《第三节 无机非金属材料》同步练习与答案解析（共三套）.docx

第五章化工生产中的重要非金属元素第三节 无机非金属材料课堂同步练习人篇知识对点训练1 .以下物质中，不含有硅酸盐的是（）A,水玻璃B.硅芯片C.黏土D.普通水泥答案B解析水玻璃是NazSiQs的水溶液，黏土和普通水泥的主要成分都是硅酸盐，硅芯片的 主要成分是硅单质。2 .以下说法错误的选项是（）A.二氧化硅是光导纤维的主要原料8 .硅是信息技术的关键材料C.陶瓷餐具所用材料为硅酸盐D.水晶镜片所用原料为硅酸盐答案D解析水晶、光导纤维主要成分为Si02o Si用于信息产业及太阳能电池。传统硅酸盐 材料是陶瓷、水泥、玻璃。9 .以下表达正确的选项是（）A. NazSiOs是硅酸盐，所以不溶于水B.电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐C.建筑工业常用水玻璃作黏合剂D.用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火答案C解析N&SiO3既是硅酸盐，又是钠盐，硅酸盐大多难溶于水，而钠盐均易溶于水，Na2SiO3 能溶于水；浸泡银幕主要是为了防火，而浸泡枕木主要是为了防腐；水玻璃有黏合作用，常 作黏合剂。4.以下物质是纯洁物的是（）A.玻璃B.水泥C.纯碱D.水玻璃答案Ca.石灰石b.纯碱c.黏土某品牌食品调料标签的一局部如以下图。产品名称：XX蒸鱼豉油配料表：三跟基因黄豆、小麦粉、食用抽、谷氨酸钠、焦糖色、苯甲酸钠、三氯蔗糖氨基酸态氮>0.50阴00 mL配料中的大量氨基酸态氮来源于黄豆中的蛋白质发生 反响得到。小麦粉中的主要营养物质是 O配料中，属于着色剂的是;属于甜味剂的是;属于防腐剂的是绿色开展、低碳开展和循环开展是生态文明建设的基本途径。从源水处理成自来水，常需加入明矶、活性炭处理以及通氯气处理等，其中通氯气处理 的作用是一。目前我国空气质量检测体系包括：PM2.5、PM10、S02> NO2、O3、CO六项指标。六项指标 中对雾霾天气的形成有促进作用、雾霾天气又能进一步加剧其积聚颗粒物的是;引起酸雨的气体为SO?和；煤中加入适量的石灰石可以减少燃煤产生的 S02,发生反响的化学方程式为 o用二氧化碳生产化工产品，有利于二氧化碳的大量回收。C02和也在催化剂及高温、高压 条件下可以合成乙醇，该反响的化学方程式为 o12.硅在无机非金属材料中，扮演着主要角色，请利用相关知识回答以下问题： 硅有非常重要的用途，请写出其中的一种：。 古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸 铜钢（BaCuSizO,铜为+ 2价），以下关于硅酸铜钢的说法不正确的选项是 oA.可用氧化物形式表示为BaO CuO 2SiO2B.性质稳定，不易脱色C. x等于6D.易溶解于强酸和强碱工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下：在电弧炉中发生的反响需要在高温条件进行，写出该反响化学方程式:SiCL极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，推测书写其水解的化学方程式为在流化床反响的产物中,除SiCL外，还有SiHCL、SiH2cI2、SiH3CK FeCh等，有关物质的沸点数据如下表，别离SiC"和其他杂质的方法为 o物质SiSiCliSiHCl3SiH2ckSiH3clHC1SiH4沸点/235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9第三节无机非金属材料答案解析.以下关于硅单质及其化合物的说法正确的选项是（）硅是构成一些岩石和矿物的基本元素水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A.B.C.D.【答案】C【详解】硅元素是地壳中大量存在的元素，是许多种岩石和矿物的基本构成元素之一，故正确；水晶主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故错误；光导纤维的主要成分是二氧化硅，故错误；陶瓷的主要成分是硅酸盐且陶瓷应用极早，故正确。综上所述，此题正确答案为C。1 .工业上利用二氧化硅来制取高纯度的硅（硅含量达99.9%以上），反响过程中不需要用 到的反响物是（）A. CB. H2C. COD. Cl2【答案】C【解析】工业上分三步制取纯硅：高温Si02 + 2CSi02 + 2CSi + 2C0 tSi + 2Ch SiCl4 高温SiCl4 + 2H2 4HC1 + Si故反响过程中并不需要CO,选C3 .以下关于水泥和普通玻璃工业生产的表达正确的选项是产品都是硅酸盐 反响条件都是高温 都用含有硅的物质作原料 反响原理都是 一系列复杂的物理化学变化A.B.C.D.