2020高中化学 第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角——硅（第2课时）课后提升练

A篇知识对点训练知识点1硅酸盐1．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是()A．水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质答案D答案解析由于H2SiO3的酸性比碳酸要弱，故将水玻璃露置在空气中时，会发生以下反应而变质：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。解析2．下列叙述正确的是()A．Na2SiO3是硅酸盐，所以不溶于水B．电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐C．建筑工业常用水玻璃作黏合剂D．用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火答案C答案解析Na2SiO3既是硅酸盐，又是钠盐，硅酸盐大多难溶于水，而钠盐均易溶于水，Na2SiO3能溶于水；浸泡银幕主要是为了防火，而浸泡枕木主要是为了防腐；水玻璃有黏合作用，常作黏合剂。解析3．下列物质是纯净物的是()A．玻璃B．水泥C．纯碱D．水玻璃答案C答案解析玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物，水玻璃是Na2SiO3的水溶液，也是混合物；纯碱Na2CO3是纯净物。解析4．制取下列物质不需要用石灰石作原料的是()A．硅酸B．水泥C．玻璃D．生石灰答案A答案解析硅酸由可溶性硅酸盐与酸反应制得。解析5．镁橄榄石(2MgO·SiO2)中阴离子是()A．SiO4－4B．SiO4－6C．SiO2－3D．SiO4－5答案A答案解析将镁橄榄石写成硅酸盐的形式，其化学式为Mg2SiO4，故阴离子为SiO4－4。解析知识点2硅单质6．下列关于硅的说法不正确的是()A．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，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发生反应D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应答案C答案解析硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料；硅的化学性质稳定，常温下可与F2、氢氟酸、强碱溶液等反应，加热和高温下可与O2、Cl2等非金属反应。解析7．下列有关硅的叙述中，正确的是()A．工业上通常以SiO2为原料，用氧化剂与其反应制备单质硅B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C．硅的化学性质不活泼，在自然界中以游离态存在D．硅元素在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在答案D答案解析工业上用还原剂C与SiO2反应制备单质硅，A错误；硅在地壳中含量居第二位，仅次于氧，B错误；硅在自然界中以化合态存在，C错误。解析8．下列对晶体硅的有关叙述正确的是()A．晶体硅和金刚石的物理性质相似B．通信光缆、计算机芯片的主要成分是半导体材料硅C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵，没有被广泛使用D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电答案A答案解析晶体硅的结构与金刚石相似，是具有正四面体型的空间立体网状结构，所以物理性质与金刚石相似，熔、沸点高，硬度大；通信光缆的主要成分是SiO2；晶体硅是一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体硅是一种非金属单质。解析9．在室温下，下列物质不与晶体硅反应的是()A．F2B．氢氟酸C．KOH溶液D．Cl2答案D答案解析硅化学性质稳定，只有在加热或高温下才能与O2、Cl2等非金属单质反应。解析10．用石英制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：①SiO2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl2=====△SiCl4③SiCl4＋2H2=====高温Si(纯)＋4HCl下列关于上述反应的分析不正确的是()A．①③属于置换反应，②属于化合反应B．高温下焦炭与氢气的还原性均强于硅的C．上述反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子D．高温下将石英、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅答案D答案解析选项D，反应中把生成的易挥发的SiCl4分离出来后再用氢气还原才可以得到高纯硅，错误。解析B篇综合提升训练11．化学在生产生活和科学研究中具有重要的作用。下列说法正确的是()①硅石的主要成分是二氧化硅②三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料③太阳能电池采用硅材料制作，太阳能电池在生活中的应用有利于环保、节能④二氧化硅的熔点高，硬度大，可用来制造电子部件和光学器件⑤水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品A．①②③B．②④⑤C．③④⑤D．①②③④答案A答案解析硅石的主要成分是二氧化硅；水泥属于传统硅酸盐产品；太阳能电池的主要原料是硅；水晶项链的主要成分是SiO2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品；硅是半导体材料，可制造电子部件，二氧化硅光学性能优良，可制光学器件。