高考化学一轮复习《无机非属材料的主角硅》分钟限时化训练试题

回夺市安然阳光实验学校《无机非金属材料的主角——硅》
（考试时间：45分钟满分：100分）
第I卷选择题
一、选择题（每小题5分，共60分）
1、我国汉代器物上和秦俑彩绘用的颜料“汉紫”，直到近年来人们才研究出来其成分为紫色的硅酸铜钡（铜为＋2价），它的化学式为：BaCuSi2O x，则x的值为( )
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
2、高岭土的组成可表示为Al2Si2O x(OH)y，其中x、y的数值分别是( )
A. 7，2
B. 5，4
C. 6，3
D. 3，6
3、颜色鲜艳的蛇纹石可作为装饰品，已知蛇纹石的化学式可写作为
Mg x(Si4O10)(OH)6，其中x的值为( )
A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
4、有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。

下列关于硅的说法不正确的是( ) A. 自然界硅的贮量丰富 B. 自然界中存在大量的单质硅
C. 高纯度的硅被广泛用于制作计算机芯片
D. 硅橡胶可用于制作人造皮肤
5、下列关于硅和二氧化硅的叙述不正确的是( )
A. 晶体硅和二氧化硅晶体的结构都类似于石
B. 晶体硅和二氧化硅晶体都常用来制造电子部件
C. 硅和二氧化硅都不与酸（氢氟酸除外）反应
D. 硅和二氧化硅都广泛存在于自然界中，天然单质硅叫硅石
6、下列叙述中错误的是( )
A. 石灰石、高岭石、石英和水晶的主要成份都是SiO2
B. SiO2是通讯材料光导纤维的主要成份
C. 氧化铝陶瓷，氮化硅陶瓷都是主要的高温结构陶瓷
D. 含硅4%（质量分数）的钢，可制变压器铁芯
7、下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A．①②B．②③C．①④D．③④
8、下列有关说法正确的是 ( )
A．信息产业中的光缆的主要成分是单质硅
B．利用激光笔可以区别鸡蛋清和浓盐水
C．油脂、糖类、蛋白质都属于天然高分子化合物
D．煤经气化、液化和干馏三个物理变化过程，可变为清洁能源
9、化学与生产、生活、环境密切相关。

下列说法错误的是
A．航天飞机上的隔热陶瓷瓦属于复合材料
B．硫酸钠溶液和氯化钡溶液均能使蛋白质变性
C．“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化物有关
D．绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污
染
10、取等质量的含Fe、Si两种杂质的粗铝样品，分别投入足量的稀硫酸和氢氧化钠中，充分反应后都放出相同体积的氢气(状况)，则粗铝中得铁和硅的关系是（）
A．物质的量之比为1∶1
B．物质的量之比为2∶1
C．质量之比为1∶1
D．质量之比为2∶1
11、化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列做法中不正确的是
A．回收废旧电池，主要目的是回收其中的金属
B．减少燃煤使用，改用风能、太阳能等能源，符合“低碳生活”的理念C．在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋，可防止食物受潮、氧化变质D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯，可以实现水果保鲜的目的
12、下列物质与其用途完全符合的有（）条
①CaCO3—制玻璃；② SiO2—制光导纤维；③AgBr—照相底片感光剂；
④NaCl—制纯碱；⑤ Al2O3—焊接钢轨；⑥NaClO—消毒剂；⑦Fe2O3—红色油漆；⑧MgO—耐火材料
A．5 B．6 C．7 D．8
第II卷非选择题
二、非选择题（共40分）13、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:
①写出由纯制备高纯硅的化学方程
式: 。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。

遇水剧烈反应生成、HCl 和另一种物质,配平后的化学反应方程式为 ;
还原过程中若混入可能引起的后果
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
（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃。

取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入稀硝酸,振荡。

写出实验现象并给予解
释。

14、“蛇纹石石棉”主要成分有二氧化硅、氧化镁和结晶水，它的化学式是Mg6（OH）4Si2O5]2。

（1）“蛇纹石石棉”的氧化物形式为，其中原子半径
最大的元素
在周期表中的位置是。

（2）Si原子的最外层的电子排布式为，SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式
为。

（3） SiCl4比SiO2的熔点（填“低”、“高”），原因
是。

（4）从哪些方面不能判断Si和O的非金属性强弱。

A．利用Si和O在周期表中的位置
B．SiO2与水不发生反应
C．Si在一定条件下与氧气反应，生成SiO2
D．H2SiO3的酸性比H2O的酸性强
15、晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl SiHCl3＋H2
③SiHCl3与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅。

已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。

请回答下列问题：
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为。

（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点－33 ℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6 ℃）和HCl（沸点－84.7 ℃），提纯SiHCl3采用的方法为。

（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图（热源及夹持装置略去）①装置B中的试剂是。

装置C中的烧瓶需要加热，其目的
是。

②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是，装置D不能采用普通玻璃管的原因是。

装置D中发生反应的化学方程式为。

③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是（填写字母代号）。

a．碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液
e．Na2SO3溶液
16、CCTV对“南澳一号”沉船的考古进行了两个小时的现场直播，从沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。

