1、陌北学习网：www.985211.bid1第十讲 无机非金属材料的主角硅(时间：45 分钟 满分：100 分)考 点 题 号硅及其化合物的性质 2、5、6、7、8、9、11无机非金属材料 1、3、4、10一、选择题(本题共 7 个小题，每题 6 分，共 42 分，每个小题只有一个选项符合题意)12012 年我国载人飞船再次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流。飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是 ( )。A它耐高温抗氧化B它比钢铁轻、硬，但质地较脆C它没有固定熔点D它是
2、一种新型无机非金属材料解析 航空材料的特点是质轻、高强度、耐高温抗氧化等高可靠性，故 B 错，A 正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅、高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料，C、D 正确。答案 B2(2013雅安调研)硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是 ( )。A硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制B从 Si(s)O 2(g) SiO2(s) H858.6 kJmol1 可 知，硅燃= = = = = 烧放出的热量多C自然界中硅的储量丰富，可以从自然界直接获得单质硅D硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳
3、的燃料之一解析 硅燃烧生成二氧化 硅，二氧化硅不是气体，其污染容易得到有效控制；硅为固体燃料，化学性质不活泼， 运输、贮存比较容易且又安全；硅在自然界中无单质形式，只有化合物，所以 C 是错误的。答 案 C3(2013江南八校高三联考)下列关于工业生产的说法中，不正确的是( )。A工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含杂质的粗硅陌北学习网：www.985211.bid2B生产普通水泥的主要原料有石灰石、石英和纯碱C工业上将粗铜进行精炼，应将粗铜连接在电源的正极D硅和铁可以冶炼成合金解析 生产普通水泥的原料是石灰石和黏土，B 项不正确。答案 B4(2013福州质检)寿山石主要成分为叶蜡石，叶蜡
4、石组成为 Al2O34SiO2H2O，下列观点不正确的是 ( )。A寿山石雕刻作品要避免与酸、碱接触B寿山石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物C潮湿的空气可能导致寿山石作品表面溶解变质D置于干燥空气中可能会导致寿山石作品脱水变质解析 根据寿山石的主要成分，可知其能与酸或碱发生反应，A 对；寿山石中含有不同形态的 Al2O3，造成其色彩丰富，B 对；其中的氧化物 Al2O3和 SiO2不溶于水也不和水反应，不会溶解变质，C 错；久置于干燥空气中，会造成其中的结晶水失去而变质，D 对。答案 C5(2013杭州模拟)硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是 ( )。A硅是人类将太阳能转换
5、为电能的常用材料B粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应C反应：Si2NaOHH 2O=Na2SiO32H 2中，Si 为还原剂，NaOH 和 H2O 为氧化剂D硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应解析 粗硅提纯涉及的反应：Si2Cl 2 SiCl4、SiCl 42H 2= = = = =高 温 Si4HCl 都是氧化还原反应，B 错误；硅与氢氧化钠溶液反应中= = = = =高 温 NaOH 既不是氧化剂，也不是还原剂，只是反应物，起氧化作用的是水，C 错误；硅能与氢氟酸反应，但不能与盐酸反应，D 错误。答案 A6(2013长春一模)将足量 CO2气体通入水玻璃(Na 2SiO3溶液)中，然后加热
6、蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是 ( )。ANa 2SiO3 BNa 2CO3、Na 2SiO3CNa 2CO3、SiO 2 DSiO 2解析 分析题述过程中发生的化学反应：H2OCO 2Na 2SiO3=H2SiO3Na 2CO3，Na 2CO3H 2OCO 2=2NaHCO3，H 2SiO3SiO2H 2O,2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2，且= = = = = = = = = = 陌北学习网：www.985211.bid3Na2CO3SiO 2 Na2SiO3CO 2，因此最后所得的固体物质中只有= = = = =高 温 Na2SiO3。答案 A7(2013眉山
7、二调)有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的 H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(提示：Si2NaOHH 2O=Na2SiO32H 2) ( )。A物质的量之比为：11 B物质的量之比为 12C质量之比为 41 D质量之比为 21解析 粗硅与盐酸反应是其中的 Fe 与盐酸反应：Fe2HCl= =FeCl2H 2，粗硅与碱反应是其中的硅与碱液反应：Si2NaOHH 2O=Na2SiO32H 2。因放出等量 H2，则 Fe 与 Si 的物质的量之比为 21，质量之比为 41。答案 C二、非选择题(本题共 4 个小题，共 58 分)8(12 分)