综上所述，选A。解析12．已知滑石粉的化学式为Mg3Si4O10(OH)2，色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是()A．滑石粉属于无机硅酸盐类物质B．滑石粉组成可表示为3MgO·4SiO2·H2OC．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性D．滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应答案C答案解析硅酸盐是由硅、氧元素与其他元素组成的一类无机物的总称，故滑石粉属于无机硅酸盐类物质，A正确；可以将硅酸盐改写成氧化物的形式，B正确；爽身粉中添加滑石粉，主要是利用它的滑爽、柔软、干燥的特点，与耐火性无关，C错误；滑石粉中可能含有SiO2，可以与氢氟酸、NaOH溶液发生反应，D正确。解析13．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜。近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是()A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D．x等于6答案C答案解析“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定，不易脱色，不易与酸、碱反应；硅酸铜钡中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，则x＝6。因此，A、B、D均正确。解析14．在半导体工业中有这样一句话：“从沙滩到用户”，其中由粗硅制纯硅的常用方法为Si(粗)＋2Cl2=====△SiCl4SiCl4＋2H2=====△Si(纯)＋4HCl。若在25℃101kPa条件下反应生成HCl气体49L(注：25℃101kPa条件下气体摩尔体积为24.5L·mol－1)，则：(1)反应生成HCl气体的质量为________，两个反应共转移电子的个数为________。(2)反应生成的HCl气体溶于127mL水中，得到密度为1.20g·mL－1的盐酸，此盐酸的物质的量浓度为________。(3)“从沙滩到用户”涉及多个反应，其中制取粗硅的反应方程式为_____________________。纯净的石英与烧碱反应可以制得水玻璃，反应的离子方程式为_____________________。答案(1)73g4NA(2)12mol·L－1(3)SiO2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO↑SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O答案解析(1)25℃101kPa条件下气体摩尔体积为24.5L·mol－1,49LHCl气体的物质的量为2mol，其质量为2mol×36.5g·mol－1＝73g，两个反应共转移电子个数为4NA。(2)溶质质量为73g，水的质量为127g，所以溶液体积为200g1.20g·mL－1＝16L，则盐酸的物质的量浓度是2mol16L＝12mol·L－1。解析(3)制取粗硅是用碳还原二氧化硅，其方程式为SiO2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO↑，石英的主要成分是SiO2，与烧碱反应制取水玻璃，反应的离子方程式为SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O。解析15．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粗硅与干燥的Cl2反应制得SiCl4：Si＋2Cl2=====△SiCl4。③SiCl4被过量的H2在1000～1100℃时还原制得纯硅。某同学从资料中查知：SiCl4的熔点为－70℃，沸点为57.6℃，其在潮湿的空气中能与水发生反应而变质。该同学设计了以下制取纯硅的实验装置(热源及夹持装置略去)。请回答下列问题：(1)为使SiCl4从装置B中逸出与氢气混合，应采取的措施是_____________________。(2)盛放稀硫酸的仪器名称为________，装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________。(3)装置C能否采用普通玻璃管？________(选填“能”或“不能”)，原因是____________________________。(4)已知SiCl4在潮湿的空气中能与水发生反应生成氯化氢，为防止空气污染，含有SiCl4的尾气要通入盛有________溶液的烧杯中。(5)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，还应对该装置进行的改进是_____________________。答案(1)对装置B进行水浴加热(2)分液漏斗Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(3)不能在1000～1100℃时普通玻璃管会软化(4)NaOH(5)在装置A与装置B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶(或盛有碱石灰的干燥管)答案解析(1)SiCl4的沸点较低(57.6℃)，欲使其逸出烧瓶与装置C中的H2反应，需对装置B进行水浴加热。(3)由于H2与SiCl4在1000～1100℃时反应制得纯硅，反应温度高，普通玻璃管在此温度下会软化，因此需要用石英管。(5)为了防止装置A中的水蒸气进入装置B中，应在装置A、B之间加一干燥装置。解析