【答案】D【详解】水泥和普通玻璃产品都是硅酸盐，正确；反响条件都是高温，正确；制硅酸盐水泥的原料：石灰石和黏土；制普通玻璃的原料：石英砂、石灰石、纯碱，都 用含有硅的物质作原料，正确；反响原理都是一系列复杂的物理化学变化，正确；.以下物品或设备：水泥路桥、门窗玻璃、水晶镜片、石英钟表、玛瑙手镯、 硅太阳能电池、光导纤维、计算机芯片所用材料为Si02或要用到Si02的是()A.B.全部C.D.【答案】A【详解】石英、水晶、玻璃的主要成分是二氧化硅，光导纤维是二氧化硅材料，硅电池、硅芯片均 是硅单质的用途的表达，陶瓷、砖瓦、玻璃、石棉为硅酸盐材料。所用材料为Si02或用到 SiOz的是：；为硅酸盐的是：；故答案选C。4 .15gSiO2和足量的碳在高温下发生反响：Si0z+2C闻暹Si + 2C0t。以下表达中正确的选项是 ( )A.氧化剂和还原剂的质量之比为1 ： 2B. SiOz是还原剂C.反响中有6g碳被氧化D.反响中生成了 28gCO 【答案】C【详解】A.由化合价变化分析：Si（）2中硅的化合价为+4价，反响后生成了单质硅，硅的化合价为0 价，化合价降低，Si02是氧化剂，碳的化合价从0价升高到了 CO中的+2价，C是还原剂， 氧化剂和还原剂的物质的量之比为1 ： 2,故A错误；B. SiOz是氧化剂，故B错误；15 g SiOz为0.25 mol,需消耗碳6 g,故C正确；C. 15 g Si（）2为 0. 25 mol,生成 14gC0,故 D 错误；6.从古至今化学与生产、生活密切相关。以下说法正确的选项是（）高温A.晶体硅被用于计算机芯片，工业制粗硅的反响原理为：SiO2+CSi+CO2 tB.合金熔点、硬度都低于成分金属C.中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料D.无色透明的Si02是制造光导纤维的重要原料【答案】D【详解】高温A.晶体硅被用于计算机芯片，工业制粗硅生成C0,反响原理为SiOz+2CSi （粗）+2C0t,故A错误；B.合金熔点低于成分金属，硬度高于成分金属，故B错误；C.中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料，故C错误；D.光导纤维的成分是二氧化硅，那么无色透明的SiOz是制造光导纤维的重要原料，故D正 确；.以下材料可能是用玻璃钢制作的是（）棉纱玻璃钢材滑梯游乐车餐桌椅A.7 .C.D.【答案】D【详解】棉纱的主要成分是天然纤维，应选项中有不可选，选项A、B项被排除。选项C、D中皆 无，无需分析。钢材是铁制品，与玻璃钢无关，选项中有的不可选，选项C被排 除。8.高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起c计算机的一场“革命”。它可以按以下方法进行制备：SiO2赢一Si （粗）aa量”、JwcSiHCL i。11。>5式纯）。以下说法正确的选项是（）高温A.反响的化学方程式为SiO2+C-Si + CO2 tB.反响中每生成或消耗1 mol Si,转移4 mol电子C.二氧化硅与氢氟酸反响，而硅不能与氢氟酸反响D. SiHCA（沸点31.8 ）中含有少量的SiCh（沸点57.6 ）,通过蒸储（或分储）可提纯SiHCl3【答案】D【详解】A.二氧化硅与C在高温条件下反响生成Si和CO,不是二氧化碳，故A错误；B.反响中每生成1 mol Si转移4 mol电子，而SiHCL中Si的化合价是+ 2,所以反响 中每消耗或生成1 mol Si,转移2 mol电子，故B错误；C.二氧化硅与硅都可以与氢氟酸反响，故C错误；D. SiHCL与SiCL的沸点相差较大，所以可通过蒸储除去SiCL,故D正确。9 .以下物品或设备的成分中含有二氧化硅的是（）门窗玻璃水晶镜片石英钟表玛瑙首饰硅太阳能电池光导纤维 计算机芯片A.B.全部C.D.【答案】A【详解】门窗玻璃中含有Si02、Na2SiO3> CaSiO3,符合题意；水晶镜片主要成分是SiOz,符合题意；石英钟表主要成分是Si02,符合题意；玛瑙首饰主要成分是Si02,符合题意；硅太阳能电池主要成分是Si,不符合题意；光导纤维主要成分是Si02,符合题意；计算机芯片的主要成分是Si,不符合题意；10 .在生产和生活中应用的化学知识正确的选项是A.玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品B.晶体硅是在通信工程中制作光导纤维的主要原料C.碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂D.发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔【答案】D【详解】A.水晶成分为二氧化硅是氧化物，不属于硅酸盐，故A错误；B.