiO3的酸酐,溶于水后即生成 H2SiO3解析:A 项,过量的碳参与反应,得到的粗硅中还含有 SiC,而作为半导体材料的硅必须是高纯硅,错误;B 项,石英中的二氧化硅、晶体硅均是四面体形的立体网状结构,正确;C 项,H 2SiO3难溶于水,不溶

7、于硝酸,错误;D 项,SiO 2是 H2SiO3的酸酐,但 SiO2不能与水反应,错误。12形形色色的硅酸盐存在于地球的每一个角落,在人类的生活和生产中扮演着重要的角色,下列说法不正确的是( C )A古代的陶瓷、砖瓦、现代的玻璃、水泥等,都是硅酸盐产品3B晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是一种重要的半导体材料C硅酸、二氧化硅、硅酸钠及硅酸盐产品均属于电解质D青花瓷胎体的原料为高岭土Al 2Si2O5(OH)4,若以氧化物形式可表示为Al2O32SiO22H2O解析:水泥、玻璃、陶瓷属于传统的无机非金属材料,主要成分都是硅酸盐,A 正确;晶体硅是半导体材料,B 正确;二氧化硅是非电解质,硅酸

8、盐产品是混合物,而电解质是化合物,C 错误;硅酸盐可以用盐的形式或氧化物的形式表示,D 正确。二、非选择题:本题包括 4 小题,共 52 分 。13 (每空 2 分,共 12 分)已知 A 是一种装饰品的主要成分,根据如图转化关系(部分产物略去),回答下列问题。已知:SiO 2Na 2CO3 Na2SiO3CO 2= = = = =高 温 (1)A 的用途:_(任写一种),B 是_,D 是_。(2)写出离子方程式:_。_。_。解析:由题给信息“A 是一种装饰品的主要成分”和图中转化关系条件,可推出 A 是SiO2,则 B 为 Na2SiO3,C 为 CO2,进一步推出 D 是 H2SiO3。再

9、由 ABD 的转化关系,对物质 B 进行验证。答案:(1)制光导纤维(或其他合理答案) Na 2SiO3 H 2SiO3(2)CO2H 2OSiO =CO H 2SiO323 23SiO22OH =SiO H 2O23SiO 2H =H2SiO32314 (每空 3 分,共 12 分)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题:(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl 3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下: 石 英 砂 焦 炭 高 温 粗 硅 HCl 573 K以 上 SiHCl3( 粗 ) SiHCl3( 纯 ) H2 1 357 K 高 纯 硅写

10、出由纯 SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式:_。4整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl 3遇水剧烈反应生成 H2SiO3、HCl 和另一种物质,写出配平的化学反应方程式:_;H2还原 SiHCl3过程中若混入 O2,可能引起的后果是_。(2)下列有关硅材料的说法正确的是_(填字母)。A碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥B氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承C高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维D普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高E盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅解析:(1)根据给定的反应物和生成物写出化学方程式,注意反应条件

11、和配平。写出反应物和给出的生成物 H2SiO3和 HCl,用原子守恒法找出另一种生成物为 H2,并配平。(2)A 项水泥是硅酸盐材料;B、C 选项根据硅的化合物的用途可知,两项说法都正确;D 项中玻璃是混合物,没有固定熔点;E 项盐酸和硅不反应。答案:(1)SiHCl 3H 2 Si3HCl = = = = =1 357 K SiHCl 33H 2O=H2SiO3 3HClH 2 氧气与氢气混合,可能引起爆炸;氧气可能会氧化 SiHCl3 (2)BC15 (每空 2 分,共 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

12、质。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_。(2)B 的化学式(分子式)为_。B 和碳反应生成 A 和 E 的化学方程式是_。(3)C 的化学式为_,D 的化学式为_。解析 “A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质”知 A 是硅,根据图可初步假定 B 是 SiO2,然后代入转化关系进行验证。答案 (1) 4 (2)SiO 2 SiO 22C Si2CO (3)CaSiO 3 = = = = =高 温 Na2SiO316.(16 分)几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示:试判断:5(1)写出下列各种物质的化学式:A_,B_,C_,D_,E_。(2)写出

