四川省成都市龙泉中学2017-2018学年高中化学（人教版必修一）第四章第一节《无机非金属材料的主角硅》课时训练

（人教版必修一）《无机非金属材料的主角—硅》课时训练试题(时间15分钟满分100分)考试范围：金属钠的化合物一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1．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。下列关于硅的说法正确的是(C)A．自然界中硅元素的含量稀少B．自然界中存在大量的单质硅C．高纯度的单晶硅被广泛用于制造计算机芯片D．光导纤维的主要成分是硅解析：地壳中硅元素含量丰富，仅次于氧元素而居第二位，但没有单质硅，其主要存在形式为二氧化硅及硅酸盐。光导纤维的主要成分是二氧化硅而不是硅。2．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是(A)A．CO2、SiO2都是酸性氧化物B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物D．CO2和SiO2都是由相应的分子构成的解析SiO2与水不反应，B错；SiO2和CO2均为酸性氧化物，A对，C错；SiO2由硅、氧原子按1∶2比例构成，无分子，D错。3．关于地壳中含量占第一位和第二位的元素之间形成的化合物，有关其说法正确的是(A)A．化学性质不活泼B．可溶于水且显酸性C．熔沸点较低，物理性质与CO2相似D．是酸性氧化物，不溶于任何酸解析：该化合物为SiO2，SiO2不溶于水、熔沸点很高，与氢氟酸反应。4.如图所示，用胶头滴管向用石蜡围成的“化学”凹槽内注入某溶液，即可在玻璃上刻蚀出“化学”的字样，则该溶液是(B)A.盐酸B.氢氟酸C.烧碱 D.饱和食盐水解析：氢氟酸可与二氧化硅反应：SiO2+4HFSiF4↑+2H2O，运用这个反应，在玻璃上进行刻蚀可制成毛玻璃和雕花玻璃等。5．下表各组物质中，满足图中物质一步转化关系的选项是(C)选项XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuOCu（OH）2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO3解析：本题考查Na、Cu、C、Si四种单质及其化合物的相互转化关系。A项中，NaHCO3无法直接转化为Na；B项中，CuO无法直接转化为Cu(OH)2，Cu(OH)2无法直接转化为Cu；D项中，SiO2无法直接转化为H2SiO3，H2SiO3也无法直接转化为Si；只有C项符合题意：Ceq\o(,\s\up7(O2))COeq\o(,\s\up7(O2))CO2eq\o(,\s\up11(Mg),\s\do4(点燃))C。故选C。6．下列除去杂质(括号内的物质)时，选用的试剂正确的是(D)ABCD试样KNO3(NaCl)CO2(CO)Fe(Al)SiO2(CaCO3)除杂试剂AgNO3溶液O2稀硫酸盐酸解析：A项，无法除去Na＋，同时引入新杂质Ag＋。B项，在大量CO2存在下，少量CO不可能燃烧。C项，Fe、Al均溶于稀硫酸。D项，CaCO3溶于盐酸，SiO2不溶，正确。7．下列关于硅的说法，不正确的是(C)A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色、有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应D．当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应解析：硅性质稳定，但常温下可与NaOH、HF等物质发生反应。8．据搜狐网站报道：国家质检总局称，在我国销售的德国NUK牌婴儿爽身粉含有一级致癌物“滑石粉”。已知滑石粉的化学式为Mg3Si4O10(OH)2，色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是(C)A．滑石粉属于无机硅酸盐类物质B．滑石粉组成可表示为3MgO·4SiO2·H2OC．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性D．滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应解析：硅酸盐是由硅、氧元素与其他元素组成的一类无机物的总称，故滑石粉属于无机硅酸盐类物质，A正确；按原子守恒原则，可以将硅酸盐改写成氧化物的形式，B正确；爽身粉中添加滑石粉，主要是利用它的滑爽、柔软、干燥的特点，与耐火性无关，C错误；滑石粉中可能含有SiO2，可以与氢氟酸、NaOH溶液发生反应，D正确。9．东京电力公司于2011年4月5日表示，向福岛第一核电站2号机组下方碎石注入俗称水玻璃的Na2SiO3溶液后，放射性污水的泄漏有所减少。下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中，不正确的是(D)A．水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不易被腐蚀B．在建筑工业上可以作黏合剂C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质解析：Na2SiO3的水溶液叫水玻璃，是一种矿物胶，通常用作耐火材料。在空气中发生反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3(胶体)＋Na2CO3，故D项不正确。10．北京奥运金牌“金镶玉”环形玉璧由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为(B)A．CaO·MgO·SiO2·H2OB．2CaO·5MgO·8SiO2·H2OC．2CaO·MgO·SiO2·2H2OD．