高中化学第4章材料家族中的元素4.1.1硅及二氧化硅习题鲁科版必修

4.1.1 硅及二氧化硅
1.可以用来制取半导体材料(如大规模集成电路)的是(C)
A.二氧化硅
B.粗硅
C.高纯硅
D.硅酸盐
2.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。

下列有关硅的说法中，不正确的是(D)
A.高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片
B.硅可由二氧化硅还原制得
C.低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应
D.自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅
3.下列物质中主要成分不是二氧化硅的是(A)
A.硅胶
B.水晶
C.玛瑙
D.硅石
4.NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中(D)
A.带有玻璃塞的细口瓶
B.带有玻璃塞的广口瓶
C.带滴管的滴瓶
D.带有橡胶塞的细口瓶
5.下列关于硅的说法不正确的是(C)
A.硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
B.硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
D.当加热到一定温度时，硅能与氧气、氯气等非金属反应
6.由石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下:
关于上述反应的分析不正确的是(D)
A.粗硅中可能含有SiO2、C等杂质
B.高温下，焦炭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得高纯硅
7.下列关于材料的特性及用途的说法错误的是(A)
A.高纯硅用于制造光导纤维，实现光电信号转化
B.石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶，其主要成分是二氧化硅
C.光导纤维导光的能力很强，是非常好的通讯材料
D.硅胶多孔，吸附能力强，可以用作催化剂的载体
8.硅被誉为无机非金属材料的主角。

有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。

下列有关说法正确的是(B)
A.硅的含量居第二位，在地球上有丰富的单质硅资源，如石英、水晶的主要成分都是SiO2
B.单质硅是一种良好的半导体材料，可用于制造太阳能电池
C.存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞
D.60 g SiO2含有NA个SiO2分子
9.下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是(C)
A.都是共价化合物
B.SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨
C.都能溶于水且与水反应生成相应的酸
D.都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应
解析:SiO2和CO2中都只含有共价键，均为共价化合物，A项正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，B项正确；SiO2不能与水反应，C项错误；SiO2与强碱溶液反应生成硅酸盐，CO2与强碱溶液反应生成碳酸盐或碳酸氢盐，D项正确。

10.如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下面提供的试剂和操作，将标号填在表内。

供选试剂:A.盐酸、B.烧碱溶液、C.氧气、D.水、E.CO2、F.不用其他试剂。

供选操作:①加热、②加热熔融、③过滤、④结晶。

解析:(1)除去SiO2中的NaHCO3可用水溶法。

(2)除去SiO2中的CaCO3可先用盐酸溶解，然后再过滤。

(3)除去SiO2中的Si可用加热法:Si+O2SiO2。

(4)因NaCl溶于水而SiO2不溶于水，所以除去NaCl中的SiO2可用水溶解、过滤、结晶法。

11.硅是人类文明发展的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。

（1）工业生产粗硅的反应有:SiO2+2C Si（粗）+2CO↑，SiO2+3C
KSiC+2CO↑。

若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1，则参加反应的C和SiO2的质量之比为1∶2。

（2）工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅:
①若反应Ⅰ为Si（粗）+3HCl SiHCl3+H2，则反应Ⅱ的化学方程式为
SiHCl3+H KSi（纯）+3HCl。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。

SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式:SiHCl3+3H2O====H2SiO3+3HCl+H2↑。

③设每一轮次制备1 mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%，则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是5∶1。