化学必修1非金属及化合物20-硅酸盐和单质硅

必修1非金属及其化合物20硅酸盐和单质硅时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分，每题有1－2个选项符合题意)1．下列说法错误的是()A．铅笔芯的主要原料是石墨，儿童使用时不会引起中毒B．CO有毒，生有煤炉的居室可放置数盆清水，能有效地吸收CO，防止煤气中毒C．“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中CO2的释放，有利于植物的光合作用D．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”2．下列表述正确的是()①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②化学家采用玛瑙研体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③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料④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⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤3．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．光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆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4．歌曲《青花瓷》中所描绘的“屏层鸟绘的牡丹一如你梳妆”、“色白花青的景已跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O x，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是()A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D．x等于65．9.2 g Na与4.2 g Si同时投入适量的水中，标准状况下，产生H2的体积为() A．2.8 L B．56 LC．11.2 L D．22.4 L6．下列关于碳和硅的比较，正确的是()A．它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸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7．和田玉在我国至少有7 000年的历史，是我国玉文化的主体。

和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐，某种和田玉的化学成分为Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2，有关叙述不正确的是()A．和田玉可与某些酸反应B．和田玉是一种无机非金属材料C．Mg元素的质量分数是Ca元素质量分数的0.9倍D．其中铁的化合价为＋38．常温下，下列物质不发生反应的一组是()①硅与NaOH溶液②硅与盐酸③硅与氢氟酸④二氧化硅与碳酸钠⑤二氧化硅与NaOH溶液⑥二氧化硅与浓硝酸A．①②④B．③④⑥C．②⑤⑥D．②④⑥9．下列说法正确的是()A．硅材料广泛应用于光纤通讯B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应10．单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。

科学家预计，到2011年一个电脑芯片上将会集成10亿个晶体管，其功能远比我们想象的要大得多，这对硅的纯度要求很高。

用化学方法可制得高纯度硅，其化学方程式为：①SiO2＋2C高温,Si＋2CO②Si＋2Cl2△,SiCl4③SiCl4＋2H2△,Si＋4HCl。

下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是()A．①③为置换反应B．②为化合反应C．①②③均为氧化还原反应D．三个反应的反应物中硅元素均被还原11．图为北京奥运会的奖牌——“金镶玉”牌，使用了昂贵的玉石材料，其化学成分多为含水钙镁硅酸盐，如Ca2Mg5Si8O22(OH)2等。

下列说法正确的是()A．Ca2Mg5Si8O22(OH)2可用氧化物的形式表示为2CaO·5MgO·8SiO2·H2OB．从分类的角度看，Ca2Mg5Si8O22(OH)2为氧化物C．玉石材料性质稳定，耐强酸和强碱的腐蚀D．Ca2Mg5Si8O22(OH)2易溶于水12．工业上常用SiO 2与C 在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有SiC ，其中Si 和SiC 的物质的量之比为1:1。

下列说法正确的是( )A ．SiC 是一种新型无机非金属材料，任何条件下都不可能在空气中燃烧B ．制造粗硅时的反应：2SiO 2＋5C 高温,Si ＋SiC ＋4CO ↑C ．Si 、SiO 2能用NaOH 溶液分离D ．纯净的SiO 2只能用于制造光导纤维二、非选择题(共52分)13．(10分)矿泉水一般由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所指的风化作用是指矿物与水和CO 2同时作用的过程。

例如长石(KAlSi 3O 8)风化生成黏土[Al 2(Si 2O 5)(OH)4]，此时反应的离子方程式为：2KAlSi 3O 8＋2H 2CO 3＋5H 2O===2K ＋＋2HCO －3＋4H 2SiO 3＋Al 2(Si 2O 5)(OH)4(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式：①KAlSi 3O 8：__________________________________________；②Al 2(Si 2O 5)(OH)4：____________________________________。

(2)上述反应能够发生的原因是___________________________。

14．(10分)已知硅及其化合物之间存在如图转化关系。

其中A 是制造芯片和光电池的主要原料；B 是含硅化合物中的一种气体；某些C 可作干燥剂或催化剂的载体；D 是一种黏合剂，能将磨砂玻璃黏合在一起；E 是一种比H 2CO 3酸性还弱的酸。

试回答下列问题：(1)写出A 、C 、E 的化学式：A______、C______、E______。

(2)①～⑦反应中，属于氧化还原反应的是________，属于置换反应的是________，属于离子反应的是________。

15．(10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――→①焦炭高温粗硅――→②HCl 573K 以上SiHCl 3(粗)――→③精馏SiHCl 3(纯)――→④H 21357K高纯硅 ①写出由纯SiHCl 3制备高纯硅的化学反应方程式___________ __________________________________________________________。

②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H 2SiO 3、HCl 和另一种物质，写出配平的化学反应方程式________________________；H 2还原SiHCl 3过程中若混入O 2，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，可用于生产砂纸、砂轮等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16．(11分)2002年9月，中国北京曙光公司研制出了第一款具有我国完全自主知识产权的高性能CPU ——“龙芯”一号。

(1)“龙芯”(芯片)的主要化学成分是________，这种成分与氮元素可形成一种高强度材料，该材料的化学式为___________________。

(2)在计算机长距离联网中使用的传输很快的线路，其使用的材料叫________，其主要化学成分是________。

如果这种埋在地下的材料裸露在碱性土壤中，结果会断路，用离子方程式说明原因：__________________________________________________________。

17．(11分)已知硅能与碱反应生成氢气，将镁、铝、硅的混合物分为等质量的两份，一份跟足量的NaOH 溶液反应，另一份跟足量的盐酸反应，最终产生的H 2一样多，则镁与硅的物质的量之比为多少？必修1非金属及其化合物20 硅酸盐和单质硅时间：45分钟 满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分，每题有1－2个选项符合题意)1．答案：B解析：CO 难溶于水，水无法吸收CO ，不能防止煤气中毒，故B 错误。

2．答案：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)和微量氧化铜的玻璃；太阳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 。

3．答案：C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。

4．答案：C5．答案：C解析：发生的反应为：2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑和Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑，9.2g Na 为0.4 mol,4.2 g Si 为0.15 mol ，NaOH 过量，则共放出H 2：n (Na )2＋2n (Si)＝0.4 mol 2＋2×0.15 mol ＝0.5 mol ，所以V (H 2)＝0.5 mol ×22.4 L·mol －1＝11.2 L 。

6．答案：B解析：SiO 2不溶于水也不与水反应；地壳中含量最多的元素是氧，其次是硅；自然界中有游离态的碳(金刚石)，没有游离态的硅，因为硅是一种亲氧元素。

答案为B 。

7．答案：D解析：根据化合物中各元素化合价代数和等于零可判断出铁元素为＋2价，D 错。

8．答案：D解析：硅在常温下只能与F 2、氢氟酸、NaOH 溶液发生反应；二氧化硅与碳酸钠在高温下能反应；二氧化硅是酸性氧化物，能与NaOH 溶液反应，但不能与HNO 3反应，故D 选项符合题意。

9．答案：A解析：本题考查非金属硅及二氧化硅的知识。

A 项中硅材料SiO 2广泛用于光纤通讯，A 正确。

工艺师用氢氟酸刻蚀石英，因为SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。

水晶是SiO 2不是硅酸盐制品。

由粗硅制取单晶硅发生如下反应：Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4,2H 2＋SiCl 4=====高温Si ＋4HCl ，它们均是氧化还原反应。

10．答案：D解析：反应①③中硅元素被还原，反应②中硅元素被氧化，D 错误。