5CaO·2MgO·8SiO2·H2O解析：硅酸盐改写成氧化物的形式为：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O，同时要遵循原子守恒，故B正确。11.将足量CO2气体通入Na2SiO3溶液中，然后加热蒸干所得溶液，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是(A)A.Na2SiO3B.NaB.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2D.SiOD.SiO2解析：将足量CO2气体通入Na2SiO3溶液中，发生反应2CO2+Na2SiO3+2H2OH2SiO3↓+2NaHCO3。加热蒸干、高温灼烧时发生反应H2SiO3H2O+SiO2，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑。各物质间存在如下关系：H2SiO3～2NaHCO3，H2SiO3～SiO2，2NaHCO3～Na2CO3～SiO2。由上述关系可知，最后所得的固体物质是Na2SiO3。12.下列离子方程式的书写正确的是(D)A.水玻璃中通入过量的二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O2Na++CQUOTE+H2SiO3↓B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO2Ca2++2HCQUOTEC.二氧化硅溶于氢氟酸溶液中:SiO2+4H++4FSiF4↑+2H2OD.二氧化硅溶于烧碱溶液中:SiO2+2OHSiQUOTE+H2O解析：Na2SiO3为强电解质,应写为离子形式,且CO2过量,应生成HCQUOTE,A错误;澄清石灰水中Ca(OH)2应写为离子形式,B错误;氢氟酸为弱酸,应写为分子式,不能写为离子形式,C错误。二、非选择题：本题包括2小题，共40分13．（每空4分，共16分）晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用焦炭还原二氧化硅制得粗硅；②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCleq\o(=,\s\up17(300℃))SiHCl3＋H2；③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃条件下反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：(1)第③步制备纯硅的化学反应方程式为______________________________________________________。(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点－84.7℃)，提纯SiHCl3的方法为_______________________________。(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)：①装置B中的试剂是________。②装置C中的烧瓶需要加热，其目的是______________________________________________________________________________________________________________________。解析(2)根据SiHCl3、SiCl4、HCl沸点不同，可用蒸馏法分离出SiHCl3。(3)SiHCl3能与H2O剧烈反应，所以要进行干燥，根据装置应选择液态干燥剂浓硫酸。C装置用水浴加热SiHCl3，使其汽化，和H2进入D装置反应。答案(1)SiHCl3＋H2Si＋3HCl（5分）(2)蒸馏(3)①浓硫酸②使进入烧瓶中的SiHCl3汽化（5分）14.（每空4分，共24分）在半导体工业中有这样一句话：“从沙滩到用户”，其中由粗硅制纯硅的常用方法为Si(粗)+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl。若在25℃101kPa条件下反应生成HCl气体49L(注：25℃101kPa条件下气体摩尔体积为24.5L·mol1)，则：(1)反应生成HCl气体的质量为________，转移电子的个数为________。(2)反应生成的HCl气体溶于127mL水中，得到密度为1.20g·mL1的盐酸，此盐酸的物质的量浓度为________。(3)“从沙滩到用户”涉及多个反应，其中制取粗硅的反应方程式为________________________________________________________________________。纯净的石英与烧碱反应可以制得水玻璃，反应的离子方程式为___________________________________________________________________________________。(4)普通玻璃若以氧化物形式表示其组成为(质量分数)：Na2O13%，CaO11.7%，SiO275.3%。现以石灰石、纯碱和石英为原料生产这种玻璃10t，石灰石的利用率为80%，纯碱和石英的利用率为95%，至少需要上述原料的质量是________t(保留两位小数)。解析:(1)25℃101kPa条件下气体摩尔体积为24.5L·mol1，49LHCl气体的物质的量为2mol，其质量为2mol×36.5g·mol1=73g，两个反应共转移电子个数为4NA。(2)溶质质量为73g，水的质量为127g，所以溶液体积为200g1.20g·mL-1=16L，则盐酸的物质的量浓度是2(3)制取粗硅是用碳还原二氧化硅，其方程式为SiO2+2CSi(粗)+2CO↑，石英的主要成分是SiO2，与烧碱反应制取水玻璃，反应的离子方程式为SiO2+2OHSiO32-+H2O。(4)10t这种玻璃中含Na2O1.3t，CaO1.17t，SiO27.53t，由CaCO3～CaO100 560.8x 1.17t所需