二氧化硅具有良好的光学特性，是制作光导纤维的主要原料，故B错误；C.碳酸钠碱性较强，具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，可以用碳酸氢钠治疗，故C错 误；D.碳酸氢钠不稳定，受热分解生成二氧化碳，能使焙制出的糕点疏松多孔，常用于食品发 酵剂，故D正确；11. (1)材料是人类赖以生存的物质基础，是人类社会进步的里程碑。以下属于硅酸盐材料的是(填字母，下同)。a.青花瓷b.青铜c.沥青为防止钢铁器件腐蚀，以下举措不合理的是 oa.外表镀锌 b.使用不锈钢 c.外表附着铜片制造玻璃和水泥的主要原料中，均用到的原料是 oa.石灰石b.纯碱c.黏土某品牌食品调料标签的一局部如以下图。产品名称：XX蒸鱼豉油配料表：三跟基因黄豆、小麦粉、食用抽、谷氨酸钠、焦糖色、苯甲酸钠、三氯蔗糖氨基酸态氮>0.50阴00 mL配料中的大量氨基酸态氮来源于黄豆中的蛋白质发生 反响得到。小麦粉中的主要营养物质是 O配料中，属于着色剂的是;属于甜味剂的是;属于防腐剂的是绿色开展、低碳开展和循环开展是生态文明建设的基本途径。从源水处理成自来水，常需加入明矶、活性炭处理以及通氯气处理等，其中通氯气处理 的作用是一。目前我国空气质量检测体系包括：PM2.5、PM10. SO2> NO2、。3、CO六项指标。六项指标 中对雾霾天气的形成有促进作用、雾霾天气又能进一步加剧其积聚颗粒物的是;引起酸雨的气体为S02和；煤中加入适量的石灰石可以减少燃煤产生的S02,发生反响的化学方程式为 o用二氧化碳生产化工产品，有利于二氧化碳的大量回收。C02和出在催化剂及高温、高压 条件下可以合成乙醇，该反响的化学方程式为 o【答案】ac a 水解 淀粉 焦糖色三氯蔗糖苯甲酸钠 消毒杀菌 【答题空 10】PM2. 5N022S02 + 2CaCO3+0J0L2CaSO4 + 2C022co2+6H2催侬1 CH3cH2OH +3H2。【解析】(1)青花瓷是黏土煨烧而成的，属于硅酸盐产品，故a正确；青铜是合金，所以b错 误；沥青属于有机烧类化合物，故c错误。正确答案为a；a、在钢铁器件外表镀锌， 由于锌比铁活泼，所以锌被腐蚀而保护了钢铁，故a合理；b、由于不锈钢不易被腐蚀，故 b合理；c、在钢铁器件外表附着铜片，由于铁比铜活泼，所以加快了钢铁的腐蚀，故c不 合理。正确答案为c；工业上生产玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英，生产水泥的原料 是石灰石和黏土，所以二者都用到的原料是石灰石，即正确答案为a；(2)蛋白质水解的最终产物是氨基酸，所以配料中的大量氨基酸态氮来源于黄豆中的蛋 白质发生水解反响得到；小麦粉中的主要营养物质淀粉，因淀粉经水解最终产物为葡萄 糖；分析配料中的物质可知，焦糖色是有颜色的物质，属于着色剂；三氯蔗糖具有甜 味，所以属于甜味剂；苯甲酸钠具有防腐性能，所以属于防腐剂；(3) 氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性，可以起到杀菌消毒作用，所以常用于自来 水的消毒杀菌；这六项指标中对雾霾天气的形成有促进作用、雾霾天气又能进一步加剧 其积聚颗粒物的是PM2. 5；引起酸雨的气体为S02和N02；在煤的燃烧时，石灰石分解生成 CaO和CO2, CaO属于碱性氧化物，可与酸性氧化物S0?反响生成CaS(h, CaS。,又容易被氧 化为CaSOv从而减少燃煤产生的SO2,发生反响的化学方程式为2so2+2CaC03+020，L 2CaS04+2C02；根据题目表达可知，反响物为CO2和山，生成物为乙醇，所以反响的化学方程式为 2co2 + 6H2催化* CH3cH2OH+3H2。12.硅在无机非金属材料中，扮演着主要角色，请利用相关知识回答以下问题：(1)硅有非常重要的用途，请写出其中的一种：o古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸 铜锁(BaCuSizOx,铜为+ 2价)，以下关于硅酸铜钢的说法不正确的选项是 oA.可用氧化物形式表示为BaO - CuO 2Si02B.性质稳定，不易脱色C. x等于6D.