13、下列反应的离子方程式:AD_;DC_。(3)写出下列反应的化学方程式:BE_。解析:A、B、C、D、E、F 均为含硅元素的物质,要推断这些物质,必须选定其中一种作为突破口。从图中分析,B 物质涉及与其他物质的关系最多,其位置关系最为关键,且其中有明显的性质特征。B 物质可与 Na2O 反应生成钠盐 D,故 B 可能为 SiO2或硅酸,但硅酸不可能由某种物质通过高温强热的方法制取,故 B 只能为 SiO2。SiO 2与碳在强热条件下反应可制得单质硅。而单质硅可与 NaOH 溶液在室温下反应生成 Na2SiO3。所以 A 为 Si,D为 Na2SiO3。向 Na2SiO3溶液中通入 CO2,将析出

14、硅酸(H 2SiO3)。无论是在 Na2SiO3中加入CaCl2溶液,还是 SiO2和 CaCO3在高温下反应,或者 H2SiO3与 CaO 共热,都将得到 CaSiO3固体。由此可知 E 为 CaSiO3,H 2SiO3加热分解为 SiO2,故 C 为 H2SiO3。答案:(1)Si SiO 2 H 2SiO3 Na 2SiO3 CaSiO 3(2)Si+2OH -+H2O Si +2H2Si +CO2+H2O H2SiO3+C(3)CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO26第 1 节 无机非金属材料的主角硅 过关训练试题(时间 40 分钟 满分 100 分)一、选择题(本题包括 12 小

15、题,每小题 4 分,共 48 分)1.下列物质中,不含有硅酸盐的是( B )A.水玻璃 B.硅芯片C.黏土 D.普通水泥解析:水玻璃、黏土、普通水泥中都含有硅酸盐, B 项硅芯片的主要成分是单质硅。2.光导纤维被认为是 20 世纪最伟大的发明之一。瑞典皇家科学院宣布,将 2009 年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟,以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得的突破性成就。光导纤维的主要成分是( B )ASi BSiO 2CNa 2SiO3 DSiCl 4解析 光导纤维的主要成分为 SiO2。3在一定条件下,下列物质不能和二氧化硅反应的是( C )焦炭 纯碱 碳酸钙 氢氟酸 硝

16、酸 氢氧化钾 氧化钙 氮气A BC D解析:根据二氧化硅的化学性质,二氧化硅不与水反应,也不与除氢氟酸外的酸反应,它可与碱性氧化物和强碱反应,高温时可以被碳还原成单质硅。4.下列关于硅的说法正确的是( D )硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在水泥是硅酸盐材料 单质硅是良好的半导体氮化硅陶瓷是新型的无机非金属材料 光导纤维属于硅酸盐产品 水玻璃可以用作木材防火剂A. B.C. D.解析:光导纤维的主要成分是二氧化硅。5.昆仑玉的成分可简单看成是 Ca2Mg5Si8O22(OH)2,则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为( B )A.CaOMgOSiO2H2O B.2CaO5MgO8SiO

17、2H2OC.2CaOMgOSiO22H2O D.5CaO2MgO8SiO2H2O解析:根据昆仑玉的化学式,将 Ca、Mg、Si、H 分别写成氧化物的形式,再调整各氧7化物前的计量数并使其原子组成与昆仑玉的化学式一致,可得昆仑玉用氧化物的形式表示为 2CaO5MgO8SiO2H2O。6.氧化锆陶瓷系列和磷酸钙陶瓷系列属于新型无机非金属材料,都可以用于制造人造骨骼,这是利用了它们的( D )A.耐高温和强度高 B.光学特性C.电学特性 D.生物功能解析:氧化锆陶瓷系列和磷酸钙陶瓷系列的生物功能使其对机体无排异反应,可以用于制造人造骨骼。7现有硫酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末,只用一种试剂就可以

18、将它们鉴别开,该试剂是( B )A纯水 B盐酸C硝酸银溶液 D碳酸钠溶液解析:加入水,石灰石和二氧化硅都不溶于水,不能鉴别,故 A 项错误;加入盐酸,硫酸钠溶解,无明显现象,石灰石溶解,生成气体,二氧化硅不反应,溶液中有沉淀,现象不同,可鉴别,故 B 项正确;加入硝酸银溶液,溶液中都有沉淀,不能鉴别,故 C 项错误;加入碳酸钠溶液,与三种物质都不反应,不能鉴别石灰石和二氧化硅,故 D 项错误。8下列关于二氧化硅的叙述正确的是( C )A二氧化硅晶体是由 SiO2分子构成的,它的熔点高、硬度大B可用石英坩埚熔融烧碱C二氧化硅可用于制造石英钟表的压电材料和光导纤维D二氧化硅能溶于氢氟酸中,这是由它