8、如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下面提供的试剂和操作，将标号填在表内。供选试剂：A.盐酸 B烧碱溶液 C氧气 D水ECO 2 F不用其他试剂供选操作：加热 加热熔融 过滤 结晶含杂质的物质来源:学。科。网 所加试剂 主要操作(1)SiO2(NaHCO3)(2)SiO2(CaCO3)(3)SiO2(Si)(4)NaCl(SiO2)解析 (1)除去 SiO2中的 NaHCO3可用水溶法；(2)除去 SiO2中的 CaCO3可用盐酸溶解；CaCO32HCl= =CaCl2H 2OCO 2然后再过滤。(3)除去 SiO2中的 Si 可用加热法：SiO 2 SiO2。= = =
9、 = = (4)除去 NaCl 中的 SiO2可用过滤、结晶法，因 NaCl 溶于水而 SiO2不溶于水。答案 (1)D (2)A (3)C (4)D 9(16 分)(2012南京月考)如图所示物质的转化关系中，A 是一种固体单质，E 是一种白色沉淀。陌北学习网：www.985211.bid4请回答下列问题：(1)B 的化学式是_，目前 B 已被用作_的主要原料。(2)B 和 a 溶液反应的离子方程式是_。(3)A 和 a 溶液反应的离子方程式是_。来源:Zxxk.Com(4)C 和过量的盐酸反应的离子方程式是_。解析 C 与过量的盐酸反应生成白色沉淀 E，则 E 可能是硅酸或氯化银，若 E
10、是氯化银，则 C 是硝酸银，A 为银，则根据已有知识，银可以与硝酸反应生成硝酸银，而银与硝酸反应能生成三种产物，不符合框图中物质间的转化关系。则 E 只能为硅酸，则 C 为硅酸盐，A 为硅，a 溶液为强碱的水溶液，进一步推出 B 为二氧化硅。来源:学科网答案 ()(1)SiO 2 光导纤维 (2)SiO 22OH =SiO H 2O (3)23Si2OH H 2O=SiO 2H 223(4)SiO 2H =H2SiO32310(16 分)(2013广元模拟)含 A 元素的一种单质是一种重要的半导体材料，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
11、A 元素的化合物 D。(1)在元素周期表中，A 位于_族，与 A 同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 在原子的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 与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成 D，同时还生成 B 的最高价氧化物 E；将全部的 E 与全部的 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。分别写出生成 D 和 F 的化学反应方程式：_陌北学习网：www.985211.bid5。要将纯碱高温熔化，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氧化铝坩埚 D铁
12、坩埚(4)100 g C 与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为 11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是_。解析 (1)A 的单质 可作半导体材料，可知 A 为 Si，位于A 族，与之同族且相对原子质量较小的是碳元素，两者共同点是最外层均有 4 个电子。 (2)C 为 SiO2，易与氢氟酸反应生成 SiF4和 H2O。(3)SiO 2与纯碱高温反应生成 Na2SiO3(D)和 CO2(E)，Al 2O3高温下也与碱性物质反应。(4)不论 CaCO3过量与否，生成的 CO2由 CaCO3决定，由关系式 CaCO3CO 2得： ，解得 m(CaCO3)50 g。混合
13、物中石灰石100 gm CaCO3 22.4 L11.2 L的质量分数为： 100%50%。50 g100 g答案 (1)A 最外层均有 4 个电子(2)氢氟酸 SiO 24HF= =SiF42H 2O(3)SiO 2Na 2CO3 Na2SiO3CO 2；= = = = =高 温 Na2SiO3CO 2H 2O=Na2CO3H 2SiO3ABC (4)50%11(14 分)在工业中利用镁制取硅：2MgSiO 2 2MgOSi，同时有副反= = = = = 应发生：2MgSi Mg2Si，Mg 2Si 遇盐酸迅速反应生成 SiH4(硅烷)，= = = = = SiH4在常温下是一种不稳定、易分
14、解的气体。如图是进行 Mg 与 SiO2反应的实验装置：(1)由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体 X 作为保护气，试管中的固体药品可选用_(填序号)。a石灰石 b锌粒 c纯碱陌北学习网：www.985211.bid6(2)实验开始时，必须先通入 X 气体，再加热反应物，其理由是_，当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是_。(3)反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为_。来源:学科网解析 (1)由于 Mg 可在 CO2中燃烧，故不能用 CO2作为保护气而可用 H2。那么试管中应选用的固体药品为锌粒；(2)实验开始时应先通入氢气排尽装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响。然后才能点燃酒精灯，因反应放热，反应开始后移走酒精灯，可利用自身放出的热量维持反应继 续进行；(3)反应结束后，向反应后的混合物中加入稀盐酸会发生反应：Mg 2Si4HCl= =2MgCl2SiH 4，生成的 SiH4可自燃，SiH42O 2=SiO22H 2O，所以会观察到闪亮的火星。答案 (1)b (2)让氢气排尽装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响 该反应为放热反应，可利用自身放出的热量维持反应进行 (3)Mg 2Si4HCl= =2MgCl2SiH 4 SiH 42O 2=SiO22H 2O
