《硅的性质和用途》专项提升2.doc

硅的性质和用途专项提升一、单选题(本大题共小题，共分).水晶的主要成分为氧化物，该氧化物为（） .下列物质中，可作光导纤维基本原料的是（） .纯碱.硫酸钠.石灰石.二氧化硅 .信息高速公路的骨架是光导纤维，它的主要成分是（） .下列物质可用来刻蚀玻璃的是（） .盐酸.氨水.氢氟酸溶液 .下列有关物质应用的叙述中，错误的是（） 用于制造光导纤维 .过氧化钠可用作潜艇供氧剂 .水玻璃浸泡过的木材既能防腐又能耐火 .常温下，铁槽、铝槽可存放冷的浓硝酸、浓硫酸 .下列说法中正确的是（） .氮的固定只有在高温、高压、催化剂的条件下才能实现 .纯净的硅单质的制造光导纤维的基本原料 .生理盐水、葡萄糖注射液属于胶体 .为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术 .工业上通过反应“（）（）（）”制取单质硅，下列说法正确的是（） .自然界中硅元素均以形式存在 .高纯度晶体可用于制造光导纤维 .该反应条件下的还原性比强 .生成时转移电子数为 .化学与生活密切相关，下列叙述正确的是（） .光纤通信使用的光缆主要成分是，太阳能电池使用的材料主要是 .点燃爆竹后，硫燃烧生产 .海水中含有溴元素，只进行物理变化就可以得到溴单质 .“地沟油”禁止使用，但可以用来制取肥皂 .下列关于生产、生活中化学知识的叙述正确的是（） .光导纤维和计算机芯片的材料都是二氧化硅 .蛋白质只含、四种元素 .可用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯 .液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水“液封” .下列说法中正确的是（） .在晶体中，个原子和个原子形成个共价键 的沸点比的沸点低得多，是因为分子间有氢键，分子间只有范德华力 和分子中，中心原子都采用杂化 与互为等电子体，是极性分子 .“类推”的思维方式在化学学习与研究中经常采用，但有时会产生错误结论下列类推结论中，正确的是（） .由氢氟酸刻蚀玻璃可推知盐酸也能用来刻蚀玻璃 .由中阴阳离子个数比为：，可推出中阴阳离子个数比为 ： .由钠与冷水剧烈反应，可推知钾也能与冷水剧烈反应 .由“”反应可推出“”反应也能发生 .下列说法正确的是（） .化合反应均为氧化还原反应，有单质生成的化学反应是氧化还原反应 .二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸 .溶液是电中性的，胶体是带电的 .电解质不一定导电，导电的物质不一定是电解质 .目前被广泛用于信息传输方面的最好材料为（） .铜.铝.银.光导纤维 .材料与化学密切相关下列物质与材料对应关系不正确的是（） .晶体硅光导纤维.氧化铝耐火材料 .铁碳合金碳素钢.硅酸盐普通玻璃 .下列说法或做法正确的是（） 通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀，所以硅酸的酸性小于碳酸 .金属钠着火燃烧时，用灭火 .铝比铁活泼，所以铝比铁更容易被腐蚀 .正常雨水等于，酸雨的小于 二、双选题(本大题共小题，共分).下列物质之间的转化可以通过化合反应一步完成的是（） （）（） .下列说法正确的是（） .硅是良好的半导体材料，能与盐酸或氢氧化钠溶液反应 .二氧化硅不导电，能与盐酸或氢氧化钠溶液反应 .硅酸具有多孔性结构，可用作吸附剂或催化剂的载体 .二氧化硅是酸性氧化物，能与氢氟酸反应，也能与氢氧化钠溶液反应 三、填空题(本大题共小题，共分).（）工业上制取纯硅的主要反应：该反应中，被还原的物质是 （填化学式），作为还原剂的物质是 （填化学式）；若反应中生成了 ，则消耗 （）生活中常见的种有机物甲烷、乙酸、葡萄糖中，可用于清除水壶中水垢（主要成分）的是 （填序号，下同），可做高效清洁能源的是 ，可用于医疗输液补充能量的是 （）现有下列种物质：、其中，难溶于水的是 （填序号，下同）；常温下为红棕色气体的是 ；能与水反应生成氧气的是 ；能使品红溶液褪色且加热时又显红色的是 四、简答题(本大题共小题，共分).硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础回答下列问题： （）基态原子的核外电子排布式为 ，最高能层具有的原子轨道数为 、电子数为 （）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其晶体类型为 ，其晶胞中共有个原子，其中在面心位置贡献 个原子 （）单质硅可通过甲硅烷（）分解反应来制备工业上采用和在液氨介质中反应制得，该反应的化学方程式为 （）在硅酸盐中，四面体如图（）通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式图（）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中原子的杂化形式为 ，与的原子数之比为 ，化学式为 .含硅元素的化合物广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成岩石晶体硅（熔点 ）用途广泛，制取与提纯方法有多种 （）炼钢开始和结束阶段都可能发生反应：，其目的是 得到副产品硅酸盐水泥 制取，提升钢的硬度 除去生铁中过多的杂质 除过量，防止钢变脆 （）一种由粗硅制纯硅过程如下：（粗） （纯） （纯），在上述由制纯硅的反应中，测得每生成 纯硅需吸收热量，写出该反应的热化学方程式： 对于钠的卤化物（）和硅的卤化物（）下列叙述正确的是 易水解 是共价化合物 的熔点一般高于 晶体是由共价键形成的空间网状结构 （）粗硅经系列反应可生成硅烷（），硅烷分解也可以生成高纯硅硅烷的热稳定性弱于甲烷，所以元素的非金属性弱于元素，用原子结构解释其原因： （）此外，还可以将粗硅转化成三氯氢硅（），通过反应：（）（）（）（）制得高纯硅不同温度下，的平衡转化率随反应物的投料比（反应初始时，各反应物的物质的量之比）的变化关系如图所示下列说法正确的是 （填字母序号） 该反应的平衡常数随温度升高而增大 横坐标表示的投料比应该是 实际生产中为提高的利用率，可适当降低压强 （）硅元素最高价氧化物对应的水化物是室温下，的硅酸钠溶液和的碳酸钠溶液，碱性更强的是 ，其原因是 已知： ： 硅的性质和用途专项提升答案和解析【答案】 ； ；原子晶体；：；：； ；（）（）（）（）；和最外层电子数相同（或“是同主族元素”），原子半径小于（或“原子电子层数少于”） 元素的非金属性弱于元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷；硅酸钠；硅酸的小于碳酸的，硅酸钠更易水解 【解析】 . 解：刚玉的主要成分是，故错误； 氧化铜是黑色固体，属于碱性氧化物，水晶的主要成分不是，故错误； 氧化铁是红棕色固体，可以用作涂料和油漆，水晶的主要成分不是氧化铁，故错误； 水晶和玛瑙的主要成分是二氧化硅，水晶和玛瑙都可以制作首饰，故正确； 故选 水晶、玛瑙的主要成分是二氧化硅，据此分析解答 本题考查了水晶的成分，明确常见物质的成分是解本题关键，题目难度不大 . 解：光能够在纤维中传递是利用光在折射率不同的两种物质的交界面处产生“全反射”作用的原理，光纤的基本成分是石英，即二氧化硅，所以作光导纤维基本原料的是二氧化硅， 故选 光导纤维的主要成分为二氧化硅，以此来解答 本题考查光导纤维，明确其成分与功能即可解答，题目较简单 . 解：硅常用于半导体材料，故错误； 光导纤维的主要成分是二氧化硅，故正确； 硅酸常用于制备硅胶，用作干燥剂或催化剂的载体，故错误； 硅酸钠常用于防火剂，故错误 故选 光导纤维的主要成分是二氧化硅 本题考查硅及化合物的组成和用途，题目较为简单，注意相关基础知识的积累，该类题目一般不会出错 . 解：盐酸与二氧化硅不反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故错误； 氨水与二氧化硅不反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故错误； 氢氟酸与二氧化硅易反应，反应的化学方程式为：，生成四氟化硅气体，能在玻璃上进行刻蚀，故正确； 氢氧化钠与光滑玻璃不反应，不能腐蚀玻璃，故错误； 故选 玻璃的主要成分为：、，氢氟酸能够与二氧化硅反应生成四氟化硅气体，工艺师利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，据此解答 本题主要考查了二氧化硅的性质，掌握二氧化硅与氢氟酸的反应是解答本题的关键，题目难度不大 . 