《無機(jī)非金屬材料的主角-硅》試卷 省賽一等獎(jiǎng)

《無機(jī)非金屬材料的主角——硅》試卷一、選擇題1.以下不屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的是（

）A.玻璃

B.玻璃鋼

C.水泥

D.陶瓷2.“神舟”飛船上的太陽能帆板采用了大量先進(jìn)的復(fù)合材料，以便在盡可能提高發(fā)電效能的同時(shí)，減輕其自身質(zhì)量，其身價(jià)達(dá)到了上千萬元。下列說法不符合事實(shí)的是（

）A.復(fù)合材料的使用可以使太陽能帆板承受超高溫B.復(fù)合材料的使用可以使“神舟”飛船質(zhì)量變輕C.復(fù)合材料的使用可以使太陽能帆板承受超高強(qiáng)度的改變D.復(fù)合材料的使用可以使太陽能帆板承受溫差造成的熱脹冷縮的難題3.下列關(guān)于復(fù)合材料的是說法不正確的是A．復(fù)合材料一定是由兩種或兩種以上材料制成B．復(fù)合材料保持了原材料的優(yōu)點(diǎn)，又有優(yōu)于原材料的特點(diǎn)C．在復(fù)合材料中，基體起骨架作用D．在復(fù)合材料中，增強(qiáng)體起骨架作用4.復(fù)合材料制成的防彈頭盔能抵御多種手槍子彈的射擊，最大限度的保護(hù)使用人員的安全，這利用了復(fù)合材料的A．高強(qiáng)質(zhì)輕

B．耐熱抗高溫C．耐腐蝕穩(wěn)定性好

D．導(dǎo)電導(dǎo)熱性好5.纖維復(fù)合材料中的增強(qiáng)體為纖維狀，其中應(yīng)用比較廣泛的有碳纖維，玻璃纖維等。對(duì)纖維的說法中，不正確的是A．玻璃在一定條件下拉成極細(xì)的絲，可用于紡織宇航服等，但其拉伸強(qiáng)度卻接近同強(qiáng)度的鋼B．玻璃纖維易斷，不能用于紡織C．碳纖維化學(xué)性能好，耐酸堿腐蝕，有良好的耐低溫性能D．氧化鋁、氧化硅、碳化硼等也可拉成纖維，做復(fù)合材料的增強(qiáng)體6.航天飛機(jī)機(jī)身上使用的隔熱陶瓷瓦是A．仿生復(fù)合材料

B．陶瓷和纖維復(fù)合而成的材料C．納米復(fù)合材料

D．分子復(fù)合材料7.下列復(fù)合材料的類別中，有一種與其他三種不同，這一種是A．金屬基復(fù)合材料

B．樹脂基復(fù)合材料C．顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料

D．絕緣基復(fù)合材料8.隨著社會(huì)的發(fā)展，復(fù)合材料是一種新型的有前途的發(fā)展材料。目前復(fù)合材料最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是A．高分子分離膜

B．人類的人工器官C．宇宙航空工業(yè)

D．新型藥物9.利用光導(dǎo)纖維能夠傳遞光的性質(zhì)，可以把光信號(hào)傳到遠(yuǎn)方，構(gòu)成光的“有線通信”系統(tǒng)，這就是光纖通信。下列關(guān)于制光導(dǎo)纖維的原料及傳遞光信號(hào)的物理原理均正確的是A．CaCO3，光的折射

B．SiO2，光的全反應(yīng)射C．CaO，光的干涉

D．Na2CO3，光的衍射10.下列有關(guān)材料的特性及其用途的說法中不正確的是（）。A.氧化鋁陶瓷具有兩性，可用來制造人造牙齒B.氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用來制造柴油機(jī)C.光導(dǎo)纖維導(dǎo)光的能力很強(qiáng)，是非常好的通訊材料D.人造剛玉硬度高，可用來制造剛玉球磨機(jī)11.硅單質(zhì)及其化合物在材料領(lǐng)域中一直扮演著主要角色．下列敘述中，不正確的是（）A．石英可用來制作工藝品B．硅單質(zhì)可用來制造太陽能電池C．硅單質(zhì)是制造玻璃的主要原料D．二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的材料12.由二氧化硅制高純硅的流程如圖，下列判斷中錯(cuò)誤的是（）A．①②③均屬于氧化還原反應(yīng)B．H2和HCl均可循環(huán)利用C．SiO2是一種堅(jiān)硬難熔的固體D．SiHCl3摩爾質(zhì)量為二、非選擇題、B、C、D、E五種物質(zhì)中均含有同一種非金屬元素，它們能發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，該元素(用R表示)的單質(zhì)能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽(Na2RO3)和氫氣。請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出各物質(zhì)的化學(xué)式：A__________；B__________；C__________；D__________；E__________。(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：____________________________________________，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。(3)寫出反應(yīng)④的離子方程式：__________________________________________。(4)寫出反應(yīng)⑤的離子方程式：___________________________________________。(5)H2CO3的酸性強(qiáng)于E的，請(qǐng)用離子方程式予以證明：_________________________________________________________________。14.某探究性學(xué)習(xí)小組擬用小顆粒狀鋁硅合金與足量稀硫酸的反應(yīng)，測(cè)定通常狀況（約20℃，1atm）下氣體摩爾體積的方法。擬選用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成試驗(yàn)：（1）該組同學(xué)必須選用的裝置的連接順序是（用管口字母，可不填滿）：A接（

