硅、无机非金属材料-鲁科版高一化学必修1同步练习

第四章第一节 硅 无机非金属材料（11）
1、常温下,下列不发生反应的一组物质是( ) 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.①②④ B.③④⑥ C.②⑤⑥ D.②④⑥
2、下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是( ) 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、耐酸水泥掺料 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
3、《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”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(2BaCuSi O 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2BaO CuO 2SiO ⋅⋅
B.性质稳定,不易脱色
C.易溶解于强酸和强碱
D.x 等于6
4、材料与化学密切相关,表中对应关系错误的是( )
5、水玻璃(23Na SiO 溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域,是一种重要的工业原料。

下图是用稻壳灰(2SiO :65%~70%、C:30%~35%)制取水玻璃的工艺流程:
下列说法正确的是( )
A.原材料稻壳灰价格低廉,且副产品活性炭有较高的经济价值
B.操作A 与操作B 完全相同
C.该流程中硅元素的化合价发生改变高温
D.反应器中发生的复分解反应为2232SiO +2NaOH Na SiO +H O 高温
6、下列关于材料的说法不正确的是( )
A.太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置
B.二氧化硅可用作光导纤维
C.石英玻璃耐强酸强碱,可用来制造化学仪器
D.34Si N 是一种新型无机非金属材料,可用于制造发动机 7、下列有关硅元素的叙述中,正确的是( ) A.水玻璃可用作木材防火剂 B.2SiO 是良好的半导体材料 C.硅是地壳中含量最多的元素 D.2SiO 不溶于水,也不溶于任何酸 8、下列变化中不能一步实现的是( ) A.232H SiO SiO → B.223SiO H SiO → C.2Si SiO → D.2SiO Si →
9、硅作为一种新型能源被广泛开发利用,关于其有利因素的下列说法中,你认为正确的是( )
A.硅燃烧产物对环境产生的污染,不容易得到有效控制
B.从-122Si(s)+O (g)
SiO (s)858.6kJ mol H ∆
∆=-⋅可知,硅燃烧放出的热量多
C.自然界中硅的储量丰富,可以从自然界直接获得单质硅
D.硅便于运输、贮存,但硅的性质不活泼,不能作为燃料使用 10、下列离子方程式中,正确的是( )
A.二氧化硅投入苛性钠溶液中,加热:-
2-232SiO +2OH
SiO +H O ∆
B.硅酸钠溶液中滴入稀盐酸:+
+
2323Na SiO +2H =H SiO +2Na ↓ C.石灰石放入稀盐酸中:2-+
322CO +2H =CO +H O ↑ D.硅酸与烧碱溶液中和:+
-2H +OH =H O 11、下列叙述正确的是( )
A.2CO 和2SiO 都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似
B.因为32
32CaCO +SiO CaSiO +CO ↑高温
,所以硅酸的酸性比碳酸强
C.2CO 和2SiO 都能与碳反应,且都作氧化剂
D.2SiO 既能和NaOH 反应,又能和HF 反应,所以二氧化硅属于两性氧化物 12、下列关于二氧化硅的说法中正确的是( ) A.二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成 B.在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围结合4个氧原子 C.二氧化硅可用来制作干燥剂，因二氧化硅可与水反应 D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
13、能证明H 2CO 3比H 2SiO 3酸性强的实验事实是( ) A.H 2CO 3比H 2SiO 3受热易分解 B.髙温下能发生反应Na 2CO 3+SiO 2
Na 2SiO 3+CO 2↑
C.CO 2能溶于水生成碳酸,而SiO 2却不溶于水
D.CO 2通入Na 2SiO 3溶液中有胶状沉淀生成 14、下列说法不正确的是( )
A.光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
B.二氧化硅溶于水生成硅酸
C.石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅
D.二氧化硅是一种熔沸点很高、硬度很大的氧化物
15、下列关于硅酸盐工业的叙述正确的是( )
A.普通玻璃的主要成分可以表示为Na2O•CaO•6SiO2,说明玻璃为纯净物
B.陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品
C.制玻璃、水泥时都用到了石灰石和黏土
D.制玻璃的过程中发生了反应:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,说明酸性:H2SiO3>H2CO3
16、下列应用利用的是含硅物质的氧化性的是( )
A.用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件
B.在野外,用硅、消石灰、烧碱的混合物制取氢气:Si+Ca(OH)2+2NaOH Na2SiO3+CaO +2H2↑
C.金刚砂的制备:SiO2+3C SiC+2CO↑
D.单质硅的制备:SiO2+2C Si+2CO↑
17、如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程,下列说法正确的是( )
SiO属于两性氧化物
A.
2
Na CO溶液的试剂瓶能用玻璃塞
B.盛放
23
C.硅胶吸水后可重复再生
D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
18、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________________。

