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第10讲无机非金属材料的主角硅一、选择题1.下列物质能与二氧化硅起化学反应的是()浓硝酸水王水氢氟酸KOH溶液A BC D2.下列叙述中，错误的是()A硅是构成岩石和许多矿物的基本元素B硅胶可用作催化剂的载体和袋装食品的干燥剂C水玻璃可用作制备木材防火剂的原料D二氧化硅的化学性质很不活泼，不能与强碱反应生成盐3.对于A族元素，下列叙述中正确的是()ASiO2和CO2都是由极性共价键形成的非极性分子BC、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8C该族元素4价的氧化物都比2价的氧化物稳定DCO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应4.宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上10公斤重的舱内航天服，神六宇航员所穿舱内航天服是由我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的，其主要成分由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述错误的是()A它耐高温，抗氧化B它比钢铁轻，但质地较脆C它没有固定熔点D它是一种新型无机非金属材料5.近来查明，二氧化三碳(C3O2)是金星大气层的一个组成部分，下列关于二氧化三碳的说法错误的是()A二氧化三碳的电子式为： CCC 来源:学。科。网BC3O2、CO、CO2都是碳的氧化物CC3O2和CO一样可以燃烧生成CO2DC3O2和CO2都是碳酸的酸酐6.下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是()A存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角B最小的环上，有3个Si原子和3个O原子来源:Z*xx*k.ComC最小的环上，Si和O原子数之比为12D最小的环上，有6个Si原子和6个O原子7.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO26C2N2Si3N46CO。下列叙述正确的是()A在氮化硅的合成反应中，N2是还原剂，SiO2是氧化剂B上述反应中每生成1 mol Si3N4，N2得到12 mol电子C若已知上述反应为放热反应，升高温度，其平衡常数增大D若使压强增大，上述平衡向正反应方向移动二、非选择题8.几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示。试判断：(1)写出下列几种物质的化学式：ASiBSiO2CH2SiO3DNa2SiO3ECaSiO3(2)写出下列反应的化学方程式：BA_BE_(3)写出下列溶液中反应的离子方程式：DC_来源:Zxxk.ComDE_。9.近年来，具有特殊功能的陶瓷材料迅速发展，如高温结构陶瓷、透明陶瓷和超导陶瓷等。高温结构陶瓷包括氮化硅、碳化硅等。(1)氮化硅可用多种方法合成，工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1 300反应后获得。SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)氮化硅氮化硅的化学式为Si3N4；SiO2与C制粗硅的化学方程式为_；氢氟酸不能用玻璃瓶盛装，原因是SiO24HFSiF42H2O(请用化学方程式表示)；步骤经过冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0)中含有少量的SiCl4(沸点57.6)和HCl(沸点84.7)，提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是蒸馏。(2)碳化硅材料硬度高、耐磨削、耐高温、耐氧化、耐腐蚀、高热导率、高化学稳定性，因此用途广泛。工业上利用高纯度石英砂和焦炭在电阻炉内生产碳化硅。该反应的化学方程式为_；下列说法不正确的是CD。A由于碳化硅具有高熔点、化学惰性，所以可用作耐火材料和耐腐蚀材料B碳化硅半导体在通讯领域具有广阔的应用前景C碳化硅由于化学性质稳定，故可以用作耐高温陶瓷D常温下，碳化硅可以和碱反应生成Na2SiO3和CH4 10.(2012重庆卷)金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子。碳元素在周期表中的位置是第二周期第A族，Q是氧(或O)，R的电子式为 C 。(2)一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中CCl4的实验操作名称为过滤，除去粗产品中少量钠的试剂为水(或乙醇)。(3)碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2。现将20.0g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到1L。生成氢气的离子方程式为Si2OHH2OSiO2H2，硅酸盐的物质的量浓度为0.17mol/L。来源:Z.xx.k.Com(4)下列叙述正确的有C、D(填序号)。ANa还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应B水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同CNa2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱D钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为12来源:学#科#网Z#X#X#K 11.某校学生课外活动小组的同学设计下图所示实验装置，用来验证一氧化碳具有还原性。回答下列问题：(1)装置B中最适宜的试剂的名称是饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去CO2中混有的HCl。(2)装置C的作用是干燥CO2，若实验中没有装置C，则不可证明CO具有还原性，其原因是C和H2O反应生成的H2也能还原氧化铜。(3)装置D中黑色固体为C，反应的化学方程式为_。(4)根据实验中的E中黑色固体变红现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是_。(5)若要根据装置F中出现的现象确认一氧化碳具有还原性，应在上图装置D与E之间连接下图中的装置(填序号)。第10讲1C2.D3.D4.B5.D6D解析：二氧化硅是原子晶体，结构为空间网状，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角，所以A项错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环(最小环)，所以D对，B、C错误。7B8(1)SiSiO2H2SiO3Na2SiO3CaSiO3(2)SiO22CSi2COSiO2CaCO3CaSiO3CO2(3)SiOCO2=H2SiO3COSiOCa2=CaSiO39(1)Si3N4SiO22CSi2COSiO24HF=SiF42H2O蒸馏(2)SiO23CSiC2COCD解析：由于N的非金属性强于硅，故氮化硅中氮为3价，硅为4价，化学式为Si3N4；碳化硅的制备反应由于在高温下进行，故产物是CO，而不是CO2，这与工业制粗硅相似；第小题的C中，碳化硅化学性质稳定与用作耐高温陶瓷没有因果关系；D中由于题干介绍碳化硅的性质时，指明了它具有高化学稳定性，故常温下碳化硅不与碱反应。10(1)第二周期第A族氧(或O) C (2)过滤水(或乙醇)(3)Si2OHH2O=SiO2H2017mol/L(4)C、D解析：(1)碳元素的原子有两个电子层，最外层有四个电子，故在第二周期第A族，与碳能形成两种气态化合物的为氧元素，会形成CO、CO2，其中CO2为非极性分子。(2)得到的粗产品为固态，不会溶解在液态CCl4中，要分离液态CCl4，可选用过滤方法。除去金属钠可以用水或乙醇等把钠消耗。(3)生成氢气的原因是单质Si与NaOH溶液反应的结果。由Si2H2，则粗产品中Si为0.05 mol即0.05281.4 g，所以SiO2为20.01.411.47.2 g，物质的量为0.12 mol，由Si原子守恒知Na2SiO3的物质的量为0.05 mol0.12 mol0.17 mol，溶液体积为1L，故浓度为0.17 mol/L。(4)Cl2与H2O反应生成HCl、HClO不属于置换反应，A项错误；水晶熔化需克服的是共价键，干冰熔化克服的是分子间作用力，B项错误；判断非金属性强弱可根据其最高价氧化物的水化物酸性判断，酸性越强对应非金属性越强，硫酸