19、的晶体结构决定的解析:在 SiO2晶体中只存在 Si、O 两种原子,而没有 SiO2分子;石英的主要成分是SiO2,它能与烧碱反应,故不能用石英坩埚熔融烧碱;SiO 2可用于制造石英钟表的压电材料和光导纤维;二氧化硅之所以能溶于氢氟酸是因为二者反应生成了 SiF4气体和 H2O,这与它的晶体结构无关。9.下列说法正确的是( D )A.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B.根据 SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2的反应,可推知硅酸酸性比碳酸酸性强C.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质D.在反应 SiO2+2C Si+2CO中 SiO2作氧化剂解析:SiO 2可与

20、强碱反应也可与酸中的 HF 反应:SiO 2+4HF SiF4+2H 2O,与 HF 反应是 SiO2的特性之一。B 项中该反应之所以能发生是高温条件下 CO2以气体形式逸出而使反应进行得彻底。C 项水玻璃可以与空气中的 CO2反应,易变质, C 项错误。D 项 SiO2被 C 还原成 Si,SiO 2作氧化剂,说法正确。10.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是( D )A.这是一种矿物胶,既不燃烧也不受腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧8D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质解析:Na 2SiO3的水溶液称为水玻璃,是

21、一种矿物胶,通常用作耐火材料。在空气中发生反应:Na 2SiO3+CO2+H2O H2SiO3(胶体)+Na 2CO3,故 D 项不正确。11.下列关于 SiO2和 CO2的说法中正确的是( A )A.CO2、SiO 2都是酸性氧化物B.CO2和 SiO2与水反应分别生成相应的酸C.CO2是酸性氧化物,SiO 2是两性氧化物D.CO2和 SiO2都是由相应的分子组成的解析:CO 2可溶于水生成 H2CO3,但 SiO2却不能溶于水生成 H2SiO3,B 错误;SiO 2与 CO2都是酸性氧化物,A 正确,C 错误;CO 2是由 CO2分子组成的,而 SiO2中不存在分子,D 错误。12.下列物

22、质中不能用玻璃试剂瓶配玻璃塞盛放的是( D )浓硝酸 NaOH 溶液 HF 溶液 浓硫酸 NaCl 溶液 Na 2SiO3溶液A. B.C. D.解析:NaOH 溶液不能用玻璃塞,HF 溶液不能使用玻璃瓶,Na 2SiO3溶液本身具有黏性,不能使用玻璃塞。其余物质都可以用玻璃瓶配玻璃塞来保存。二、非选择题:本题包括 4 小题,共 52 分 。13 (每空 2 分,共 12 分)化学与人类社会可持续发展密切相关,能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。(1)硅是无机非金属材料的主角。请你举出两种含硅的材料名称_、_。(2)硅最重要的氧化物是二氧化硅,是玻璃的主要成分,那么存放氢氧化钠溶液的试

23、剂瓶不用玻璃塞的原因是_。有关反应的方程式为_。(3)氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中,氟化氢也不能用玻璃仪器制备,其主要原因是 _。有关反应方程式为_。答案 (1)玻璃 水泥 陶瓷 光导纤维等(任意两种,合理即可)(2)玻璃的主要成分为 SiO2,与 NaOH 溶液反应生成了黏性的 Na2SiO3,将瓶口瓶塞黏在一起 SiO 22NaOH= =Na2SiO3H 2O(3)因为 HF 能腐蚀玻璃 SiO 24HF= =SiF42H 2O14 (共 16 分)(1)用两种方法鉴别下列两种白色粉末状物质。Na2CO3和 SiO2_;_。(2)欲鉴别 CaCO3和 Na2SiO3,某同学分别取少许待测粉

