1、课时训练 21 硅 无机非金属材料基础夯实1.下面有关硅的叙述中正确的是( )A.硅原子既不易失去电子又不易得到电子 ,主要形成四价的化合物,自然界中存在游离态的硅B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应 ,当加热到一定温度时,能与 O2、Cl 2 等非金属单质反应D.硅在电子工业中,是最重要的半导体材料解析 硅是一种亲氧元素,在自然界中没有游离态的硅存在,A 不正确;地壳中含量最多的元素是 O,B 不正确;常温下 Si 可以与 F2、HF、NaOH 溶液等反应,C 不正确。答案 D2.熔融烧碱应选用的仪器是( )A
2、.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚C.生铁坩埚 D.陶瓷坩埚解析 石英主要成分为 SiO2,普通玻璃、陶瓷中都含有 SiO2,均可以与 NaOH 反应,故A、B、D 均错误;铁与 NaOH 不反应,C 正确。答案 C3.(2017 江苏化学,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 ( )A.Na2O2 吸收 CO2 产生 O2,可用作呼吸面具供氧剂B.ClO2 具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒C.SiO2 硬度大 ,可用于制造光导纤维D.NH3 易溶于水,可用作制冷剂解析 A 项,人呼出气体中含有的 CO2 可与 Na2O2 反应生成 O2,故 Na2O2 可用作呼吸面具的供氧剂,正确;B 项
3、 ,ClO2 具有强氧化性 ,可以用于自来水的杀菌消毒,错误;C 项,SiO 2 可用于制造光导纤维不是因为其硬度大,两者无对应关系,错误;D 项,NH 3 易液化,是其可用作制冷剂的原因,错误。答案 A4.下列有关试剂的保存方法中错误的是( )A.氢氧化钠溶液盛装在用橡胶塞的试剂瓶中B.氢氟酸盛装在细口玻璃瓶中C.硫酸亚铁溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中D.金属钠保存在石蜡油或煤油中解析 HF 可以和玻璃中的 SiO2 反应,所以 HF 不能保存在玻璃瓶里。答案 B5.有一粗硅中仅混有铁这一种杂质,取等质量的两份样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的氢气,则该粗硅中铁和
4、硅的关系正确的是( ) (导学号 59340090)A.物质的量之比为 11 B.物质的量之比为 21C.质量之比为 32 D.质量之比为 21解析 粗硅中只有铁与盐酸反应:Fe+2HCl FeCl2+H2;粗硅中只有硅与碱溶液反应:Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2,因放出等量的氢气,则铁与硅的物质的量之比为 21,质量之比为 41。答案 B6.以石英砂来制取并获得高纯硅的主要化学反应如下:SiO 2+2C Si(粗)+2COSi(粗)+Cl 2 SiCl4SiCl 4+2H2 Si(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.高温条件下,焦炭
5、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以制得高纯硅解析 根据化学方程式可知,是置换反应,是化合反应,A 对;的反应中,C、H 2 为还原剂,Si 为还原产物,故 B 对;的反应中,Si 均从+4 价降为 0 价,每生成 1 mol Si,得到 4 mol电子,中 Si 从 0 价变为+4 价,1 mol Si 反应失去 4 mol 电子,C 对; 工业制纯硅并不是一步完成的,应分步进行,D 错。答案 D7.下列反应的离子方程式书写不正确的是( )A.澄清石灰水中通入少量二氧化碳 :Ca2+2
6、OH-+CO2 CaCO3+H2OB.四氧化三铁溶于稀硝酸:Fe 3O4+8H+ 4H2O+Fe2+2Fe3+C.二氧化硅与烧碱溶液反应:SiO 2+2OH- Si +H2O2-3D.硅酸与烧碱溶液中和:H 2SiO3+2OH- Si +2H2O2-3答案 B8.汉代器物上的颜料“汉紫” 至今尚没有发现其自然存在的记载。20 世纪 80 年代科学家进行超导材料研究时,偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式:BaCuSi 2Ox,Cu 为+2 价)。下列有关“汉紫”的说法中不正确的是( )A.用盐的形式表示:BaSiO 3CuSiO3B.用氧化物的形式表示:BaOCuO2SiO 2C.x=4D.
7、性质稳定,不易退色解析 “汉紫”能稳定存在至今,说明其性质稳定,不易退色; 据 Cu 为+2 价,Ba 为+2 价,Si 为+4 价,氧为-2 价,可知 x=6,C 项错误。答案 C9.(1)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。其中所用材料为 SiO2 或用到 SiO2 的是 。 (2)在 SiO2+3C SiC+2CO反应中,氧化剂是 ,还原剂是 ,氧化剂与还原剂的质量之比为 。 (3)写出下列除杂(括号内为杂质 )所选用的试剂及操作方法:待提纯物质 所用 操作试剂 方法SiO2(CaCO3)FeCl2 溶液(FeCl3
8、)NaCl(SiO2)CaCO3(SiO2)解析 (3)根据杂质和被提纯物质的性质不同,选用合适的试剂及正确的操作方法进行除杂。注意选择除杂试剂时,所选试剂不能与被提纯物质发生反应。答案 (1) (2)C C 12(3)稀盐酸 过滤 铁粉 过滤 水 过滤、蒸发、结晶 NaOH 溶液 过滤能力提升10.某化学兴趣小组的成员捡到一块矿石,观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色,投入水中没有任何变化,再向水中加浓盐酸至过量,矿石部分分解,并有大量无色气体生成。学生猜测该矿石可能由 CaCO3、SiO 2、Fe 2O3 三种成分组成,试设计实验证明 CaCO3 以外的两种成分。(导学号 59340091)仅
9、限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗、漏斗架;2 molL-1 盐酸、2 molL-1 NaOH 溶液、2% KSCN 溶液。(1)将实验方案用以下流程示意图表示,试写出每步所用试剂的名称或化学式。试剂 ;试剂 ; 试剂 。 (2)如果猜测是成立的,试根据上述实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。编号 实验操作 预期现象和结论取适量矿石研细,加足量 2 molL-1 盐酸有大量无色气体生成,得黄色溶液,且仍有少量固体残留解析 Fe2O3 可溶于盐酸,在溶液中存在 Fe3+,可用 SCN-检验其存在,从而说明矿石含Fe2O3;SiO2 不溶于盐酸,作为残渣被滤出。为进一步确
10、认,加入 NaOH 溶液,充分反应后,再加盐酸,如果生成白色胶状沉淀则说明矿石中有 SiO2。答案 (1)2%KSCN 溶液 2 molL -1 NaOH 溶液 2 molL -1 盐酸(2)编号 实验操作 预期现象和结论 取操作的溶液少许置于洁净试管,并滴加几滴 溶液变红色,说明原矿石中含有 Fe2O32%KSCN 溶液取操作的残余固体适量置于烧杯,加入足量 2 molL-1 NaOH 溶液,充分搅拌残余固体完全溶解于 2 molL-1 NaOH 溶液,并得无色溶液取操作的无色溶液少许置于洁净试管,用胶头滴管滴入 2 molL-1 盐酸至过量有白色胶状沉淀,且不溶于过量盐酸,说明原矿石中含有 SiO2
