5-3-2硅和二氧化硅(分层作业)(无答案)

5.3.2硅和二氧化硅
1．我国“嫦娥五号”探测器采用太阳能电池板提供能量，制造太阳能电池板的核心材料是
A ．二氧化硅
B ．硅
C ．钛合金
D ．铝合金
2．下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是
A ．晶体硅作半导体材料
B ．二氧化硅作光导纤维材料
C ．硅单质作耐火材料
D ．高纯硅作计算机芯片材料 3．下列有关硅及其化合物的说法中错误的是
A ．太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
B ．SiO 2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大
C ．SiO 2有导电性，所以SiO 2可用于制备光导纤维
D ．三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
4．化学与生产、生活社会发展息息相关，下列有关说法正确的是
A ．“天机芯”是全球首款异构融合类电脑芯片，其主要成分和光导纤维相同
B ．光化学烟雾、臭氧层空洞、温室效应的形成都与二氧化碳有关
C ．《本草纲目》中的“石碱”条目下写道：“采蒿萝之属，晒干烧灰，以水淋汁，久则凝淀如石，浣衣发面”，说明石碱的主要成分为K 2CO 3
D ．白居易的《问刘十九》中“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，优质红泥明亮且橙中略带红光，是因其含有含量较高的四氧化三铁
5．现代社会的发展与进步离不开材料，下列有关说法不正确的是
A ．碳化硅是一种新型陶瓷材料，具有耐高温耐磨的特点
B ．晶体硅是一种半导体材料，常用于制造光导纤维
C ．硬铝是一种铝合金，是制造飞机和飞船的理想材料
D ．石墨烯是一种新型无机非金属材料，具有高电导率的特点
6．在无机非金属材料中，硅一直扮演着重要的角色。

下列说法正确的是
A ．碳化硅(俗称石英砂)可用作变压器铁芯
B ．SiO 2属于两性氧化物，可以与HF 反应：SiO 2+4HF=SiF 4↑+2H 2O
考点一 硅和二氧化硅
考点二
新型无机非金属材料
C ．CO 2和SiO 2都能与碳反应，且都作氧化剂
D ．高温下，能发生SiO 2+Na 2CO 3=Na 2SiO 3+CO 2↑，可以证明H 2SiO 3的酸性大于碳酸
7．氮化硅(Si 3N 4)是一种重要的结构陶瓷材料。

用石英砂和原料气(含N 2和少量O 2)制备Si 3N 4的操作流程如下(粗硅中含少量Fe 、Cu 的单质及化合物)：
下列叙述正确的是
A ．“还原”时反应的方程式为SiO 2＋C 高温Si ＋CO 2
B ．“高温氮化”合成反应中N 2是还原剂
C ．“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉
D ．“稀酸Y”选用稀硫酸除去产物中的杂质
8．下列说法中对应化学式正确的是
A ．自然界含量最高的固态二元氧化物：23Al O
B ．芒硝：242Na SO 7H O
C ．王水中溶质的主要成分：24H SO 和HCl
D ．金刚砂：SiC
9．下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是
A ．硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
B ．高纯度的硅单质广泛用于制造光导纤维
C ．普通玻璃、塑料、水泥等均属于硅酸盐材料
D ．SiO 2是水晶、玛瑙的主要成分，也是制造光导纤维的原料
10．在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要角色。

下列说法错误的是
A ．“硅—石墨烯-锗晶体管”为我国首创，锗与硅均属于半导体材料
B ．“神舟十三号”的太阳能帆板的主要材料为硅
C ．中芯国际生产的芯片的主要成分是二氧化硅
D ．超导陶瓷可应用于磁悬浮技术
11．下列有关硅及其化合物的说法错误的是
A ．二氧化硅常用于制作计算机芯片
B ．工业上常用焦炭还原石英砂制得粗硅
C ．硅位于元素周期表第三周期第ⅣA 族
D ．碳纳米材料属于新型无机非金属材料
12．下列物质转化在给定条件下不能．．
实现的是 Ⅳ浓HCl 2MnO −−−→Cl 2−−−−−−−−
→澄清石灰水漂白粉 ⅣSi(粗) 2Cl 高温−−−−−→SiCl 42H
高温−−−→ Si(纯) ⅣN 2−−−−−→放电NO 22H O −−−
→HNO 3 ⅣAl 2O 3HCl(aq)−−−→ Al Cl 3(aq) 3NH −−−→ Al(OH) 3
ⅣCuO HCl(aq)−−−→Cu Cl 2(aq)蒸干−−−−−→ Cu Cl 2(s)
A ．ⅣⅣⅣ
B ．ⅣⅣⅣ
C ．ⅣⅣⅣ
D ．ⅣⅣⅣ 13．2H 是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。