解：光导纤维的成份是二氧化硅，硅是半导体，故错误； 过氧化钠与二氧化碳或水反应生成氧气，则过氧化钠可用作潜艇供氧剂，故正确； 硅酸钠可用于阻燃剂，用硅酸钠浸泡的木材可防火，故正确； 、与冷的浓硝酸、浓硫酸发生钝化，可储运浓硝酸、浓硫酸，故正确 故选 光导纤维的成份是二氧化硅； 过氧化钠与二氧化碳或水反应生成氧气； 硅酸钠可用于阻燃剂； 、与冷的浓硝酸、浓硫酸发生钝化 本题综合考查元素化合物知识，为高考常见题型和高频考点，侧重于基础知识的理解和运用的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，提高学习的积极性，难度不大 . 解：氮的固定有自然固氮和人工固氮，如大豆根瘤菌的固氮为自然固氮，高温、高压、催化剂的条件下的固氮为人工固氮，故错误； 光导纤维的主要成分为二氧化硅，而硅为半导体材料，故错误； 生理盐水、葡萄糖注射液均为溶液，而胶体中分散质的直径大于溶液中分散质的直径，故错误； 因废旧电池中的重金属能污染地下水资源，则废旧电池必须集中处理，防止重金属污染，故正确； 故选 氮的固定有自然固氮和人工固氮； 光导纤维的主要成分为二氧化硅； 生理盐水、葡萄糖注射液均为溶液； 废旧电池中的重金属能污染地下水资源 本题考查知识点较多，为小综合，涉及氮的固氮、光导纤维、溶液与胶体、电池对环境的污染等知识，注重基础知识的考查，题目难度不大 . 解：是亲氧元素，在自然界中以或硅酸盐的形式存在，故错误； 是制造光导纤维的材料，是制造硅芯片和硅太阳能电池的材料，故错误； 同一条件下，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，该反应中是还原剂、是还原产物，所以该反应条件下的还原性比强，故正确； 温度和压强未知，无法计算物质的量，导致无法计算转移电子数，故错误； 故选 是亲氧元素，在自然界中以氧化物或硅酸盐的形式存在； 是制造光导纤维的材料； 同一条件下，还原剂的还原性大于还原产物的还原性； 温度和压强未知，无法计算物质的量 本题以和的反应为载体考查元素化合物性质、基本概念及基本计算，为高频考点，侧重考查学生分析判断及计算能力，知道还原性强弱比较方法，易错选项是，注意气体摩尔体积适用范围和适用条件，题目难度不大 . 解：光纤通信使用的光缆主要成分是二氧化硅，太阳能电池使用的材料主要是，故错误； 点燃爆竹后，硫燃烧生产，故错误； 海水中含有的溴元素是以的形式存在，要转化为溴单质，元素必然降价，要发生还原反应，即只经过物理变化不能从海水中得到溴单质，故错误； “地沟油”禁止食用，但其主要成分是油脂，在碱性溶液中发生水解反应，又称皂化反应，可用于制取肥皂，故正确； 故选 二氧化硅是光导纤维主要成分，硅是制造太阳能电池原料； 硫燃烧生成二氧化硫； 可从化合价的变化判断； “地沟油”主要成分是油脂 本题考查了元素化合物知识，明确硅及二氧化硅的性质及用途，海水提溴的过程、地沟油的成分及性质是解题关键，题目难度不大 . 解：硅是良好的半导体，计算机芯片主要材料为硅，故错误； 蛋白质主要含有、四种元素，还含有、等元素，故错误； 高锰酸钾氧化乙烯生成二氧化碳，除去乙烯又引入二氧化碳杂质，故错误； 由于液溴溶于挥发，密度大于水的密度，所以在存放液溴的试剂瓶中应加水封，故正确； 故选： 计算机芯片主要材料为硅； 蛋白质主要含有、四种元素； 除杂原则不能引入新杂质； 溴易挥发，但溴密度大于水； 本题考查了元素化合物知识，熟悉硅、二氧化硅、溴的性质，明确蛋白质所含元素是解题关键，注意烯烃被酸性高锰酸钾氧化得到产物规律，题目难度不大 . 解：晶体中每个原子与个原子成键，每个原子与个原子成键，故错误； 氨气分子中存在氢键和范德华力，分子间只有范德华力，所以氨气沸点高于，故正确； 中心原子采用杂化，分子中原子采用杂化，故错误； 的价电子数为，三氧化硫含电子数为价电子数为，故错误； 故选： 晶体中每个原子与个原子成键，每个原子与个原子成键，晶体中原子与原子数之比为：； 氢键存在能够使物质的熔沸点提高； 分子中原子采用杂化； 等电子体所含价电子数相等 本题考查了二氧化硅的结构、氢键对物质沸点的影响、原子轨道的杂化方式、等电子体，熟悉相关概念是解题关键，题目难度不大 . 解：玻璃的主要成分为二氧化硅，氢氟酸可与二氧化硅反应，但盐酸与二氧化硅不反应，故错误； 中阴阳离子分别为、，个数比为：，故错误； 性质比活泼，可与冷水剧烈反应，故正确； 的氧化性较弱，和反应生成，故错误 故选： 盐酸和二氧化硅不反应； 中阴阳离子个数比为：； 根据金属元素的金属性比较； 和反应生成 本题综合考查元素化合物知识，侧重于基础知识的考查，注意碘与铁反应的性质，为易错点，题目难度不大 . 