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》过关验收试题

（人教版必修一）《无机非金属材料的主角—硅》过关验收试题(时间40分钟满分100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1．下列物质中，不含有硅酸盐的是(B)A．水玻璃 B．硅芯片C．黏土 D．普通水泥解析硅芯片主要成份为硅单质，不含硅酸盐。2．下列药品可用带玻璃塞的试剂瓶存放的是(A)A．盐酸 B．氢氟酸C．NaOH溶液 D．Na2SiO3溶液解析：氢氟酸能与玻璃中的SiO2反应而腐蚀玻璃。NaOH能跟玻璃中的SiO2反应生成有黏合作用的Na2SiO3。Na2SiO3本身有黏合作用。盐酸不与玻璃反应。3．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列说法正确的是(A)A．硅酸钠可用于制备木材防火剂B．硅单质广泛用于光纤通讯C．利用盐酸刻蚀石英制作艺术品D．水晶项链是硅酸盐制品解析Na2SiO3有防火的作用，A正确；光纤的成分为SiO2，盐酸不能与SiO2反应，水晶成分为SiO2，不属于硅酸盐，B、C、D说法错误。4.江西景德镇制瓷历史悠久,产品名扬天下。下列关于陶瓷的说法中正确的是(A)A.陶瓷是硅酸盐产品B.陶瓷是金属产品C.陶瓷中不含金属元素D.陶瓷属于合金材料5．关于二氧化硅，下列叙述不正确的是(D)A．水晶的成分是二氧化硅B．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水反应生成酸D．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应解析水晶的主要成分为SiO2，A项正确；CO2是由分子构成的，而SiO2是Si和O按1∶2组成的空间立体网状结构的晶体，二者物理性质差别较大，B项正确；SiO2不溶于水也不与水反应，C项正确；SiO2可以与氢氟酸反应，D项不正确。6.下列溶液可以盛放在玻璃瓶中，且能用玻璃塞的是(D)A.硅酸钠溶液 B.氢氟酸C.氢氧化钠溶液 D.氯化钠溶液解析：盛放碱性溶液的玻璃瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞，防止玻璃塞中的SiO2与碱液反应生成Na2SiO3而使瓶口和瓶塞黏结在一起；因为氢氟酸与玻璃中的SiO2反应：SiO2+4HFSiF4↑+2H2O，而使玻璃溶解，故不能用玻璃瓶盛放氢氟酸。7．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↓＋Na2CO3，故D项不正确。8.把过量CO2气体通入下列溶液中,溶液始终保持澄清的是(C)A.Na2SiO3溶液 B.澄清石灰水C.CaCl2溶液 D.Ca(ClO)2溶液解析：a2SiO3溶液与CO2气体反应生成H2SiO3胶体;澄清石灰水与CO2气体反应先生成白色沉淀,然后白色沉淀又溶解;CaCl2溶液与CO2气体不反应;Ca(ClO)2溶液与CO2气体反应先生成白色沉淀,然后沉淀又溶解。9．NaOH、KOH等碱溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中(B)ABCD解析碱可以与玻璃中的SiO2反应，因此碱液只能贮存在带橡胶塞的细口瓶中。10．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是(D)A．二氧化碳溶于水生成碳酸，二氧化硅不溶于水也不直接与水反应生成硅酸B．在高温条件下，二氧化硅与碳酸钠反应，生成硅酸钠和二氧化碳C．二氧化硅的熔点比二氧化碳高D．二氧化碳通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色胶状沉淀解析：要证明碳酸的酸性比硅酸强，依据较强酸制较弱酸原理，因为H2CO3与硅酸盐反应生成硅酸，故D项正确。酸性与溶解性、非水条件下反应及熔点无关。11.下列叙述正确的是(B)A.工业上用过量的碳还原二氧化硅而得到作为半导体材料的硅B.晶体硅和石英中均有四面体结构C.水玻璃中加少量硝酸出现白色沉淀，硝酸过量时，沉淀溶解D.SiO2是H2SiO3的酸酐，溶于水后即生成H2SiO3解析：A项，过量的碳参与反应，得到的粗硅中还含有SiC，而作为半导体材料的硅必须是高纯硅，错误；B项，石英中的二氧化硅、晶体硅均是四面体形的立体网状结构，正确；C项，H2SiO3难溶于水，不溶于硝酸，错误；D项，SiO2是H2SiO3的酸酐，但SiO2不能与水反应，错误。12．形形色色的硅酸盐存在于地球的每一个角落，在人类的生活和生产中扮演着重要的角色，下列说法不正确的是(C)A．古代的陶瓷、砖瓦、现代的玻璃、水泥等，都是硅酸盐产品B．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料C．硅酸、二氧化硅、硅酸钠及硅酸盐产品均属于电解质D．青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，若以氧化物形式可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O解析：水泥、玻璃、陶瓷属于传统的无机非金属材料，主要成分都是硅酸盐，A正确；晶体硅是半导体材料，B正确；二氧化硅是非电解质，硅酸盐产品是混合物，而电解质是化合物，C错误；硅酸盐可以用盐的形式或氧化物的形式表示，D正确。二、非选择题：本题包括4小题，共52分。13．（每空2分，共12分）已知A是一种装饰品的主要成分，根据如图转化关系(部分产物略去)，回答下列问题。