2022年无机非金属材料的主角硅习题及答案

1、学习必备欢迎下载第四章非金属及其化合物第一讲无机非金属材料的主角硅(计时： 45 分钟满分：100 分) 一、选择题 (本大题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分) 1下列说法中，不正确的是() asio2是酸性氧化物，但不与水反应b泡花碱属于盐类c明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒d玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料解析明矾中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体，其具有吸附作用，可以净水但不能杀菌、消毒；漂白粉具有强氧化性，具有杀菌、消毒作用。答案c 2下列关于硅的说法中，不正确的是() a硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体b硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体c硅的

2、化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应d加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应解析晶体硅虽然外形像金属 (有金属光泽 )，但实际上属于非金属；硅既有金属性， 又有非金属性，其导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下 )，但常温下仍能与氟气、氟化氢和naoh 溶液等发生反应，加热至一精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。答案c 3下列离子方程式不正确的是() a向烧碱溶液中通入

3、过量的二氧化碳：2ohco2=co23h2o b 向 纯 碱 溶 液中 通 入 足 量 的 二 氧 化 碳 ： co23 co2h2o=2hco3c 向 水 玻 璃 中 通 入 少 量 二 氧 化 碳 ： sio23 co22h2o=h4sio4co23d向氢氧化钠溶液中加入硅：si2ohh2o=sio232h2解析向烧碱溶液中通入过量的co2的离子方程式为ohco2=hco3，a 项错误。答案a 4有些科学家提出硅是“ 21 世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法不正确的是 () a高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片b硅可由二氧化硅

4、还原制得c低温时硅与水、空气、盐酸、硝酸、硫酸不反应，但能与氢氟酸反应d自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅解析自然界中无单质硅存在。答案d 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载5 将足量 co2气体通入水玻璃 (na2sio3溶液)中， 然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是() ana2sio3bna2co3、na2sio3cna2co3、sio2dsio2解析没有意识到高温下充分灼烧时， na2co3和 sio2还能够继续反应生成 na2s

5、io3，从而造成错选c。将足量co2气体通入水玻璃中，发生反应：2co2na2sio32h2o=h2sio32nahco3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：h2sio3=h2osio2,2nahco3=na2co3co2 h2o；sio2na2co3=高温na2sio3co2，各反应物存在如下关系，h2sio32nahco3，h2sio3sio2,2nahco3na2co3sio2，由上述关系可知，最后所得固体物质是na2sio3，故选 a 项。答案a 6金刚砂 (sic)可由 sio2和碳在一定条件下反应制得， 反应方程式为 sio23c=高温sic2co，下列有关制造金刚砂的说法中正确的是 (

6、) a该反应中的氧化剂是sio2，还原剂为 c b该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为12 c该反应中转移的电子数为12ed该反应中的还原产物是sic、氧化产物是co，其物质的量之比为 12 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载解析反应产物 sic 中 si、c 的化合价分别为 4、4 价，所以 sio2既不是氧化剂，又不是还原剂；碳元素从 0价转变成 4价(sic)和2 价(co)，co 是氧化产物， sic 是还原产物，两者的物质的量之比为 21；根据化学

7、方程式，电子转移数目为4e。答案d 7二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。ae 是对反应中sio2所表现的化学性质或作用进行的判断，其中正确的是() sio22naoh=na2sio3h2o sio22c=高温si2cosio24hf=sif42h2o na2co3sio2=高温na2sio3co2sio23c=高温sic2coa反应中 sio2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃b反应中 sio2表现出氧化性c反应中 sio2表现了酸性氧化物的通性d反应符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理e反应中 sio2未参加氧化还原反应aace bbde

8、 ccde dab 解析通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反应是，因此 a判断错误， c 判断也错；反应 是一个置换反应，其中二氧化硅被还精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载原，表现出氧化性， b 判断正确；反应 是一个复分解反应，用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，d 判断正确；反应 中硅的化合价和氧的化合价都没有改变，因此二氧化硅没有参加氧化还原反应，e判断也正确；所以选项b 正确。答案b 8现有物质： 氢氟酸浓 h2so4烧碱溶液na2co3固体氧化钙浓 h

9、no3其中在一定条件下能与sio2反应的有() ab全部cd解 析sio2与 除 氢 氟 酸 以 外 的 酸 都 不 反 应 ， sio24hf=sif42h2o，则可以，和不可以； sio2是酸性氧化物， 能够与碱和碱性氧化物反应， 和可以； 高温下 sio2和 na2co3能够反应， 可以。答案c 9已知 a 是一种单质，在一定条件下可发生如图所示的转化关系，则下列叙述正确的是() a可能是铝或硅a 只可能是金属单质d是一种两性物精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 13 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下

10、载质d 晶体熔点极高abcd解析在中学阶段，与强碱溶液反应有h2产生的常见单质只有si 与 al，对应 na2sio3和 naalo2转化成的h4sio4(或 h2sio3)和al(oh)3均为白色胶状沉淀， 它们煅烧后生成的sio2和 al2o3也均为白色固体，故 d 项正确。答案d 10化学家 seidel指出 si 与 naoh 溶液的反应，首先是si 与oh反应，生成 sio44，然后 sio44迅速水解生成 h4sio4，下列有关说法正确的是 () a原硅酸钠 ( na4sio4)能迅速水解，溶液呈碱性，故na4sio4为弱电解质b石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品c2h

