無機非金屬材料的主角-硅練習(xí)題及答案解析

1、（本欄目內(nèi)容在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂!一、選擇題1 .下列不是水玻璃用途的是（）A.肥皂填料B.木材防火劑C.紙板黏膠劑D.建筑裝飾材料解析：水玻璃是Na2SiO3溶液，是制備硅膠和木材防火劑等的原料。答案：D2 .下列物質(zhì)中，不含有硅酸鹽的是，（）A.水玻璃B.硅芯片C.黏土D.普通水泥解析：水玻璃是Na2SiO3的水溶液，黏土和普通水泥的主要成分都是硅酸鹽，硅芯片的主要成分是硅。答案：B3 .SiO2屬于酸性氧化物的理由主要是（）A.硅是非金屬元素B. SiO2對應(yīng)的水化物是可溶性弱酸C. SiO2能與強堿反應(yīng)生成鹽和水D. SiO2不能與酸反應(yīng)解析：依據(jù)酸性氧化物的概念進行判斷一一

2、能與強堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。答案：C4.下列說法錯誤的是（）A.二氧化硅是光導(dǎo)纖維的主要原料B.硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料C.陶瓷餐具所用材料為硅酸鹽D.水晶鏡片所用原料為硅酸鹽解析：石英、水晶、光導(dǎo)纖維主要成分為SiO2oSi用于信息產(chǎn)業(yè)及硅光太陽能電池。傳統(tǒng)硅酸鹽材料是陶瓷、水泥、玻璃，新型無機非金屬材料為光導(dǎo)纖維、生物陶瓷等。答案：D5,下列物品或設(shè)備：水泥路橋門窗玻璃水晶鏡片石英鐘表瑪瑙手鐲硅太陽能電池光導(dǎo)纖維計算機芯片。所用材料為SiO2或要用到SiO2的是（）A.B.全部C.D.解析：、用到的材料是Si而不是SiO2,其余都用到SiO2o答案：A6.下列反應(yīng)的離子方程式中，正確的是

3、（多選）（）A.二氧化硅和氫氟酸反應(yīng)：SiO2+4H+=Si4+2H2O.一.一、2B.二氧化硅和氫氧化鉀溶液反應(yīng)：SiO2+2OH=SiO3+H2OC.水玻璃中滴入鹽酸：SiO3+2H=H2SiO32-D.碳酸頓滴加稀硝酸：CO3+2H=H2O+CO2T解析：A中氫氟酸是一種弱酸，不能拆寫成離子的形式；D中碳酸鋼是一種難溶性的物質(zhì)，也不能拆寫成離子的形式。答案：BC7 .高嶺土的組成可表示為Al2Si2Ox（OH）y,其中x、y的數(shù)值分別是（）A.7,2B.5,4C.6,3D.3,6解析：一般利用化合物中化合價代數(shù)和等于零的規(guī)則來列方程求解。已知化合價：Al為+3價，Si為+4價，O為一2價

4、，（OH）為一1價。則2X（+3）+2X（+4）+xX（2）+yX（1）=0,化簡得：2x+y=14,將各項代入，只有B項符合該方程。答案：B8 ,CO2通入下列各溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是A.氯化鈣溶液B.澄清的石灰水C.飽和碳酸鈉溶液D.硅酸鈉溶液解析：先寫出反應(yīng)方程式，再由產(chǎn)物共存情況確定反應(yīng)是否發(fā)生。因為鹽酸的酸性比碳酸強，所以CO2通入CaCl2溶液中不會析出CaCO3沉淀。A符合題意。CO2通入澄清的石灰水中首先會生成白色沉淀CaCO3,繼續(xù)通入過量的CO2,則生成的CaCO3會逐漸溶解生成無色透明的Ca(HCO3)2。飽和Na2CO3溶液中通入CO2,因生成溶解度較小的酸式碳酸鹽

5、NaHCO3,可以產(chǎn)生沉淀。CO2氣體通入Na2SiO3溶液生成不溶于水的原硅酸或硅酸，會產(chǎn)生沉淀。答案：A9.如圖為刻蝕在玻璃上的精美的花紋圖案，則該刻蝕過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為(.)A.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2TB.NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2TC.Si+4HF=SiFJ+2H2TD.SiO2+4HF=SiF4。2H2O解析：因為玻璃中含有Si。？，而SiO2能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF49+2H2。，所以可以用氫氟酸來刻蝕玻璃。答案：D10 .下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是()A.晶體硅具有金屬光澤，可以導(dǎo)電，屬于金屬材料B

6、.常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以自然界中的硅大部分以游離態(tài)存在C.SiO2是一種酸性氧化物，能夠與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸D.除去SiO2中混有的CaCO3可加入適量的稀鹽酸解析：解決此類題目可利用非金屬單質(zhì)及其化合物的相似性進行類推，但同時要注意硅及其化合物有不同于其他非金屬及其化合物的特性。A項，晶體硅雖然具有金屬光澤，但它屬于非金屬單質(zhì)；其導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。B項，雖然常溫下硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但自然界中沒有游離態(tài)的硅，它主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在；C項，SiO2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不與水反應(yīng)。D項，SiO2不溶于稀鹽酸，可使用稀鹽酸除去其中混有的

