41无机非金属材料的主角硅练习原卷版

1第四章第一讲无机非金属材料的主角-硅1．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法错误的是()A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料B．为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入硅胶C．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用D．小苏打可用于某些食品加工行业中2．下列各项叙述中正确的是()A．硅是光导纤维的主要成分B．生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和黏土C．玛瑙、水晶饰品在保养时不能与强碱溶液接触D．SiO2与某些酸碱均能反应，故它是两性氧化物3．下列叙述正确的是()A．利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能B．CO、CO2均易与血红蛋白结合而中毒C．从SiO2制备高纯Si的过程反应中只涉及置换反应D．SiO2和H2O反应可直接制备H2SiO34．下列离子方程式的书写正确的是()A．水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO2－3＋H2SiO3B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO－3C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O5．从与NaOH溶液反应所得产物(纯净物)类型差异性角度上看，下列四种物质有一种明显不同于其他三种物质，该物质是()A．SiO2B．CO2C．SiD．Al2O36．下列叙述中正确的是()A．因为Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋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，所以二氧化硅是两性氧化物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7．下列除杂方法正确的是()A．SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去B．CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热2C．CO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶D．Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤8．下列变化中，不能一步实现的是()A．Na2SiO3―→H2SiO3B．H2SiO3―→SiO2C．SiO2―→H2SiO3D．SiO2―→Na2SiO39．在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为()A．Na2SiO3B．Na2SiO3与Na2CO3C．SiO2与Na2CO3D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO310．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属于两性氧化物B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C．硅胶吸水后可重复再生D．图中所示的转化都是氧化还原反应11．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．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤12．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SiO2的性质和用途是解本题的关键。13.对于化学方程式SiO2＋3C=====高温SiC＋2CO↑，有关叙述正确的是()A．反应中SiO2是氧化剂，C是还原剂3B．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∶214．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15．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16．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．①②B．②④C．④⑤D．③④分析：本题考查硅的化学性质，抓住硅发生的反应。17．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)下列物质不属于硅酸盐的是________。A．陶瓷B．玻璃C．水泥D．生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________________________________，工艺师常用________(填物质名称)来雕刻玻璃。(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________。A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚4C．氧化铝坩埚D．铁坩埚(4)工业上常利用反应2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是________(填化学式，下同)，氧化剂是________。18．以磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑(SiO2·nH2O)、磷及甲醇，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。(1)上述反应中，属于置换反应的是________(填：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)。(2)已知SiHCl3的沸点为33.0℃，提纯SiHCl3适宜的方法是______________。(3)高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为________________________；固体废弃物CaSiO3可用于______________________________。(4)反应Ⅲ需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是_____________________________________________________________________________________________。19．铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：(1)铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第________周期、第________族；PbO2的酸性比CO2的酸性________(填“强”或“弱”)。(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为______________________________。(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为__________________________________。(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即样品起始质量－a点固体质量样品起始质量×100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m∶n值__________。20.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：5①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SiHCl3：Si＋3HCl=====300℃SiHCl3＋H2③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O强烈反应，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)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点－84.7℃)，提纯SiHCl3采用的方法为___________________________________。(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：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不能采用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________________________________________________________________________。④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是________(填写字母代号)。a．碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液e．Na2SO3溶液21．已知A、B、C三种元素均为短周期元素，它们的原子序数关系为CBA。A元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，B和C可形成BC4型化合物。用化学符号填空：(1)三种元素中A是____________，B是____________，C是________。6(2)A、B、C的最高价氧化物对应的水化物分别是____________、_________、___________，在这些水化物中，酸性最弱的是____________。(3)用化学方程式说明A的最高价含氧酸的酸性比B的最高价含氧酸的酸性强_________________；(4)已知BC4不能在空气中燃烧，理由是___________________________________________。(5)用离子方程式表示出用B的氧化物制得B的氧化物对应水化物的原理____________。22．A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请填空：(1)形成单质A的原子的结构示意图为________，它的最高化合价为________。(2)B的化学式(分子式)为________，B和碳反应生成A和E的化学方程式是________________________________________________________________________。(3)C的化学式(分子式)为________，D的化学式(分子式)为________。23.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450～500℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：a．四氯化硅遇水极易水解；b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c．有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl57沸点/℃57.712.8－315－熔点/℃－70.0－107.2－－－升华温度/℃－－180300162请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式________________________。(2)装置A中g管的作用是________；装置C中的试剂是________；装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________________________________________________________。(