24、末,滴加稀盐酸,指出他观察到的现象:CaCO3:_;Na2SiO3:_。解析 (1)可利用加水溶解的方法,能溶于水的是 Na2CO3,不溶于水的是 SiO2;9可用焰色反应法:焰色反应为黄色的是 Na2CO3,余者为 SiO2;可用酸液产气法:分别取少许待测粉末,滴加稀盐酸,能够产生气体的是 Na2CO3,不反应的是 SiO2。化学方程式: Na 2CO32HCl= =2NaClH 2OCO 2。(2)分别取少许待测粉末,滴加稀盐酸,CaCO 3能够产生无色气体,Na 2SiO3则能产生白色沉淀。(3)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

25、,如陶瓷烧成棚板、辊棒,以及高温轴承、涡轮叶片等。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 362 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_。解析:(3)Si 与 N2反应前后,N、Si 元素的化合价发生变化,故属于氧化还原反应,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。硅原

26、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、N 2、C,生成物为 Si3N4和另一种化合物,则有3SiO22N 26C Si 3N4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 3SiO22N 26C Si3N46CO。根据反应:3SiO 22N 26C= = = = =高 温 Si3N46CO,分析各元素化合价变化可知,Si、O 元素反应前后化合价没= = = = =高 温 有变化,氮元素价态降低,N 2为氧化剂,碳元素价

27、态升高,C 单质为还原剂,其质量比为(2 mol28 g/mol)(6 mol12 g/mol)79。答案 (1)加水溶解法:能溶于水的是 Na2CO3,不溶于水的是 SiO2焰色反应法:焰色反应为黄色的是 Na2CO3,余者为 SiO2或酸液产气法:分别取少许待测粉末,滴加稀盐酸,能够产生气体的是 Na2CO3,不反应的是 SiO2。化学方程式:Na2CO32HCl= =2NaClH 2O CO2(答两种合理方法即可)(每个 2 分)(2)产生无色气体 产生白色沉淀(每空 2 分)(3)AC(2 分)3SiO 22N 26C Si3N46CO (3 分) 79(3 分)= = = = =高

28、温 15 (每空 3 分,共 12 分)硅胶和石英的主要成分都是 SiO2,前者是结构疏松的SiO2,后者是结构致密的 SiO2。二者成分相同,结构不同,化学性质相同,物理性质上表10现出差别,具有不同的用途。由石英制取硅胶,经历以下三步,试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的写出离子方程式)。(1)用 NaOH(aq)溶解石英:_。(2)过滤,向滤液中加入盐酸,至沉淀不再产生:_。(3)微热,浓缩硅酸溶液,加热蒸干溶液,并使固体完全分解:_。写出硅胶的一种用途:_。解析:(1)石英的主要成分是酸性氧化物 SiO2,与碱反应生成盐和水:2NaOHSiO 2=Na2SiO3H 2O。 (2)过

29、滤,除去石英中的杂质,得滤液为 Na2SiO3(aq),硅酸是弱酸,Na 2SiO3与盐酸发生复分解反应:Na 2SiO32HCl= =2NaClH 2SiO3。(3)微热,H2SiO3(aq)浓缩,H 2SiO3聚合为胶体,加热硅酸溶胶脱水,生成多孔硅胶:H2SiO3 H2OSiO 2。硅胶的制备过程:石英(SiO 2) Na2SiO3 H2SiO3 硅胶(SiO 2)。硅胶的主要用途有两个: NaOH HCl 作干燥剂或作催化剂的载体。答案 (1)2OH SiO 2=SiO H 2O23(2)SiO 2H =H2SiO323(3)H2SiO3 H2OSiO 2 干燥剂(或催化剂载体)16

30、(12 分)已知 A 是一种装饰品的主要成分,根据下图转化关系,回答下列问题。(1)A 用途_(任写一种),B 是_, D 是_。(2)写出化学方程式:_。_。(3)写出离子方程式:_。_。_。解析:由 A 是一种装饰品的主要成分,与纯碱反应, A 可能是 SiO2,SiO 2与纯碱反应生成 Na2SiO3和 CO2,二者在水中可反应生成 H2SiO3,而 H2SiO3受热分解又可生成 SiO2,所以 A 是 SiO2,B 是 Na2SiO3,D 是 H2SiO3。11答案 (1)制光导纤维 Na 2SiO3 H 2SiO3(2)Na 2CO3 SiO 2 Na2SiO3CO 2;= = =

