第四章 第1节 第1课时 半导体材料和光导纤维

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一、选择题

1．有关硅元素的下列叙述正确的是()

A．硅与任何酸都不反应

B．硅元素是构成矿物岩石的主要成分之一，其化合态几乎全部是氧化物和硅酸盐

C．硅的性质很稳定，能以游离态形式存在于自然界中

D．常温时硅不与任何物质反应

解析：硅是亲氧元素，在自然界中全部以化合态形式存在，主要是以氧化物和硅酸盐的形式存在，B对，C错；常温时，硅能与氟气、氢氟酸、氢氧化钠溶液等发生反应，A、D都错。答案：B

2．下列物质中，导电性介于导体和绝缘体之间的是()

①晶体硅②金属铝③石墨④晶体锗⑤金刚石

A．只有①B．只有⑤

C．②和③D．①和④

解析：Si、Ge均能导电，可作半导体材料；Al是电的良导体；石墨也能导电，但不能作半导体材料；金刚石不导电。

答案：D

3．下列关于SiO2的说法中错误的是()

A．SiO2分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的

B．在SiO2晶体中，每个硅原子与4个氧原子相连

C．石英、水晶、玛瑙的主要成分都是SiO2

D．自然界中SiO2主要存在于石英矿和硅酸盐中

解析：SiO2是由Si原子和O原子以1∶2的比例结合形成的立体网状结构，并不以分子的形式存在。

答案：A

4．下列叙述中正确的是()

A．自然界中存在大量的单质硅

B．石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅

C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应

D．自然界中二氧化硅都存在于石英中

解析：自然界中硅元素含量很高，但都以化合态形式存在，A项错误；硅元素是亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，D项错误；二氧化硅的性质稳定，C项错误。

答案：B

5．用胶头滴管向用石蜡围成的“Spark”凹槽内注入某溶液，即可在玻璃上刻蚀出“Spark”的

字样，则该溶液是( ) A ．盐酸 B ．氢氟酸 C ．烧碱

D ．饱和食盐水

解析：能腐蚀玻璃的是氢氟酸。 答案：B

6．熔融氢氧化钠反应选用的器皿是( ) A ．陶瓷坩埚 B ．石英坩埚 C ．普通玻璃坩埚

D ．生铁坩埚 解析：陶瓷的成分中含有SiO 2，石英的成分就是SiO 2，普通玻璃的主要成分中也含有SiO 2，而SiO 2在高温下可以跟NaOH 发生如下反应：SiO 2＋2NaOH=====高温

Na 2SiO 3＋H 2O 。所以A 、B 、C 的器皿都不能选用，只能用生铁坩埚。 答案：D

7．常温下，下列物质之间不能发生反应的是( )

①硅与氢氧化钠溶液 ②硅与盐酸 ③硅与氢氟酸 ④二氧化硅与碳酸钠 ⑤二氧化硅与氢氧化钠溶液 ⑥二氧化硅与浓硝酸 A ．①②④ B ．③④⑥ C ．②⑥

D ．②④⑥

解析：硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和H 2，硅与氢氟酸反应生成SiF 4和H 2，二氧化硅与碳酸钠在高温条件下反应生成硅酸钙和CO 2，二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，所以不能反应的为②⑥，选C 。 答案：C

8．关于二氧化硅，下列叙述不正确的是( ) A ．水晶的成分是二氧化硅

B ．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别

C ．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸

D ．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应

解析：水晶的主要成分为SiO 2，A 项正确；CO 2是由分子构成的，而SiO 2是Si 和O 按1∶2组成的空间立体网状结构的晶体，二者物理性质差别较大，B 正确；SiO 2不溶于水也不与水反应，C 项正确；SiO 2是酸性氧化物，但SiO 2能和氢氟酸反应，D 项不正确。 答案：D

9．制备硅单质时，主要化学反应如下：

①SiO 2(石英砂)＋2C(焦炭)=====高温

Si(粗硅)＋2CO ↑； ②Si(粗硅)＋2Cl 2=====高温

SiCl 4；

③SiCl 4＋2H 2=====高温

Si(纯硅)＋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 ．①②③均为氧化还原反应 C ．②为化合反应

D ．三个反应的反应物中硅元素均被还原 解析：在反应②中Si 元素化合价升高，被氧化。 答案：D

10．下列说法不正确的是( )

A ．因SiO 2不溶于水，故SiO 2不是酸性氧化物

B ．在反应SiO 2＋2C=====高温

Si ＋2CO ↑中SiO 2作氧化剂 C ．SiO 2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大 D ．氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸

解析：A 项，SiO 2不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物，错误；B 项，在该反应中SiO 2被C 还原为Si ，SiO 2作氧化剂，正确；C 项，由于SiO 2是一种空间立体网状结构的物质，故熔点高，硬度大，正确；D 项，SiO 2能与氢氟酸反应，故常用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，正确。 答案：A

11．在3C ＋SiO 2=====高温

2CO ↑＋SiC 的反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比是( ) A ．3∶1 B ．1∶3 C ．1∶2

D ．2∶1

解析：在3C ＋SiO 2=====高温2CO ↑＋SiC 的反应中，变价元素只有碳元素，硅及氧元素的化合价没有变化。C →CO 化合价降低，做还原剂，还原剂的物质的量是2 mol ；C →SiC 化合价降低，做氧化剂，氧化剂的物质的量是1 mol ，还原剂与氧化剂的物质的量之比是2∶1。 答案：D 二、非选择题

12．试将SiO 2制品的用途与其体现的性质连线。 SiO 2的制品 物理性质 光导纤维 熔点高 石英坩埚 光的折射效果好 玛瑙制精密轴承 硬度大 水晶杯 难溶于水

答案：