鲁科版高中化学必修一第四章 元素与材料世界

高中化学学习材料

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第四章元素与材料世界

第一节硅、无机非金属材料

1．(2009·重庆理综，6)材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()

选项材料主要化学成分

A 刚玉、金刚石三氧化二铝

B 大理石、石灰石碳酸钙

C 普通水泥、普通玻璃硅酸盐

D 沙子、石英二氧化硅

解析：A项，刚玉的主要化学成分为三氧化二铝，而金刚石的主要化学成分为碳。

答案：A

2．(原创题)2009年夏天，台湾发生了强烈地震，地震是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来，以地震波的形式向四面八方传播出去，传到地面会引起房摇地动，再引起一系列的变化从而造成破坏性的自然灾害。地球的表层大多是岩石，而大多数岩石的主要成分都是硅酸盐，下面用盐或氧化物的形式表示岩石的组成，其中不正确的是()

A．钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为：CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O

B．镁橄榄石Mg2SiO4可表示为：2MgO·SiO2

C．北京奥运会奖牌所用玉的主要成分透闪石[Ca2Mg5Si8O22(OH)2]表示为：

2CaSiO3·5MgSiO3·H2O

D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4可表示为：Al2O3·2SiO2·2H2O

解析：2CaSiO3·5MgSiO3·H2O中Ca与Si的原子个数比为2∶7，而Ca2Mg5Si8O22(OH)2中Ca与Si原子个数比为2∶8，故选C。

答案：C

3．下列材料的特性及用途说法错误的是( )

A ．氧化铝陶瓷具有两性，不可用来制造人造牙齿

B ．氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用来制造柴油机

C ．光导纤维导光的能力很强，是非常好的通讯材料

D ．压电陶瓷十分敏感，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用来制压电地震仪

解析：对常见新型无机非金属材料的性能及用途应作了解。

特性：能耐高温、强度高，具有电学特性，光学特性，具有生物功能。

Al 2O 3具有两性，可与酸、碱反应，牙齿经常接触酸性物质，但氧化铝陶瓷性质相当稳定，酸碱很难将其腐蚀，且氧化铝制成的假牙与天然牙齿十分接近，选项A 说法错误。

答案：A

4．下列表述正确的是( )

①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅 ②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐 ③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料 ④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能

A ．①②③

B ．②④

C ．③④⑤

D ．③⑤

解析：本题主要考查硅及其化合物的具体应用。刚玉的主要成分为Al 2O 3；玛瑙的主要成分是SiO 2；玻璃的主要成分为SiO 2和硅酸盐；水泥的主要成分为3CaO·SiO 2、2CaO·SiO 2、3CaO·Al 2O 3等，为硅酸盐材料；Cu 2O 虽然是红色的，但它不能变色，也不能吸收有害光线。硅材料不会产生对环境有害的物质。

答案：D

5．晶体硅和二氧化硅具有相似的晶体结构，则下列说法不正确的是( )

A ．晶体硅和二氧化硅都具有较高的熔点

B ．晶体硅和二氧化硅都具有较大的硬度

C ．晶体硅和二氧化硅都可用作半导体材料

D ．晶体硅和二氧化硅都可用于制光导纤维

分析：掌握Si 和SiO 2的性质和用途是解本题的关键。

解析：晶体硅和二氧化硅晶体中都只存在原子间的强相互作用，使它们具有熔点高、硬度大的性质，A 、B 项正确；SiO 2不能用作半导体材料，C 项错；晶体硅不能用于制光导纤维，D 项错。

答案：CD

6. 对于化学方程式SiO 2＋3C=====高温

SiC ＋2CO ↑，有关叙述正确的是( )

A ．反应中SiO 2是氧化剂，C 是还原剂

B ．硅元素被还原了，碳元素被氧化了

C ．在反应中C 只作还原剂

D ．在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2

解析：双线桥法表示反应中电子转移的方向及数目如下：，反应中只有C 元素化合价改变，因此碳在反应中既是氧化剂，又是还原剂，且n (氧化剂)∶n (还原剂)＝1∶2。

答案：D

7． 中国国家航天局正式公布了嫦娥一号发回的首张月面图(下图)。月球表面的不同岩石富含硅、铝、钾、磷、

铀、钍和稀土元素。下列有关月球表面富含元素的叙述正确的是( )

A ．硅既能溶解于氢氧化钠溶液又能溶于氢碘酸

B ．铝热反应中铝始终作还原剂

C ．将钾投入到氯化铝溶液中，能置换出单质铝

D ．磷的最高价氧化物对应的水化物为强电解质 解析：硅不能溶于HI(aq)；钾投入水中与水反应会放出H 2，不会置换出铝；H 3PO 4为中强酸，属于弱电解质。

答案：B

8．下列说法正确的是( )

A ．硅材料广泛应用于光纤通讯

B ．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品

C ．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品

D ．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应

解析：B 项工艺师应利用氢氟酸……；C 项中水晶→SiO 2；D 项中粗硅制备单晶硅的反应有：Si ＋2Cl 2=====△

SiCl 4，SiCl 4＋2H 2=====△Si ＋4HCl 。

答案：A

9． 在①浓硝酸 ②水 ③浓硫酸 ④氢氟酸 ⑤氢氧化钾溶液中，能与单质硅起化学反应的是( )

A ．①②

B ．②④

C ．④⑤

D ．③④ 分析：本题考查硅的化学性质，抓住硅发生的反应。

解析：硅能与F 2、HF 、强碱常温下反应，在加热或高温条件下也能与Cl 2、O 2、H 2发生反应。

答案：C

10. 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SiHCl 3：Si ＋3HCl=====300℃

SiHCl 3＋H 2

③SiHCl 3与过量H 2在1 000～1 100℃反应制得纯硅