41无机非金属材料的主角-硅 同步测试.doc

第一节 同步测试一、理解与应用1、下列有关硅的叙述中，正确的是A硅只有在高温下才能跟氢气起化合反应。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，在常温下不与任何物质反应。D硅在电子工业中，是最重要的半导体材料。解析：A正确 因为硅的化学性质稳定，常温下除了少数物质外，它不易与其他物质如氢气、氧气、氯气等反应。B不正确 氧元素在地壳中的含量居第一位。C不正确 硅的化学性质不活泼，但可与F2、HF和强碱等反应。D 正确 硅是常温下化学性质稳定的半导体材料，广泛应用于计算机技术领域。答案：A、D2、下列说法正确的是ASiO2溶于水显酸性BCO2通入水玻璃可以得到原硅酸C由Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2可知硅酸的酸性比碳酸的酸性强DSiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸解析：SiO2不溶于水，也不与H2O反应，所以水溶液不显酸性。H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以B项的反应可以发生。Na2CO3与SiO2的反应之所以能发生是因为：反应是在高温无水条件下进行的；反应后生成的CO2脱离反应体系。SiO2虽为酸性氧化物，但是它可与HF反应。3、下列物质不能用玻璃器皿贮存的是A苛性钠 B氢氟酸 C浓硫酸 D硝酸铵解析：不能用玻璃器皿，是常温下要和玻璃反应的物质玻璃是以含硅物质为原料，经加热制成的硅酸盐产品，普通玻璃是硅酸钠（Na2SiO3）、硅酸钙（CaSiO3）和二氧化硅（SiO2）熔化在一起所得到的物质，二氧化硅是酸性氧化物，不溶于水，能跟碱性氧化物或碱发生反应生成盐，苛性钠是氢氧化钠的俗名，玻璃中含的二氧化硅能够被碱腐蚀SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，实验室里盛放碱溶液的试剂瓶常用橡胶塞，而不用玻璃塞，因为玻璃塞是磨口的，表面积大，以防止玻璃与碱反应生成Na2SiO3而把瓶口和塞子粘结在一起，排除A；氢氟酸遇二氧化硅很快反应放出氟化硅气体： SiO2（固）4HFSiF42H2O。玻璃瓶不能盛放氢氟酸，通常氢氟酸盛放在塑料瓶中，B对；浓硫酸和硝酸铵跟玻璃都不反应，可以贮存。答案：B。4、想一下为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起，然后从所给的4个词中选出1个与它们同类的物质A光导纤维 B有机玻璃C人造纤维 D砖瓦解析：无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料，传统无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，如：玻璃、水泥、陶瓷，其中砖瓦是陶瓷中的一种。答案：D5、人造骨是一种新型的无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质结构，这是利用了这类材料的_特性。人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子而形成新骨，可在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼的牢固结合人造骨植入人体内需要吸收人体中_形成新骨。ACa2 BCl CNa DPO43解析：新型无机非金属材料具有耐高温特性、电学特性、光学特性和生物特性。人造骨是利用了其中的生物特性，根据人造骨和天然骨的性质和结构，根据人骨的主要成分是Ca3(PO4)2，所以从人体中吸收PO43和Ca2答案：生物学；A、D。6、古希腊流传这样一个传奇故事。一批运纯碱的商船停泊在江边的沙岸旁，商人找不到石头来搭灶煮饭，就把船上的大块纯碱搬来，放在沙地上垫锅做饭，饭熟后商人们惊奇地发现“灶”变成了晶莹透明的固体。这固体是_。主要成分是_。答案：玻璃；Na2SiO3 和SiO2二、拓展与创新7、已知化学方程式：Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3，由此可得出的结论有_。解析：可获得的结论有：该反应是复分解反应；由较强的酸可制得较强的酸；碳酸的权性比硅酸酸性强，硅酸是一种不溶性的酸性极弱的酸；水玻璃放置于空气中易变质；水玻璃应密封保存；过量的CO2通入到水玻璃中，还可发生反应：Na2CO3CO2H2O2NaHCO3，但沉淀不会溶解；实验室如何制硅酸；SO2、硫酸等水玻璃的反应方程式可类推为：SO2H2ONa2SiO3Na2SO3H2SiO3，H2SO4Na2SiO3Na2SO4H2SiO3等。答案见解析8、硅晶体结构类似于金刚石，低温下单质硅不活泼，与空气、H2O、酸均无作用，但可与强碱和强氧化剂在适当温度下作用，如硅能与卤素在加热或高温下生成四卤化硅；高价态硅的化合物可在高温下被碳、镁、氢等还原剂还原成单质硅；工业上也可用硅与焦炭在高温下制金刚砂（SiC）。某高纯硅炼制厂利用食盐、石英、水、焦炭为原料制取用作半导体材料的高纯硅。根据上述材料回答：（1）假设根据每步反应建立一个生产车间，该高纯硅厂家需要几个车间A3个 B4个 C5个 D6个（2）生产原理中没有涉及到的反应是A置换反应 B复分解反应C化合反应 D电解反应（3）该厂家不采用石英与焦炭直接制高纯硅的主要原因是A产量太低 B产品中含SiCC产品中含有过量的硅石和焦炭 D耗能太大解析：主要牵扯的反应有：电解食盐水制取氢气和氯气；高温下石英与焦炭反应制取粗硅；在加热条件下粗硅与氯气反应；用氢气将生成的四氯化硅还原得高纯硅。由此可知答案。答案：（1）B （2）B （3）B三、综合与探究9、有三种透明、不溶于水的坚硬固体。A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色无味气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度是氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比H2CO3还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到C，C在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A、B、C各为何物，写出有关反应的化学方程式。解析：A物质燃烧后产生气体的相对分子质量为：321.37544。结合它无色无味且使澄清石灰水变浑浊的性质，可推断此气体为CO2，又因为A为透明不溶于水的坚硬固体，故可判断A为金刚石。方程式为： CO2 CO2。B物质能与苛性钠反应，且所得溶液与盐酸反应生成一种比H2CO3还弱的酸，且这种酸是一种难溶于水的白色固体，故可判断B为石英。相关方程式为： SiO22NaOHNa2SiO3H2O； Na2SiO32HClH2OH4SiO42NaCl； H4SiO4H2SiO3H2O。C物质由石灰石、纯碱、B物质（石英）混合加热而制得，结合高温时软化且无固定熔点，判断C物质为普通玻璃。相关方程式为：SiO2CaCO3CaSiO3CO2；SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2。本题考查有关SiO2、Na2SiO3、H2SiO3以及玻璃等物质的性质以及推理判断能力。其突破口是C高温时软化，无固定熔点，这是玻璃的特性，由此推知B可能为SiO2是解题的关键。答案：A为金刚石、B为石英、C为普通玻璃。有关的化学方程式如下：CO2 CO2，CO2Ca(OH)2CaCO3H2O； SiO22NaOHNa2SiO3H2O；Na2SiO32HClH2OH4SiO42NaCl； H4SiO4H2SiO3H2O；CaCO3SiO2CaSiO3CO2； SiO2Na2CO3Na2SiO3CO210、钾玻璃中含有18.4%的K2O、11%的CaO、70.6%的SiO2。计算三种氧化物的物质的量之比。若需制造5.1t钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石和二氧化硅多少吨？写出制取钾玻璃的反应方程式。解析：（1）K2O、CaO、SiO2的物质的量之比为116。（2）设需K2CO3和CaCO3的质量分别为x和y，由关系式计算原料的用量。K2CO3 K2