（2）写出下列反应的离子方程式:
①A→D_______________________________________; ②D→C_______________________________________。

（3）写出下列反应的化学方程式:B→E_________________________________________。

19、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3SiHCl :32300Si+3HCl
SiHCl +H ℃
;
③3SiHCl 与过量2H 在1000~1100℃反应制得纯硅。

已知3SiHCl 能与2H O 剧烈反应,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）用3SiHCl 与过量2H 反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去):
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_____________。

答案以及解析
1答案及解析：
答案：D
解析：硅的化学性质稳定,常温下除了与氟气、氢氟酸、和强碱外,它不易与其他物质如氢气、氧气、氯气等反应。

二氧化硅的性质稳定,与硝酸不反应,在常温时与碳酸钠不反应。

2答案及解析：
答案：D
解析：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防腐剂的原料;由于硅酸的酸性弱于碳酸,在空气中会与二氧化碳反应而变质。

3答案及解析：
答案：C
解析：“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定。

不易脱色，不易与酸、碱反应。

“硅酸铜钡”中Ba为+2价,Cu为+2价，Si为+4价，则x=6用氧化物形式表示复杂的硅酸盐的组成,具体方法为:①遵循各元素种类和原子个数比不变的原则，分别写成氧化物的形式；②氧化物一般按活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、最后为水的顺序排列；③氧化物之间用圆点隔开，各氧化物前面的化学计量数均为整数。

因此，A、B、D均正确。

4答案及解析：
答案：A
解析：A项,刚玉的主要化学成分是三氧化二铝,而金刚石的主要化学成分为碳。

5答案及解析：
答案：A
解析：该题考查在化合物中,元素化合价代数和为零,在单质中,单质中元素的化合价为零。

A 项,原材料稻壳灰价格低廉,且副产品活性炭有较高的经济价值,正确;B项,操作A与操作B 是两种不同的操作,错误;C项,二氧化硅中,硅元素的化合价是+4价,硅酸钠中,硅元素的化
合价是+4价,所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变,错误;D 项,由复分解反应的概念可知,2232SiO +2NaOH Na SiO +H O 高温
不属于复分解反应,错误。

6答案及解析： 答案：C
解析：石英玻璃的主要成分是2SiO ,2SiO 能与强碱反应,因此2SiO 不耐强碱,C 项错误。

7答案及解析： 答案：A
解析：A.水玻璃是矿物胶，不燃烧，而将硅酸钠涂在木材表面就阻隔了木材与空气中氧气的直接接触,可用作木材防火剂，正确;B.Si 是半导体材料，2SiO 不是，错误；C.地壳中含量最多的元素是氧,错误；D.2SiO 能溶于氢氟酸，错误。

8答案及解析： 答案：B
解析：23H SiO 不稳定,加热分解可生成2SiO ;Si 加热时可与2O 反应生成2SiO ;高温下
2SiO 可与C 反应生成Si,A 、C 、D 项正确;2SiO 不溶于水,也不能直接与水反应生成23H SiO 。

9答案及解析： 答案：B
解析：硅燃烧生成二氧化硅,二氧化硅不是气体,其污染容易得到有效控制;硅为固体燃料,化学性质不活泼,运输、贮存比较容易且又安全,能够燃烧,放热较多可以作为燃料使用;硅在自然界中无单质形式,只有化合物,所以A 、C 、D 是错误的。

10答案及解析： 答案：A
解析：B 项错误;硅酸钠可溶于水,并完全电离,应拆成+Na 和2-
3SiO 。

C 项错误,碳酸钙难溶于水,仍用化学式表示。

D 项错误,硅酸是弱酸,不拆写。

11答案及解析： 答案：C
解析：2CO 和2SiO 都是酸性氧化物、化学性质相似,但物理性质差别很大,A 项错;硅酸的酸性比23H CO 弱,反应之所以发生,是因为2CO 为气体,可以脱离反应体系,B 项错误;2CO 和
2SiO 与C 反应时都作氧化剂,C 项正确;2SiO 与HF 反应时生成的4SiF 不是盐,所以2SiO 不
是两性氧化物,D 项错误。

12答案及解析： 答案：B
解析：2SiO 晶体中不存在单个分子，其结构中每个硅原子周圈结合4个氧原子，
每个氧原子周围结合2个硅原子，所以硅原子和氧原子的个数比为1:2.化学式写作2SiO ，故A 错误,B 正确。