7、CaCO3,化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2T+H2O。答案：D二、非選擇題11.硅是無機非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為工藝師常用(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。(2)用Na2SiO3溶液浸泡過的棉花不易燃燒，體現(xiàn)Na2SiO3的用途可作的原料。高溫(3)工業(yè)上常用2c+SiO2=Si+2COT制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中有元素化合價升高的物質(zhì)是(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是O解析：(1)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SQ2+2NaOH=Na2SQ3+H2O。由于SiO2能溶于

8、氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃。(2)Na2SiO3的水溶液又稱“水玻璃”，它具有阻燃的功能，因此可作防火劑。(3)反應(yīng)中C被氧化，SiO2中的Si被還原，因此SiO2作氧化劑。答案：(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O氫氟酸(2)防火劑(3)CSiO212 .氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮氣在1300c時反應(yīng)獲得。(1)根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是(填字母)。A.制氣輪機葉片B.制有色玻璃C.制永久性模具D.制造柴油機(2)畫出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖,已知得電子能力NSi,請寫出氮化硅的化學(xué)式o(3)氮化硅陶瓷抗

9、腐蝕能力強，除氫氟酸外，它不與其他無機酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式。解析：由氮化硅的性質(zhì)(硬度大、熔點高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定)可判斷其用途為A、C、D。有色玻璃只是在制作玻璃的過程中熔入了有顏色的化合物如CO2O3、CU2O等；因非金屬性NSi,故在氮化硅中，N顯3價，Si顯+4價，由此可寫出其化學(xué)式為Si3N4；氮化硅被氫氟酸腐蝕是由于Si3N4能與HF發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于Si與F有極強的親合性生成SiF4,則另一種產(chǎn)物為NH30答案：(1)A、C、D磅Si3N4(3)Si3N4+12HF=3SiF4?+4NH3T13 .(2010吉林高一檢測)如圖中的每一方格表示相關(guān)的一種反應(yīng)物或

10、生成物。其中B是一種單質(zhì)，其余物質(zhì)也都是含B元素的化合物。C是一種鈉鹽，E是C對應(yīng)的酸，B的結(jié)構(gòu)類似金剛石，D為B的氧化物(其他不含B元素的反應(yīng)產(chǎn)物以及各步反應(yīng)添加的必要試劑和反應(yīng)條件已被略去)，請?zhí)顚懣瞻祝?1)A、D、E的化學(xué)式分別為、。(2)A和B的互相轉(zhuǎn)化在工業(yè)上有什么實際意義？o(3)寫出D-C反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(4)寫出E-D反應(yīng)的化學(xué)方程式：o解析：本題的突破口是：“B是一種單質(zhì)”“B的結(jié)構(gòu)類似金剛石”。據(jù)此，容易推斷出B是晶體硅。硅與氯氣在加熱條件下生成SiCl4,因此，A為SiCl4。經(jīng)過分儲提純后得到純凈的SiCl4,SiCl4可以被氫氣還原得純凈的硅。根據(jù)D是B(Si)

11、的氧化物，可知D為SiO2,由此可知其他答案。答案：(1)SiCl4SiO2H2SQ3(2)粗硅提純(3)SiO2+2NaOH=Na2SQ3+H2O(4)H2SiO3=SiO2+H2O14 .某研究性學(xué)習(xí)小組進行了“實驗室制Si”的研究，他們以課本為基礎(chǔ)，查閱資料得到以下可供參考的信息：工業(yè)上在高溫時用C還原SiO2可制得Si；Mg在點燃的條件下按質(zhì)量比8：5與SiO2反應(yīng)生成一種白色固體化合物和另一種硅化物；金屬硅化物與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽與SiH4;Si和SiO2均不能與稀H2SO4反應(yīng)；SiH4在空氣中自燃。他們的研究報告中記載著“選用合適的物質(zhì)在適合的條件下充分反應(yīng)；再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物；然后過濾、洗滌、干燥、最后稱量在稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，其產(chǎn)率也只有預(yù)期的63%左右?！闭埢卮鹣铝袉栴}：(1)該小組“實驗室制Si”的化學(xué)反應(yīng)方程式是寫出的反應(yīng)方程式：該過程中產(chǎn)率比預(yù)期低的原因是(4)你估計“用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花”的原因是什么？請用必要的文字和化學(xué)方程式予以說明：解析：碳可以在高溫下還原SiO2制彳#Si。反應(yīng)的化學(xué)方程式為SQ2+2C=Si+2COT。Mg與SiO2反應(yīng)類似于Mg與CO2的反應(yīng)，先生成MgO和Si,Si再和