已知：SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑(1)A的用途：____________(任写一种)，B是________________________________________________________________________，D是________。(2)写出离子方程式：②______________________________________________________________。③______________________________________________________________。⑤______________________________________________________________。解析：由题给信息“A是一种装饰品的主要成分”和图中转化关系条件，可推出A是SiO2，则B为Na2SiO3，C为CO2，进一步推出D是H2SiO3。再由A→B→D的转化关系，对物质B进行验证。答案：(1)制光导纤维(或其他合理答案)Na2SiO3H2SiO3(2)CO2＋H2O＋SiOeq\o\al(2－,3)=COeq\o\al(2－,3)＋H2SiO3↓SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2OSiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓14．（每空3分，共12分）硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：eq\x(石英砂)eq\o(,\s\up11(焦炭),\s\do4(高温))eq\x(粗硅)eq\o(,\s\up11(HCl),\s\do4(573K以上))eq\x(SiHCl3（粗）)→eq\x(SiHCl3（纯）)eq\o(,\s\up11(H2),\s\do4(1357K))eq\x(高纯硅)①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：______________________________________________________________。②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：______________________________________________________________；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是______________________________________________________________。(2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅解析：(1)①根据给定的反应物和生成物写出化学方程式，注意反应条件和配平。②写出反应物和给出的生成物H2SiO3和HCl，用原子守恒法找出另一种生成物为H2，并配平。(2)A项水泥是硅酸盐材料；B、C选项根据硅的化合物的用途可知，两项说法都正确；D项中玻璃是混合物，没有固定熔点；E项盐酸和硅不反应。答案：(1)①SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1357K))Si＋3HCl②SiHCl3＋3H2O=H2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3(2)BC15．（每空2分，共12分）A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。请填空：(1)形成单质A的原子的结构示意图为________，它的最高化合价为________。(2)B的化学式(分子式)为________。B和碳反应生成A和E的化学方程式是_________________________________________。(3)C的化学式为________，D的化学式为________。解析“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质”知A是硅，根据图可初步假定B是SiO2，然后代入转化关系进行验证。答案(1)＋4(2)SiO2SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up17(高温))Si＋2CO↑(3)CaSiO3Na2SiO316.（16分）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)写出下列各种物质的化学式：A______，B______，C______，D______，E______。(2)写出下列反应的离子方程式：①A→D_________________________________________________________；②D→C________________________________________________________。(3)写出下列反应的化学方程式：B→E_________________________________________________________。解析：A、B、C、D、E、F均为含硅元素的物质，要推断这些物质，必须选定其中一种作为突破口。从图中分析，B物质涉及与其他物质的关系最多，其位置关系最为关键，且其中有明显的性质特征。B物质可与Na2O反应生成钠盐D，故B可能为SiO2或硅酸，但硅酸不可能由某种物质通过高温强热的方法制取，故B只能为SiO2。SiO2与碳在强热条件下反应可制得单质硅。而单质硅可与NaOH溶液在室温下反应生成Na2SiO3。所以A为Si，D为Na2S