硅酸在一定条件下可制得硅胶,硅胶可用作干燥剂，但2SiO 不与水反应，C 项错误。

2SiO 可与氢氟酸反应，D 项错误。

13答案及解析： 答案：D
解析：A 项仅能证明H 2SiO 3比H 2CO 3稳定,A 项不正确;B 项中的反应不是在水溶液中进行的,不能用它来判断H 2SO 3与H 2CO 3的酸性强弱,B 项不正确;D 项,CO 2 + H 2O +Na 2SiO 3H 2SiO 3↓
+Na 2CO 3,酸性较强的H 2CO 3制得酸性较弱的H 2SiO 3,D 项正确。

14答案及解析： 答案：B
解析：试题分析:A.光导纤维的主要原料是二氧化硅。

正确。

B.二氧化硅不溶于水,所以通常用硅酸钠溶液和盐酸反应制硅酸,错误。

C. 石英、水晶、玛瑙的主要成分是二氧化硅。

正确。

D.二氧化硅是立体网状结构,原子间通过共价键结合,因此是原子晶体,其熔沸点高、硬度大。

正确。

15答案及解析： 答案：B
解析：A 、普通玻璃的成分:硅酸钠、硅酸钙以及二氧化硅的混合物,玻璃不是纯净物,故A 错误;
B 、陶瓷、玻璃、水泥的主要成分都是硅酸盐,属于传统的硅酸盐材料,故B 正确;
C 、制玻璃的原料:石英、石灰石、纯碱,生产水泥用到的原料石灰石、粘土,所以制玻璃、水泥时都用到了石灰石,故C 错误;
D 、根据元素周期律:碳酸酸性要强于硅酸,制玻璃的过程中发生的反应:Na 2CO 3+SiO 2Na 2SiO 3+CO 2↑遵循非挥发性的酸可以制取挥发性的酸的规律,故D 错误.
故选B.
16答案及解析： 答案：D
解析：本题易错选C 项,制备金刚砂时,硅元素的化合价没有发生变化,所发生的氧化还原反应中的氧化剂和还原剂均是碳,C 项错误;
用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件,利用的是硅的导电性,A 项错误;
在野外,用硅、消石灰、烧喊的混合物制取氢气,在反应中硅元素的化合价升高,利用的是硅的还原性.B 项错误;
单质硅的制备反应中硅元素的化合价降低,利用的是二氧化硅的氧化性,D 项正确
17答案及解析： 答案：C
解析：2SiO 属于酸性氧化物，盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，图示中
2SiO 与HF 、2SiO 与23Na CO 等反应为非氧化还原反应。

18答案及解析：
答案：1.Si;2SiO ;23H SiO ;23Na SiO ;3CaSiO 2.①-2-
232Si+2OH +H O =SiO +2H ↑ ②2-2-322233SiO +CO +H O =H SiO +CO ↓ 3.32
32CaCO +SiO CaSiO +CO ↑高温
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2Na O 反应生成钠盐D ，故B 可能为2SiO 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2SiO 。

2SiO 与碳在强热条件下反应可制得单质硅。

而单质硅可与NaOH 溶液在室温下
反应生成23Na SiO 。

所以A 为Si,D 为23Na SiO 。

向23Na SiO 溶液中通入2CO ,将析出硅酸(23H SiO )。

无论是在23Na SiO 中加入
2CaCl 溶液，还是2SiO 和3CaCO 在高温下反应，或者23H SiO 与CaO 共热，都将
得到3CaSiO 固体。

由此可知E 为323CaSiO ,H SiO 加热分解为2SiO ,故C 为23H SiO 。

19答案及解析： 答案：1.2SiO +2C
Si+2CO ↑高温
2.①浓硫酸;使滴入烧瓶中的3SiHCl 气化
②有固体物质生成;在反应温度下,普通玻璃会软化
32
10001100SiHCl +H Si+3HCl :℃
;
③排尽装置中的空气
解析：1.根究提给信息,粗硅可以用碳还原二氧化硅的方法制得,反应方程式为2SiO +2C Si+2CO 高温。

2.①因3SiHCl 与水强烈反应,故A 中产生的2H 必须干燥,B 中液体为浓硫酸,且C 中烧瓶需加热,其目的是使3SiHCl 气化,加快与2H 的反应。

②制取纯硅的反应条件为1000~1100℃,此温度下普通玻璃易软化。

③因高温下2H 与2O 易反应而爆炸,故还应排尽装置中的空气。