高考化学总复习第四章 材料家族中的元素 第1讲 硅

目夺市安危阳光实验学校硅无机非金属材料

一、选择题

1．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )

①水玻璃是一种矿物胶，既不易燃烧也不受腐蚀

②水泥、玻璃、沙子都是硅酸盐制品

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．②③

C．①④ D．③④

解析：选C。水玻璃是Na2SiO3的水溶液，可用作防火剂和防腐剂，①正确；沙子不属于硅酸盐制品，②不正确；光导纤维的主要成分是SiO2，③不正确。

2．(2016·安徽合肥联考)近几年我国载人飞船多次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流，飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是( )

A．它耐高温抗氧化

B．它比钢铁轻，强度大，但质地较脆

C．它没有固定熔点

D．它是一种新型无机非金属材料

解析：选B。航空材料具有质轻、强度高、耐高温、抗氧化等性能，又由题中信息可知，该材料具有一定的韧性，故B错，A正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料属于新型无机非金属材料，C、D正确。

3．青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是( )

A ．青石棉是一种硅酸盐材料

B．青石棉中含有一定量的石英晶体

C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O

D．1 mol青石棉能使1 mol HNO3被还原

解析：选B。硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；1 mol Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O 跟硝酸反应时，失去3 mol电子，故能使1 mol HNO3被还原。

4．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

解析：选D。常温下，①Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，③Si＋

4HF===SiF4↑＋2H2↑，⑤SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。

5．(2016·江西九江七校联考)下列叙述正确的是( )

A．利用高纯度二氧化硅可以制成光电池，将光能转化为电能

B．陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸

C．石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同

D．玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳

解析：选D。光电池是利用高纯度的硅制成；玻璃、陶瓷、水泥中均含有SiO2，会与氢氟酸反应；石灰抹墙发生反应CO2＋Ca(OH)2===CaCO3＋H2O，而水泥砌墙是水泥与水作用发生一系列变化而凝固变硬。

6．下列离子方程式不正确的是( )

A．石英与烧碱反应：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O

B．硅与烧碱反应：Si＋2OH－===SiO2－3＋H2↑

C．硅酸钠溶液中通入少量CO2：SiO2－3＋CO2＋H2O===CO2－3＋H2SiO3↓

D．往水玻璃中加入盐酸：2H＋＋SiO2－3===H2SiO3↓

解析：选B。硅与烧碱溶液反应时，H2O参与反应：Si＋2OH－＋H2O===SiO2－3＋2H2↑。

7．下列叙述中正确的是( )

A．因为Na2CO3＋SiO2=====

高温Na

2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是氧化物D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸

解析：选D。A项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体生成，平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于酸性氧化物与一般酸的反应，在此反应中SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，C错误。

8．下列说法正确的是( )

A．单质――→

＋O2氧化物――→

＋H2O酸或碱――→

＋NaOH或HCl盐，硅单质可以按上述关系进行转化

B．若a、b、c分别为Si、SiO2、H2SiO3，则可以通过一步反应实现如图所示的转化关系abc

C．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

D．单质硅常用于制造光导纤维

解析：选C。SiO2不能直接与H2O反应生成H2SiO3，H2SiO3不能直接得到Si，A、B项均不正确；二氧化硅常用于制造光导纤维，D项不正确。

9．(2016·山西孝义检测)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( )

A．SiO2属于氧化物

B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶能用玻璃塞

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

解析：选C。SiO2是酸性氧化物，它能与氢氟酸反应是其特殊性质，A错；盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，应用橡皮塞，B错；在图示转化关系中只有第一行的变化是氧化还原反应，其余均为非氧化还原反应，D错。

二、非选择题

10．从“南澳一号”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1 300 ℃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”考古过程中，需用高纯度SiO2制造的光纤。下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)。