31、= =高 温 H 2SiO3 SiO2H 2O(3)CO 2H 2OSiO = CO23H 2SiO323SiO 22OH = SiO H 2O23SiO 2H =H2SiO323第 1 节 无机非金属材料的主角硅 质量检测试题(时间 40 分钟 满分 100 分)一、选择题(本题包括 12 小题,每小题 4 分,共 48 分)1下列关于碳、硅的说法正确的是( B )A碳、硅的最外层均有 4 个电子,易得电子表现较强氧化性B硅是构成岩石的基本元素,地壳中含量处于第二位C硅在自然界中既有游离态又有化合态D碳的氧化物和硅的氧化物在常温常压下均为气体解析:A 项,碳、硅得失电子均不易;C 项,硅为亲

32、氧元素,在自然界中无游离态;D项,SiO 2在常温常压下为固体。2下列关于碳和硅的说法中正确的是( B )A其对应氧化物均为酸性氧化物B碳和硅的最高正价都是4 价C硅元素在地壳中的含量占第二位,碳占第一位D碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态解析 CO 2、SiO 2属于酸性氧化物,但 CO 则不是,A 错;碳和硅都是非金属,其原子12最外层都是 4 个电子,最高正价为4 价,B 正确;在地壳中占第一位的是氧,不是碳,C错;硅在自然界只能以化合态形式存在,D 错。3.下列关于硅酸盐的说法中正确的是( B )A.硅酸盐都难溶于水B.Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐,其水溶液可用作

33、黏合剂C.硅酸盐通常可用氧化物的形式表示,说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质解析:Na 2SiO3可溶于水,A 项错误;硅酸盐可用氧化物的形式表示,但不是由各种氧化物组成,C 项错误;水玻璃可以与空气中的 CO2反应,易变质,D 项错误。4证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是( D )A加入过量的盐酸,观察是否有气泡冒出B加入过量的烧碱溶液,观察是否有固体溶解C加热至高温,观察是否有气泡冒出,是否有硅酸钙生成D先加过量的盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现;若有不溶物则滤出,投入氢氧化钠溶液中看其是否溶解解析:SiO 2不溶于除氢氟酸以外

34、的任何酸,CaO、CaCO 3均可溶于盐酸,且 CaCO3溶于盐酸有气泡生成,SiO 2可以溶于 NaOH 溶液。5下列表述正确的是( D )人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅 化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐 提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料 夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛 太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能A BC D解析:人造刚玉的主要成分是氧化铝;玛瑙的主要成分是二氧化硅;水泥的主要成分是硅酸盐;变色玻璃是含有溴化银(或氯化银)和微量氧化亚铜的玻璃;太阳

35、能电池的使用开辟了新的能源,有利于环保和节能,故正确答案为 D。6.有下列四个变化:Na 2CO3 Na2SiO3,SiO 2H 2SiO3,Na 2SiO3Na 2CO3,Ca(NO 3)2CaSiO 3,其中不能通过一步反应实现的是( D )A. B. C. D.只有解析:Na 2CO3可以和 SiO2在高温下反应得到 Na2SiO3;SiO 2是不溶于水的酸性氧化物,不能和水反应生成 H2SiO3;向 Na2SiO3溶液中通入适量的 CO2可得到 Na2CO3;Ca(NO 3)2溶液和 Na2SiO3溶液反应可得到 CaSiO3。7搪瓷是 SiO2含量较高的玻璃瓷釉,有极好的耐腐蚀性能,

36、因此广泛用于日常生活用品中,下列有关 SiO2的说法不正确的是( D )13ASiO 2可读作二氧化硅BSiO 2中 Si 原子与 O 原子个数比为 12CSiO 2的化学性质稳定DSiO 2中 Si 元素的化合价是2 价解析:A 项,由化学式的读法可知,SiO 2可读作二氧化硅,故 A 正确;B 项,由化学式的意义可知,SiO 2中 Si 原子与 O 原子个数比为 12,故 B 正确;C 项,由题意可知,搪瓷是含 SiO2量较高的玻璃瓷釉,有极好的耐腐蚀性能,说明了 SiO2的化学性质稳定,故 C 正确;D 项,由化合物中正负化合价的代数和为零的原则,可求出 SiO2中 Si 元素的化合价是