易溶解于强酸和强碱工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下:在电弧炉中发生的反响需要在高温条件进行，写出该反响化学方程式:SiC"极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，推测书写其水解的化学方程式为在流化床反响的产物中,除SiCL外，还有SiHCL、SiH2c12、SiH3CK FeCh等，有关物质的沸点数据如下表，别离SiC"和其他杂质的方法为 o物质SiSiCliSiHCl3SiH2cI2SiH3clHC1SiH4沸点/235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9【答案】制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等(回答其中一种即可)D2C+SiO2 2C0 f +SiSiCl4 + 3H2O=H2SiO3 I +4HC1蒸储(精馄)【详解】硅位于金属和非金属分界线附近，常用作半导体材料，为无机非金属材料的主角，计算 机芯片的主要成分为单质硅，太阳能电池的主要成分是硅单质，所以硅可制半导体、制电 路板、制太阳能电池板、制硅钢等，因此，此题正确答案是：制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等；(2)A.硅酸盐用氧化物形式表示时，书写顺序为：活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸铜钢用氧化物形式表示：BaO CuO-2SiC)2,所以a选项是正确 的；B.硅酸盐性质均比拟稳定，不容易褪色，所以B选项是正确的；C.在硅酸铜钢中的铜元素化合价为+2,硅元素化合价为+4,氧元素的化合价为-2价，钏 元素的化合价为+2价，那么由化学式为3"C"Si2°x,根据化合物中正负化合价的代数和为 o可得：(+2) + (+2) + (+4)x2 + (2)xx = °,计算得出-6,所以C选项是正确的；BoChSJQ是瓷器的一种颜料，瓷器耐酸耐碱耐腐蚀，所以不与强酸、强碱反响，故D 错误；因此，此题正确答案是：D；高温石英砂的主要成分是二氧化硅，制备粗硅发生置换反响，2C + SiO2 2C0 t + Si；SC）水解生成硅酸和氯化氢，反响的方程式为：SiCL + 3II2O-=Il2SiO3 I +4IICL因此， 此题正确答案是：SiC14 + 3H2O=H2SiO3 I +4HC1；利用沸点的不同提纯Si04属于蒸储，Si。,（沸点57.6）中含有少量SiH03 （沸点 33C）和FeCk（离子化合物沸点很高），SiH2cL（沸点8.2。0、*"3°/ （沸点一30.4）、 因为沸点差异较大，可以通过精储（或蒸储）除去杂质，因此，此题正确答案是：精储（或蒸 储）。第五章化工生产中的重要非金属元素第3节 无机非金属材料同步练习1 .华裔科学家高馄因“在光学通信领域中光在光导纤维中传输”的研究方面所取得的开创 性成就获得了诺贝尔物理学奖。光导纤维的主要成分是（）A. Si B. Si02 C. Na2SiO3 D. SiCl42 .我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的 一项空白。以下对晶体硅的有关表达正确的选项是（）A.晶体硅和金刚石的物理性质相似B.晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反响C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵D.晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电3.以下关于碳和硅的比拟，正确的选项是（）A.它们的氧化物都能与水反响生成对应的酸B.碳和硅的最高正价都是+ 4价C.硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位D.碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态4.以下说法正确的选项是（）A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反响，但不能与任何酸反响B.二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成C.硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水D. C02与Si02均具有氧化性，可作氧化剂5.以下有关硅及其化合物的说法不正确的选项是（）A.晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料B.常温下，硅的化学性质稳定，自然界中的硅主要以氧化物及硅酸盐的形式存在C. SiO2是一种酸性氧化物，能够与强碱反响生成相应的盐D.除去Si（）2中混有的CaCCh可加入适量的稀盐酸，然后再过滤 6.制备硅单质时，主要化学反响如下: Si（）2（石英砂）+2C（焦炭）圆逅Si （粗硅）+2C0 f , Si （粗硅）+2S型遢SiC",SiC" + 2H2至壁Si （纯硅）+4HCl,以下对上述三个反响的表达中不正确的选项是（）A.为置换反响8 .均为氧化还原反响C.为化合反响D.