下列说法不正确的是
A ．生产纯碱的过程中，二氧化碳可以循环使用
B ．用氯化钙可以检验 3NaHCO 中是否混有23Na CO
C ．由粗硅制高纯硅的反应类型都是置换反应，且属于可逆反应
D ．由图示可以看出有机反应一般需要催化剂，无机反应大部分不需要催化剂
14．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路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
(1)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为_______。

当有1mol C 参与反应时，该反应转移的电子数是_______。

(2)还原炉中发生的化学反应方程式为：_______。

(3)上述工艺生产中循环使用的物质除Si 、3SiHCl 外，还有_______。

(4)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为_______。

(5)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式：_______。

(6)关于硅及其相关化合物的叙述正确的是_______。

A ．自然界中存在天然游离的硅单质
B ．已知
C 与Si 的最高正价都是正四价，由于2223CO H O H CO +=，用类比法得知，2223SiO H O H SiO +=
C ．[]38Na AlSi O 用氧化物形式表示为2232Na O Al O 6SiO ⋅⋅
D ．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱导电性，一般可用于作为半导体材料
E. 2SiO 既能和NaOH 溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物
F. 玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品
15．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。

(1)SiO 2是玻璃的主要成分之一，SiO 2与氢氧化钠溶液反应的化学方程为______，工艺师常用______(填物质名称)来雕刻玻璃，其所对应的方程式为______。

(2)Na 2SiO 3溶液俗称______。

(3)工业上常用2C+SiO 2高温Si+2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是_____(填化学式)，氧化剂是______。

16．高纯硅被誉为“信息革命的催化剂”。

某小组模拟工业上用3SiHCl 与2H 在1357K 的条件下制备高纯硅，实验装置如图所示(部分加热及夹持装置略去)。

重点突破
已知：
Ⅳ3SiHCl 的沸点为33.0Ⅳ，密度为1.343g cm -⋅；易溶于有机溶剂；能与水剧烈反应；在空气中易被氧化；
Ⅳ232232CaCl CH CH OH CaCl CH CH OH x x +→⋅；
Ⅳ银氨溶液中存在：()32322Ag NH 2H O
Ag 2NH H O ++⎡⎤++⋅⎣⎦。

实验操作步骤有：
Ⅳ打开1K ，向安全漏斗中加入足量乙醇，装置A 中反应一段时间。

Ⅳ加热装置C ，打开2K ，滴加VmL 3SiHCl ；
Ⅳ加热装置D 至1357K ；
Ⅳ关闭2K ；
Ⅳ关闭1K ；
回答下列问题：
(1)相比长颈漏斗，安全漏斗使用时的优点是__________。

(2)装置B 中试剂宜选择________(填字母，单选)。

a ．碱石灰
b ．无水氯化钙
c ．五氧化二磷
d ．硅胶
(3)加热装置C 之前，先进行装置A 中的反应，这样操作的目的____________。

(4)装置D 中发生反应的化学方程式为___________。

(5)E 中4CCl 的作用是防倒吸和_______，用化学平衡原理解释银氨溶液中有白色沉淀生成：____________。

(6)本实验制得高纯硅a g ，则3SiHCl 的利用率为__________(只列计算式)。

17．硅(Si)单质及其化合物应用范围很广。

请回答下列问题：
资料：i.石英砂、沙子的主要成分都是2SiO 。

ii.碳高温的氧化产物是CO 。

(1)硅单质可作为硅半导体材料。

三氯甲硅烷(3SiHCl )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：
Ⅳ写出制粗硅的化学方程式：_______。

Ⅳ写出由纯3SiHCl 制备高纯硅的化学反应方程式_______。

Ⅳ整个制备过程必须严格控制无水无氧。

3SiHCl 遇水剧烈反应生成23H SiO 、HCl 和一种气体单质，写出配平的化学反应方程式_______；在制备高纯硅的过程中若混入2O ，可能引起的后果是_______。

(2)沙子可用建筑材料和制玻璃的原料，2SiO 是酸性氧化物，以下有关2SiO 的说法不正确的是_______。

A ．2SiO 能与水反应
B ．2SiO 在一定条件下能与氧化钙反应
C ．2SiO 能与氢氧化钠溶液反应
D ．2SiO 能与稀硫酸反应
(3)硅酸()23H SiO 部分脱水可制成用作干橾剂的硅胶，硅酸是难溶于水的二元弱酸，写出硅酸与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______。