1、1第 1 节 无机非金属材料的主角硅 过关验收试题(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。Na2SiO3 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
2、正确的是( A )A硅酸钠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2C二氧化硅不溶于水，也不能跟水反应生成酸D二氧
3、化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应解析 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：S
4、iO 2+4HFSiF4+2H2O，而使玻璃溶解，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B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(C
5、lO)2溶液解析：a 2SiO3 溶液与 CO2 气体反应生成 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 )3A 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
6、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
7、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，H2SiO3难溶于水，不溶于硝酸， 错误；D 项， SiO2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B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4D青花瓷胎体的原料为高岭土 Al2Si2O5(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
8、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 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
9、条件，可推出 A 是SiO2，则 B 为 Na2SiO3，C 为 CO2，进一步推出 D 是 H2SiO3。再由 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)CO2 H2O SiO =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：5(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
10、粗 硅 HCl 573 K以 上 SiHCl3（粗 ） SiHCl3（纯 ） H2 1 357 K 高 纯 硅写出由纯 SiHCl3 制备高纯硅的化学反应方程式：_。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
11、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 3HCl H 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
12、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质。请填空：6(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 Na2SiO31
13、6.（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：(1)写出下列各种物质的化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的离子方程式：AD_；DC_。7(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。SiO2与碳在强热条件下反应可制得单质硅。而
14、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，将析出硅酸 (H2SiO3)。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，H2SiO3加热分解为 SiO2，故 C为 H2SiO3。答案：(1)Si SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 CaSiO3(2)Si+2OH-+H2O Si +2H2Si +CO2+H2O H2SiO3+C(3)CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2