）（

）接（

）（

）接（

）（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，開始稀硫酸能滴入錐形瓶中，一會(huì)兒后稀硫酸不能順利滴入錐形瓶。請(qǐng)你幫助分析原因__________________。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，該組同學(xué)應(yīng)怎樣測(cè)量實(shí)驗(yàn)中生成氫氣的體積？_______________。（4）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確測(cè)得4個(gè)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)前鋁硅合金的質(zhì)量m1g，實(shí)驗(yàn)后殘留固體的質(zhì)量m2g，實(shí)驗(yàn)后量筒中液面讀數(shù)為VmL。則通常狀況下氣體摩爾體積Vm＝_________。若合金中含銅，測(cè)得的Vm將________（偏大/偏小/無影響）。15.晶體硅是信息科學(xué)和能源科學(xué)中的一種重要材料，可用于制芯片和太陽能電池等。以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法。請(qǐng)回答下列問題(各元素用相應(yīng)的元素符號(hào)表示)：(1)在上述生產(chǎn)過程中，屬于置換反應(yīng)的有________(填反應(yīng)代號(hào))。(2)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式_____________________________________________________。(3)化合物W的用途很廣，通?？捎米鹘ㄖI(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑，可作肥皂的填充劑，是天然水的軟化劑。將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1373～1623K反應(yīng)，生成化合物W，其化學(xué)方程式是_______________________________________________________。(4)A、B、C三種氣體在“節(jié)能減排”中作為減排目標(biāo)的一種氣體是__________(填化學(xué)式)；分別通入W溶液中能得到白色沉淀的氣體是______________(填化學(xué)式)。(5)工業(yè)上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣，再提純水煤氣得到純凈的H2，提純水煤氣得到純凈的H2的化學(xué)方程式為________________________。16.硫酸渣是用黃鐵礦制造硫酸過程中排出的廢渣，主要化學(xué)成分為SiO2(約45%)、Fe2O3(約40%)、Al2O3(約10%)和MgO(約5%)。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案，分離樣品中各種金屬元素。請(qǐng)回答下列問題。（1）寫出溶液B的溶質(zhì)是

。（2）參照以下框圖形式進(jìn)一步完成“溶液C”到“Al2O3”的流程（注明試劑、條件和操作）

。（3）為了分析某硫酸渣中鐵元素的含量，先將硫酸渣預(yù)處理，把鐵元素還原成Fe2+，再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原滴定。寫出反應(yīng)的離方程式：

。參考答案11.考點(diǎn)：硅和二氧化硅．專題：碳族元素．分析：A．石英可用來制作工藝品；B．太陽能電池的原料是硅單質(zhì)；C．二氧化硅可以用來生產(chǎn)玻璃；D．二氧化硅是制成光導(dǎo)纖維的原料．解答：解：A．石英透明、熔點(diǎn)高的晶體，外觀漂亮，可用來制作工藝品，故A正確；B．太陽能電池的原料是硅單質(zhì)，故B正確；C．二氧化硅可以用來生產(chǎn)玻璃，但是硅不能作為生產(chǎn)玻璃的原料，故C錯(cuò)誤；D．二氧化硅具有傳輸數(shù)據(jù)的功能，是制成光導(dǎo)纖維的原料，故D正確．故選C．點(diǎn)評(píng)：本題考查硅和二氧化硅的用途，難度不大，注意制造玻璃的主要原料有SiO2、Na2CO3、CaCO3．12.考點(diǎn)：

硅和二氧化硅．專題：

元素及其化合物．分析：

A．根據(jù)反應(yīng)前后元素的化合價(jià)發(fā)生變化的是氧化還原反應(yīng)；B．根據(jù)生產(chǎn)高純硅的流程示意圖可知，H2和HCl既是反應(yīng)物，又是生成物進(jìn)行解答；C．根據(jù)SiO2是原子晶體；D．根據(jù)摩爾質(zhì)量的單位為g/mol．解答：

解：A．反應(yīng)①為SiO2+2CSi+2CO↑，反應(yīng)②Si（粗）+3HClSiHCl3+H2，反應(yīng)③SiHCl3+H2Si（粗）+3HCl，三個(gè)方程式中元素的化合價(jià)均發(fā)生變化，均屬于氧化還原反應(yīng)，故A正確；B．生產(chǎn)高純硅的流程示意圖可知，H2和HCl既是反應(yīng)物，又是生成物，所以可重復(fù)利用的物質(zhì)是H2和HCl，故B正確；C．SiO2是原子晶體，硬度大、熔點(diǎn)高，故C正確；D．SiHCl3摩爾質(zhì)量為mol，故D錯(cuò)誤；故選D．點(diǎn)評(píng)：

本題主要考查了氧化還原反應(yīng)的判斷、原子晶體的性質(zhì)，摩爾質(zhì)量的單位，難度不大，根據(jù)所學(xué)知識(shí)即可完成．13.答案(1)SiO2CaSiO3Na2SiO3SiH2SiO3(2)SiO2＋2C====Si＋2CO↑1∶2(3)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑(4)SiO＋Ca2＋===CaSiO3↓(5)SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO解析解答本題的“突破口(1)”是非金屬元素R的單質(zhì)能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽(Na2RO3)和氫氣，說明是硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化?！巴黄瓶?2)”是反應(yīng)條件“高溫”，A在高溫條件下，能與焦炭、CaCO3發(fā)生反應(yīng)，則A為SiO2。從而順藤摸瓜推知B為CaSiO3，D為Si，E為H2SiO3。14.（1）EDG（2）鋁與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變大（3）待實(shí)驗(yàn)裝置冷卻后，上下移動(dòng)量筒使其中液面與廣口瓶中液面相平，再平視讀取量筒中水的體積，即氫氣在通常狀況時(shí)的體積。（4）L·moL－1

無影響

2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑2

3(m1-m2)/27

（V×10-3）/Vm[(m1-m2)/27]:[V×10-3）/Vm]=2：