青花瓷胎体的原料——高岭土Al2Si2O5（OH）x]，可掺进瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是钾长石（KAlSi3O8），在1300℃左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。

（1）下列说法正确的是（填序号）。

A．高岭土分子中x＝2
B．钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液
C．烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化
D．青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品
（2）在“南澳一号”考古直播过程中，需用高纯度SiO2制造的光纤。

如图是用海边的石英砂（含氯化钠、氧化铝等杂质）制备二氧化硅粗产品的工艺流程：
①洗涤石英砂的目的是。

②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是
③在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是。

④工业上常用纯净石英砂与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（填序号）。

A．SiC性质稳定，能用于制造抗高温水泥
B．制造粗硅时的反应为：2SiO2＋5C Si＋SiC＋4CO↑
C．在以上流程中，将盐酸改为NaOH溶液，也可达到目的
D．纯净的SiO2只能用于制造光导纤维
参考答案
1.D
2.B
3.B
4.B
5.D
6.A
7.C
8.B
A项，光缆的主要成分为SiO2。

B项，鸡蛋清为胶体溶液，具有丁达尔效应。

C 项，油脂及糖类中的单糖、二糖均不是高分子化合物。

D项，煤的气化和液化及干馏均为化学变化。

9.B
10.B
由应2Al+6H+═2Al3++3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，
则等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液中，充分反应后都放出等量的氢气，
则反应Fe+2H+═Fe2++H2↑、Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑中生成的氢气相同，若都生成2molH2，n（Fe）=2mol ，n （Si ）=1mol，
则粗铝中铁和硅的物质的量比为2mol：1mol=2：1，质量之比为4：1。

故选B。

11.A
12.C
⑤ Al2O3—焊接钢轨；这个是不符合的，因为用的是铝和铁的氧化物。

真他都正确因此选C。

13.（1）①Si+3HCl②↑发生爆炸（2）BC（3）有白色胶状沉淀生成,反应原理为 Na2SiO3 + 2HNO3 = H2SiO3↓+ 2NaNO3
（1）①根据原子守恒即质量守恒可以写出SiHCl3与H2反应的化学方程式。

②SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，分析它们化合价的变化可知，，而Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即H元素的化合价必定降低，即另一种物质是H2。

（2）SiC和Si3N4均为原子晶体，熔点高，性质稳定，A、B正确。

光导纤维的
材料为SiO2，C正确。

玻璃是一种玻璃态物质，无固定的熔点。

盐酸不能与硅反应，而HCl在573 K以上的温度下可与硅发生反应。

因此D、E都不正确。

（3）有白色胶状沉淀生成,HNO3的酸性大于硅酸，所以发生反应：Na2SiO3 + 2HNO3 = H2SiO3↓+ 2NaNO3。

14.（1）6MgO·4SiO2·4H2O 第三周期ⅡA（2）3s23p2 SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O （3）低 SiCl4是分子晶体，晶体中主要作用力是较弱的分子间作用力；SiO2是原子晶体，晶体中的作用力为共价键，所以后者的熔点更高（4）BD
（1）“蛇纹石石棉”的氧化物形式在进行变换写法时，将各元素表示成氧化物的形式，注意原子个数和元素种类不能变，化合价不能改变，故答案为：
6MgO·4SiO2·4H2O。

其中原子半径最大的元素是镁，在周期表中的位置是第三周期ⅡA 。

（2）Si原子的最外层的电子排布式为3s23p 2，SiO2是酸性氧化物，与NaOH溶液反应生成盐和水，化学方程式为 SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O 。

（3）SiCl4是分子晶体而SiO2是原子晶体，故后都的熔点高。

（4）从哪些方面不能判断Si和O的非金属性强弱A．利用Si和O在周期表中的位置处于同一周期左到右元素非金属性增强，可以判断。

B．SiO2与水不发生反应这不能做为判断依据；C．Si在一定条件下与氧气反应，生成SiO2，由于氧的非金属性强，故化合价为负；可以判断。

D．H2SiO3的酸性比H2O的酸性强，无法判断。

故选BD。

15.（1）SiO2＋2C Si＋2CO↑（3）①浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化
②有固体生成在该反应温度下，普通玻璃管会软化 SiHCl3＋
H2Si＋3HCl ③排尽装置内的空气④bd 解决分离沸点不同的液体方法就是分馏；根据题干“SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中自燃”可知道H2的作用之一就是排尽装置内空气，防止SiHCl3自燃，而且H2必须是干燥的，可知B的作用就是干燥H2，所以选用浓H2SO4。

由于通入D中应是稳定的SiHCl3与过量H2的气流。

所以C装置要加热，并且是水浴加热。

由D装置应加热到1 000～1 100 ℃，所以必须用石英管。

鉴定是否含铁单质，用稀HCl溶解后生成Fe2＋，如果选用NaOH会将生成的Si也溶解，所以考虑转化为Fe3＋后再检验，故选b、d。

16.（1）CD（2）①除去石英砂中的NaCl杂质②SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O ③增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率④B。