解：、氧化还原反应在反应前后有化合价的变化有单质参加的化合反应是氧化还原反应有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应，例如（石墨）（金刚石），故错误； 、二氧化硅不与强酸反应，可与氢氟酸反应生成四氟化硅，而石英成分为二氧化硅，故错误； 、胶体是指整个分散系，而分散系不带电，带电的是胶粒，故错误； 、电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，例如，氯化钠是电解质，但固体氯化钠不导电；铁能导电但不是电解质故正确 故选： 、氧化还原反应在反应前后有化合价的变化有单质参加的化合反应是氧化还原反应，有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应； 、二氧化硅不与强酸反应，可与氢氟酸反应生成四氟化硅； 、胶体是指整个分散系，而分散系不带电； 、电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物 本题考查了中学化学中常见的几种概念，注意平时知识的积累 . 解：光导纤维的成分是二氧化硅，可以用来传输大量信息，且具有较强抗干扰能力，传导信息能力远大于铜、铝、银 故选 一根光纤能同时传输相当于根电话线的信息量光纤的抗干扰能力强，不受外界电磁波的干扰与影响，而且本身也不向外界辐射信号，因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合 本题考查二氧化硅的主要作用以及光导纤维在通讯方面的体现，难度不大，注意加强基础知识的积累 . 解：光导纤维的主要成分是二氧化硅，故错误； 氧化铝熔点很高，可做耐火材料，故正确； 碳素钢是铁和碳的合金，故正确； 普通玻璃主要是硅酸盐：、或等，故正确 故选 光电池的原料是晶体硅； 氧化铝熔点很高； 碳素钢是铁碳合金； 普通玻璃主要是硅酸盐 本题主要考查物质的性质、组成以及用途，题目难度不大，学习中注意相关基础知识的积累 . 解：二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸和可溶性硅酸盐反应析出硅酸沉淀，说明碳酸能制取硅酸，所以能证明碳酸酸性强于硅酸酸性，故正确； 金属钠着火时，与空气中的氧气反应生成过氧化钠，过氧化钠与水、二氧化碳反应，而干冰灭火器和泡沫灭火器都生成二氧化碳，只能用干燥沙土盖灭，故错误； 通常情况下铝制品比铁更耐腐蚀，这是因为铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜从而阻止了内部的铝进一步氧化，所以铝比铁更容易被腐蚀，故错误； 正常雨水中因为溶有二氧化碳而显酸性，正常雨水的约为，但酸雨的却小于，故错误； 故选 据化学反应遵循强酸制弱酸的原则，比较碳酸比硅酸强的反应在水溶液中进行，通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀； 的性质活泼，易与水反应、与空气中的氧气在点燃或加热时反应生成过氧化钠，过氧化钠能分别与水、二氧化碳反应； 根据铝的性质进行分析，铝在空气中易被氧气氧化生成致密的氧化物保护膜； 正常的雨水因为溶解了少量的二氧化碳气体而显弱酸性，雨水的只是稍小于，当雨水中溶解了二氧化硫、二氧化氮等物质时，雨水的酸性会明显增强，当达到一定程度时就形成酸雨，只是稍小于 本题主要考查了有关元素化合物的知识，注意物质的性质决定其用途，难度不大注意根据化学反应遵循强酸制弱酸的原则 . 解：二氧化硅不溶于水，不能够与水发生化合反应生成硅酸，故不选； 铁与氯化铁发生反应生成氯化亚铁，属于化合反应，故选； 硫与铜反应生成硫化亚铜，硫化铜不能够由铜和硫发生化合反应制得，故不选； 氢氧化亚铁、氧气、水发生反应生成氢氧化铁，属于化合反应，故选； 故选： 二氧化硅不溶于水； 铁与氯化铁反应生成氯化亚铁； 硫氧化性较弱，与变价金属反应生成低价态硫化物； 氢氧化亚铁具有强的还原性，能够与氧气、水反应生成氢氧化铁 本题考查了元素与化合物知识，明确物质的性质和发生的反应、化合反应的定义是解题关键，题目难度不大 . 