高中化學(xué)無機非金屬材料硅的練習(xí)題和答案

1、高中化學(xué)無機非金屬材料硅的練習(xí)題和答案一、選擇題1 .下列不是水玻璃用途的是()A.肥皂填料B.木材防火劑C.紙板黏膠劑 D.建筑裝飾材料解析：水玻璃是Na2SiO3 溶液，是制備硅膠和木材防火劑等的原料。答案：D2 .下列物質(zhì)中，不含有硅酸鹽的是 ()A.水玻璃B.硅芯片C.黏土 D.普通水泥解析：水玻璃是Na2SiO3 的水溶液，黏土和普通水泥的主要成分都是硅酸鹽 ，硅芯片的主要成分是硅。答案：B3 .SiO2 屬于酸性氧化物的理由主要是()A. 硅是非金屬元素B.SiO2 對應(yīng)的水化物是可溶性弱酸C.SiO2 能與強堿反應(yīng)生成鹽和水D.SiO2 不能與酸反應(yīng)解析：依據(jù)酸性氧化物的概念進行

2、判斷 能與強堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。答案：C4.下列說法錯誤的是()A. 二氧化硅是光導(dǎo)纖維的主要原料B.硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料C.陶瓷餐具所用材料為硅酸鹽D.水晶鏡片所用原料為硅酸鹽解析：石英、水晶、光導(dǎo)纖維主要成分為SiO2。 Si 用于信息產(chǎn)業(yè)及硅光太陽能電池。傳統(tǒng)硅酸鹽材料是陶瓷、水泥、玻璃，新型無機非金屬材料為光導(dǎo)纖維、生物陶瓷等。答案：D5 .下列物品或設(shè)備：水泥路橋門窗玻璃水晶鏡片石英鐘表瑪瑙手鐲硅太陽能電池光導(dǎo)纖維計算機芯片。所用材料為 SiO2或要用到SiO2的是（）A.B.全部C.D.解析：、用到的材料是 Si而不是SiO2,其余都用到SiO2o答案：A6 .下列反應(yīng)的離

3、子方程式中，正確的是（多選 ）（）A. 二氧化硅和氫氟酸反應(yīng)：SiO2+4H+=Si4+2H2OB.二氧化硅和氫氧化鉀溶液反應(yīng)：SiO2+2OH-=SiO2-3+H2OC.水玻璃中滴入鹽酸：SiO2-3+2H+=H2 SiO3 JD.碳酸粉滴加稀硝酸：CO2-3+2H+=H2O+CO 2解析：A 中氫氟酸是一種弱酸，不能拆寫成離子的形式;D 中碳酸鋇是一種難溶性的物質(zhì)，也不能拆寫成離子的形式。答案：BC7 .高嶺土的組成可表示為 Al2Si2Ox（OH）y，其中x、y的數(shù)值分別是（）A.7,2 B.5,4C.6,3 D.3,6解析：一般利用化合物中化合價代數(shù)和等于零的規(guī)則來列方程求解。已知化

4、合 價 ： Al 為 +3 價 ， Si 為 +4 價 ， O 為 -2 價 ， (OH) 為 -1 價 。 則 2X(+3)+2 (+4)+x (-2)+y (-1)=0,化簡得：2x+y=14 ,將各項代入，只有 B項符合 該方程。答案：B8 .CO2 通入下列各溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是()A.氯化鈣溶液B.澄清的石灰水C.飽和碳酸鈉溶液 D .硅酸鈉溶液解析：先寫出反應(yīng)方程式，再由產(chǎn)物共存情況確定反應(yīng)是否發(fā)生。因為鹽酸的酸性比碳酸強，所以CO2 通入 CaCl2 溶液中不會析出CaCO3 沉淀。 A 符合題意。CO2通入澄清的石灰水中首先會生成白色沉淀CaCO3,繼續(xù)通入過量的CO2,

5、則生成的 CaCO3會逐漸溶解生成無色透明的 Ca(HCO3)2。飽和Na2CO3 溶液中通入CO2,因生成溶解度較小的酸式碳酸鹽 NaH CO3,可以產(chǎn)生沉淀。CO2 氣體通入Na2SiO3 溶液生成不溶于水的原硅酸或硅酸，會產(chǎn)生沉淀。答案：A9 .如圖為刻蝕在玻璃上的精美的花紋圖案，則該刻蝕過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為 ()A.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO才B.NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO 2C.Si+4HF=SiF4 T +2H2 TD.SiO2+4HF=SiF4 T +2H2O解 析 ： 因 為 玻 璃 中 含 有 SiO2 ， 而 SiO2 能 與 氫

6、 氟 酸 發(fā) 生 反 應(yīng) ： SiO2+4HF=SiF4 T +2H2Q所以可以用氫氟酸來刻蝕玻璃。答案：D10.下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是()A. 晶體硅具有金屬光澤，可以導(dǎo)電，屬于金屬材料B.常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以自然界中的硅大部分以游離態(tài)存在C.SiO2 是一種酸性氧化物，能夠與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸D.除去SiO2中混有的CaCO3可加入適量的稀鹽酸解析：解決此類題目可利用非金屬單質(zhì)及其化合物的相似性進行類推，但同時要注意硅及其化合物有不同于其他非金屬及其化合物的特性。A 項，晶體硅雖然具有金屬光澤，但它屬于非金屬單質(zhì);其導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。B