37、4 价,故 D 不正确。8.下列实验室保存试剂的方法正确的是( D )A.氢氟酸存放在带有橡胶塞的棕色玻璃瓶中B.碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口玻璃塞的棕色玻璃瓶中C.氯化铁溶液存放在铜制容器中D.氢氧化钠溶液盛放在带有橡胶塞的玻璃瓶中解析:氢氟酸能腐蚀玻璃,A 项错误;碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液呈碱性,能与 SiO2反应,B 项错误;氯化铁溶液会溶解铜,C 项错误;氢氧化钠溶液可盛放在带有橡胶塞的玻璃瓶中,D 项正确。9除去 SiO2中混有的少量生石灰和石灰石,有如下操作:加水溶解 加水煮沸过滤 加稀盐酸 加稀 H2SO4,正确的操作顺序是( B )A BC D解析:加稀盐酸与 CaO

38、、CaCO 3反应生成 CaCl2溶液,然后过滤得到 SiO2固体。注意不能选用稀 H2SO4,因 CaSO4微溶,不易分离出 SiO2。10下列关于材料的叙述中正确的是( A )A氮化硅陶瓷耐高温,可用来制造汽车发动机B钢化玻璃属于新型无机非金属材料C水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料都不溶于水,所以所有的硅酸盐都不溶于水D新型陶瓷材料种类很多,但是都属于硅酸盐解析:钢化玻璃是把普通玻璃高温软化,迅速降温获得的机械强度增大的玻璃,成分还是硅酸盐,属于传统的无机非金属材料,所以 B 错误;大多数硅酸盐都难溶于水,但是Na2SiO3是可溶的,所以 C 错误;新型陶瓷中的压电陶瓷就不属于硅酸盐,所以 D

39、 错误。11.下列说法中不正确的是( A )A.因 SiO2不溶于水,故 H2SiO3不是 SiO2对应的酸,或者说 SiO2不是 H2SiO3的酸酐B.CO2通入硅酸钠溶液可以得到硅酸胶状沉淀C.SiO2是一种空间立体网状结构的晶体,熔点高、硬度大D.氢氟酸能够雕刻玻璃,故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸解析:。酸酐是含氧酸脱去一分子或几分子水后剩余的部分,与其水溶性无关,SiO 2是 H2SiO3的酸酐,故 A 项错误;B 项发生的反应是 Na2SiO3+CO2(少量)14+H2O H2SiO3+Na 2CO3;D 项发生的反应是 SiO2+4HF SiF4+2H 2O。12.近年来科学家才得知大

40、多数古瓷中所用颜料为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,铜为+2 价),下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( C )A.可用氧化物形式表示为 BaOCuO2SiO2B.性质稳定,不易脱色C.易溶于强酸和强碱D.x 等于 6解析:BaCuSi 2Ox中 Ba 为+2 价,Cu 为+2 价,Si 为+4 价,O 为-2 价,由化合价规则:(+2)+(+2)+2(+4)+(-2)x=0,得 x=6,则用氧化物形式表示硅酸铜钡为BaOCuO2SiO2,A、D 项正确;由题干信息可知硅酸铜钡性质稳定,不易脱色,故 B 项正确,C 项错误。二、非选择题:本题包括 4 小题,共 52 分 。13

41、(方程式每个 3 分,其余每空 2 分,共 12 分)几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示:(1)写出图示反应的几种物质的化学式:A_,C_,E_。(2)写出 BE 反应的化学方程式:_。(3)写出 AD 反应的离子方程式:_。解析:本题的突破点在于 A 和 B,含 Si 元素的物质与碳在加强热的条件下能反应,化学方程式为 SiO22C Si2CO,所以 A 为 Si,B 为 SiO2,则由 Si 的相= = = = =高 温 关知识可推出 C 为 H2SiO3,D 为 Na2SiO3,E 为 CaSiO3,F 为 H2SiO3凝胶。答案:(1)Si H 2SiO3 CaSiO 3(2)CaCO3SiO 2 CaSiO3CO 2= = = = =高 温 (3)Si2OH H 2O=SiO 2H 22314 (每空 3 分,共 12 分)氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高,化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮气在 1300 时反应获得。(1)根据性质,推测氮化硅陶瓷的用途是_(填字母)。A制气轮机叶片 B制有色玻璃C制永久性模具 D制造柴油机(2)画出 N 的原子结构示意图_,已知得电子能力 NSi,请写出氮化硅的化学式_。15(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式_

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