11、clna2sio3=h2sio32nacl，说明 cl 的非金属性大于 si d半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指：将二氧化硅制成晶体硅解析原硅酸钠是强电解质， a 项错误；石英玻璃的主要成分是sio2，不属于硅酸盐产品， b 项错误；盐酸不是cl 的最高价氧化物对应的水化物，无法通过盐酸与硅酸钠的反应说明cl 的非金属性较强，c 项错误。答案d 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 13 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载二、非选择题 (本大题共 4 小题，共 50 分) 11(12 分)a 元素的一种单

12、质是重要的半导体材料，含 a 元素的一种化合物c 可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维， c 与烧碱反应生成含a 元素的化合物 d。(1)在元素周期表中， a 位于_族，与 a 同主族但相对原子质量比 a 小的元素 b 的原子结构示意图为 _，a 与 b 的原子在电子层结构上的相同点是_ 。(2)易与 c 发生化学反应的酸是 _，反应的化学方程式是_ 。(3)将 c 与纯碱混合，在高温熔融时发生化学反应也可生成d，同时还生成 b 的最高价氧化物e；将 e 与 d 在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含a 的化合物 f。写出生成 d 和 f 的化学反应方程式： _ 、_ 。要将纯碱在高温下熔

13、化，下列坩埚中不可选用的是_。a普通玻璃坩埚b石英玻璃坩埚c瓷坩埚d铁坩埚解析(1)a 元素的单质可作半导体材料，含a 元素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知a 为硅元素，比硅相对原子质量小的同主族元素为碳。 (2)c 为 sio2，能与 sio2反应的酸只有氢氟酸。(3)sio2与 na2co3高温下反应生成na2sio3和 co2，含 sio2的材料如普通玻璃、石英玻璃、陶瓷等都能与na2co3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融na2co3。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 13 页 - - - - - - -

14、- -学习必备欢迎下载答案(1)a最外层均有 4 个电子，最内层均有2 个电子(2)氢氟酸sio24hf=sif42h2o (3)sio2na2co3=高温na2sio3co2na2sio3co2h2o=na2co3h2sio3abc 12(12 分)x 是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下：为了确定 c 的组成，某同学进行了以下的探究过程。已知f、g都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，i 可做光导纤维。s按要求回答下列问题：(1)c 的化学式为 _；x 的化学式为 _。(2)写出下列方程式：反应的化学方程式 _ ；反应的离子方程式 _ 。解析本题可从 i 入

15、手推断， i 可用于制造光导纤维，故其为二精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 13 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载氧化硅，f 为硅酸，h 为硅酸钠。e 为 hcl， c 为四氯化硅，x 为 si3n4。反应为 si 与 cl2反应生成 sicl4、反应为硅酸钠与过量的二氧化碳反应生成硅酸和碳酸氢钠。答案(1)sicl4si3n4(2)si2cl2=sicl4sio232h2o 2co2=h2sio32hco313(13 分)硅基太阳电池需用化合物甲作钝化材料，甲的摩尔质量为 140 g mol1，其中硅

16、元素的质量分数为60%。已知 1 mol nh3与足量的化合物乙充分反应后可得到35 g 甲与 6 g h2。工业上制乙的流程如下：请回答下列问题：(1)乙的电子式是 _；比较热稳定性：乙_nh3(填“”、“”或“” )。(2)nh3与足量的化合物乙反应制甲的化学方程式是_ _。(3)合成炉内物质需在保护气氛下高温合成，下列气体可作保护气的有 _(填选项字母 )。ao2bh2cn2dco2ear (4)上述生产乙的过程中液氨的作用是_ 。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 13 页 - - - - - - - - -学习必备欢

17、迎下载(5)甲与少量 h2so4溶液反应只得到h2sio3和盐 m 两种产物，写出该反应的离子方程式_ _。请设计验证产物盐m 的实验方案_。解析(1)由流程图中乙的获得需要在液氨冷却下得到，再结合元素守恒，可知乙为沸点较低的sih4。硅的非金属性比氮弱， 故 sih4的热稳定性弱于 nh3。(2)由甲的摩尔质量为140 g mol1，其中硅元素的质量分数为60%，可知每摩尔甲中含有3 mol si；由 1 mol nh3与足量的化合物乙充分反应后可得到35 g(0.25 mol)甲与 6 g(3 mol)h2，再结合元素守恒可知每摩尔甲中含有4 mol n，则甲的化学式为si3n4。(3)在

18、高温下金属镁能与o2、n2、co2反应，故可用 h2或 ar 作保护气。(5)由元素守恒可知 m 为(nh4)2so4。验证 m 既需要验证 nh4的存在，也需要验证so24的存在。答案(1) (2)3sih44nh3=si3n412h2(3)be (4)制冷或降温精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 13 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载(5)si3n44h9h2o=3h2sio34nh4取少量滤液于试管中， 先加稀盐酸无现象， 再加氯化钡溶液， 有白色沉淀生成；另取少量滤液于试管中，加入氢氧化钠固体(

19、或浓溶液)并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸(或 ph 试纸)变蓝色，则说明盐 m 是(nh4)2so414(13 分)硅在地壳中的含量较高。 硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：(1)1810 年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是_ 。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有 _ 。(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基本材料。工业上提纯硅有多种技术路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：发生的主要反应电弧炉sio22c=1 6001 800 si2co流化床反应器si3hcl=250300 sihcl3h2还原炉sihcl3h2=1 1001 200 si3hcl 用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 13 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载应的化学方程式为 _ ；碳化硅又称 _，其晶体结构与 _相似。在流化床反应的产物中，sihcl3大约占85%，还有sicl4、sih2cl2、sih3cl 等，有关物质的沸点数据如下表，提纯sihcl3的主要工艺操作依