7、項，雖然常溫下硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但自然界中沒有游離態(tài)的硅，它主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在;C 項， SiO2 不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不與水反應(yīng)。D 項， SiO2 不溶于稀鹽酸，可使用稀鹽酸除去其中混有的 CaCO3,化學(xué)方程式為 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO+H2O。答案：D二、非選擇題11 .硅是無機非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)SiO2 是玻璃的成分之一，SiO2 與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_工藝師常用(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。(2)用 Na2SiO3 溶液浸泡過的棉花不易燃燒，體現(xiàn)Na2SiO3 的用途可作的原料。(

8、3)工業(yè)上常用2C+SiO2=高溫Si+2COT制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中有元素化合價升高的物質(zhì)是(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是。解 析 ：(1)SiO2 與 NaOH 溶 液 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 。由于 SiO2 能溶于氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃。(2)Na2SiO3 的水溶液又稱“水玻璃 ”，它具有阻燃的功能，因此可作防火劑。(3)反應(yīng)甲C被氧化，SiO2中的Si+4被還原，因此 SiO2作氧化劑。答案：(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 氫氟酸(2)防火劑(3)C SiO212 .氮化硅是一種高溫陶瓷材料，

9、它的硬度大、熔點高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮氣在1 300 時反應(yīng)獲得。(1)根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是(填字母)。A.制氣輪機葉片B.制有色玻璃C.制永久性模具 D.制造柴油機(2)畫出N 的原子結(jié)構(gòu)示意圖， 已知得電子能力N>Si， 請寫出氮化硅的化學(xué)式。(3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強，除氫氟酸外，它不與其他無機酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式。解析： 由氮化硅的性質(zhì)(硬度大、熔點高， 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定)可判斷其用途為A、C、 D。 有色玻璃只是在制作玻璃的過程中熔入了有顏色的化合物如Co2O3、 Cu2O等;因非金屬性N >Si,故在氮化硅中，N

10、顯-3價，Si顯+4價，由此可寫出其化學(xué) 式為Si3N4;氮化硅被氫氟酸腐蝕是由于Si3N4能與HF發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于 Si與F有極強的親合性生成SiF4,則另一種產(chǎn)物為NH3。答案：(1)A、 C、 D(2) Si3N4(3)Si3N4+12HF=3SiF4 T +4NH3T13 .(2010 吉林高 一檢測)如圖中的每一方格表示相關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物。其中 B 是一種單質(zhì)，其余物質(zhì)也都是含B 元素的化合物。C 是一種鈉鹽，E 是 C對應(yīng) 的酸， B 的結(jié)構(gòu)類似金剛石，D 為 B 的氧化 物 (其他不含B 元素的反應(yīng)產(chǎn)物以及各步反應(yīng)添加的必要試劑和反應(yīng)條件已被略去)，請?zhí)顚懣瞻祝?1)A、

11、 D、 E 的化學(xué)式分別為、 、 。(2)A 和 B 的互相轉(zhuǎn)化在工業(yè)上有什么實際意義?。(3)寫出 AC反應(yīng)的化學(xué)方程式： o(4)寫出E-D反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。解析： 本題的突破口是：“B 是一種單質(zhì)”“B 的結(jié)構(gòu)類似金剛石”。據(jù)此，容易推斷出B是晶體硅。硅與氯氣在加熱條件下生成SiCl4,因此，A為SiCl4。經(jīng)過分餾提純后得到純凈的SiCl4， SiCl4 可以被氫氣還原得純凈的硅。根據(jù)D 是B(Si)的氧化物，可知D為SiO2,由此可知其他答案。答案：(1)SiCl4 SiO2 H2SiO3(2)粗硅提純(3)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(4)H2SiO3= SiO

12、2+H2O14 .某研究性學(xué)習(xí)小組進行了“實驗室制Si ”的研究，他們以課本為基礎(chǔ)，查閱資料得到以下可供參考的信息：工業(yè)上在高溫時用C 還原 SiO2 可制得 Si;Mg在點燃的條件下按質(zhì)量比8 : 5與SiO2反應(yīng)生成一種白色固體化合物和另一種硅化物;金屬硅化物與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽與SiH4; Si 和 SiO2 均不能與稀H2SO4 反應(yīng) ; SiH4 在空氣中自燃。他們的研究報告中記載著“選用合適的物質(zhì)在適合的條件下充分反應(yīng)；再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物；然后過濾、洗滌、干燥、最后稱量在稀硫酸溶解 固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，其產(chǎn)率也只有預(yù)期的63%左右。 ”請回答下列問題：(1)該小組 “實驗室制Si ”的化學(xué)反應(yīng)方程式是寫出的反應(yīng)方程式： (3)該過程中產(chǎn)率比預(yù)期低的原因是(4)你估計 “用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花”的原因是什么?請用必要的文字和化學(xué)方程式予以說明：解析：碳可以在高溫下還原SiO2制得Si。反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2C=高溫 Si+2CO K Mg 與 SiO2 反應(yīng)類似于Mg 與 CO2 的反應(yīng)，先生成MgO 和