解：硅与盐酸不反应，能与氢氧化钠反应，故错误； 二氧化硅是酸性氧化物，与盐酸不反应，故错误； 硅酸疏松多孔，表面积较大，可做催化剂载体，故错误； 能与氢氟酸反应，二氧化硅与烧碱溶液反应生成硅酸钠与水，故正确 故选 硅与盐酸不反应； 二氧化硅是酸性氧化物； 硅酸疏松多孔，表面积较大； 能与氢氟酸反应 本题考查硅和二氧化硅的性质，注意酸性氧化物能与碱、碱性氧化物等发生反应是解答的关键，注意掌握二氧化硅的化学性质，题目难度不大 . 解：（）反应中元素化合价降低，被还原，为氧化剂，元素化合价升高，被氧化，为还原剂，由方程式可知，若反应中生成了，则消耗，转移电子 故答案为：； （）乙酸的酸性大于碳酸，乙酸和碳酸钙反应生成乙酸钙、二氧化碳和水，因此可用于清除水壶中水垢（主要成分）的是乙酸；甲烷燃烧生成二氧化碳和水，对环境无污染，可做高效清洁能源；葡萄糖可用于医疗输液补充能量； 故答案为：； （）二氧化硫和水反应生成亚硫酸、二氧化氮和水反应生成硝酸和、过氧化钠和水反应生成和氧气，氧化铝不溶于水，所以难溶于水的是氧化铝； 常温下为红棕色气体的是二氧化氮，能和水反应生成氧气的是过氧化钠，同时生成； 二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性，且漂白性不稳定，加热易复原， 故选：； （）反应中，元素化合价降低，被还原，为氧化剂，元素化合价升高，被氧化，为还原剂，结合反应的化学方程式解答该题； （）乙酸和碳酸钙反应生成乙酸钙、二氧化碳和水，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，对环境无污染，葡萄糖可用于医疗输液补充能量； （）氧化铝难溶于水，常温下溴、二氧化氮呈红棕色；过氧化钠能和二氧化碳、水反应生成氧气；二氧化硫具有漂白性，但不稳定 本题考查氧化还原反应和元素化合物知识，为高考高频考点，侧重于化学与工业生产的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，提高学习的积极性，注意从元素化合价的角度解答该题，难度不大 . 解：（）硅质子数为，基态原子的核外电子排布式为，最高能层具有的原子轨道数为；电子数为，故答案为：； （）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其晶体类型为原子晶体，硅晶胞中每个顶点上有个、面心是有个、在晶胞内部含有个原子，利用均摊法知，利用均摊法知，面心提供的硅原子个数， 故答案为：原子晶体； （）和在液氨介质中反应制得、和，方程式为：，故答案为：；（）根据图（）的一个结构单元中含有个硅、个氧原子，化学式为，其中原子的杂化形式是， 故答案为：；：； （）硅质子数为，基态原子的核外电子排布式为，最高能层具有的原子轨道数为；电子数为； （）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其晶体类型为原子晶体；利用均摊法计算； （）和在液氨介质中反应制得、和； （）根据图（）的一个结构单元中含有个硅、个氧原子，化学式为 本题以硅及其化合物为载体考查了晶胞的计算、等知识点，这些知识点都是考试热点，熟练掌握并灵活运用基础知识解答问题，易错点是（） . 解：（）炼钢的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围，并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程，简单地说，是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程，这一过程基本上是一个氧化过程，是用不同来源的氧（如空气中的氧、纯氧气、铁矿石中的氧）来氧化铁水中的碳、硅、锰等元素化学反应主要是、； 在使碳等元素降到规定范围后，钢水中仍含有大量的氧，是有害的杂质，使钢塑性变坏，轧制时易产生裂纹，故炼钢的最后阶段必须加入脱氧剂（例如锰铁、硅铁和铝等），以除去钢液中多余的氧：， 故选：； （）由题意可知：每生成纯硅需吸收热量，则生成纯硅吸收的热量为，所以该反应的热化学方程式：（）（）（）（）； 钠的强酸盐不水解，（除外）不易水解，故错误； 硅的卤化物（）是由非金属元素原子间通过共用电子对形成的化合物，是共价化合物，故正确； 钠的卤化物（）为离子化合物属于离子晶体，硅的卤化物（）为共价化合物属于分子晶体，离子晶体的熔点大于分子晶体的熔点，即的熔点一般高于，故正确； 晶体是