三个反响的反响物中硅元素均被还原.以下关于硅的说法不正确的选项是（）A.硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，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发生反响D.加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反响9 硅被誉为无机非金属材料的主角，以下物品用到硅单质的是（）A.陶瓷餐具B.石英钟表C.计算机芯片D.光导纤维.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，有关其说法正确的选项是（） 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C02相似D.是酸性氧化物，不溶于任何酸.除去SiOz中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：加水溶解 加水煮沸 过 滤加稀盐酸加稀H2so4,正确的操作顺序是（）A.B.C.D.二氧化硅是玻璃的主耍成分之一。以下说法不正确的选项是（）A.二氧化硅是一种立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大解析 玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物，水玻璃是N&SiO3的水溶液，也是混合物； 纯碱Na2c是纯洁物。5 .制取以下物质不需要用石灰石作原料的是（）A.硅酸B.水泥C.玻璃D.生石灰答案A解析 硅酸由可溶性硅酸盐与酸反响制得。6 .镁橄榄石（2MgOSiO2）中阴离子是（）A. Si Of B. Si or C. Si or D. Si Of答案A解析将镁橄榄石写成硅酸盐的形式，其化学式为MgzSiOi,故阴离子为SiOr。7 .以下关于Si02和C02的说法中不正确的选项是（）A. CO?和SiOz都能与碱及碱性氧化物反响B. C02和Si（）2都能与水反响生成相应的酸C. C02和Si02都能与焦炭反响生成COD.SiOz可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨答案B解析C02能与水反响生成碳酸，但SiOz不能与水反响生成相应的酸，B错误。8 .不能与SiOz发生反响的物质是（）A.烧碱溶液B.氧化钙C.浓硝酸D.焦炭答案C解析 除HF外SiOz不与其他酸反响。9 .二氧化硅气凝胶是一种世界上最轻的固体，可以经受住1 kg炸药的爆炸威力。以下 有关说法正确的选项是（）A.利用二氧化硅气凝胶能够开发导电材料B.激光照射二氧化硅气凝胶可产生丁达尔效应C.计算机芯片的主要成分是二氧化硅D.二氧化硅气凝胶能溶于水答案B解析 二氧化硅不导电，A错误；二氧化硅气凝胶属于胶体，能产生丁达尔效应，B正B.二氧化硅为酸性氧化物，能与水反响生成硅酸C.实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液D.氢氟酸能雕刻玻璃，不能用玻璃瓶盛放氢氟酸12 .指出以下反响中SiO2所表现的化学性质或作用，在AE选项中选择正确【答案】填入 括号内。(l)SiO2+2NaOH=Na2S i O3+乩0 ()(2)Si02+Na2C03Na2Si03+C02 t () (3)SiO2 + 2C=Si + 2CO t ( (4)SiO2+3C=SiC + 2CO t ( (5)SiO2+4HF=SiFi t +2H20(A.作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀B.氧化性C.酸性氧化物的通性D.将挥发性的酸酎从其盐中置换出来E.未参与氧化还原反响.高纯二氧化硅可用来制造光纤。某稻壳灰的成分为组分SiO2CNa?。K2OAI2O3Fe2()3质量分数59. 2038.800. 250. 500. 640.61通过如下流程可由稻壳灰制备较纯洁的二氧化硅。稻壳灰足量NaOH溶液过滤厂滤渣a|滤液A过量稀盐酸过滤、洗涤滤渣B偿图丽请回答以下问题:(1)步骤中涉及SiO2的离子方程式为滤渣A的成分有滤渣A的成分有(填化学式)。步骤反响的化学方程式为 实验室进行步骤用到的仪器有用烟钳、酒精灯、三脚架、.化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料一一光导纤维,C与烧碱反响生成化合物Do易与C发生化学反响的酸是,反响的化学方程式是(2)将C与纯碱混合高温熔融时发生化学反响生成D,同时还生成能使澄清石灰水变浑浊的氧化物E；将少量的E通入D的水溶液中，生成化合物F。分别写出生成D和F的化学方程式:要将纯碱高温熔化，以下垣烟中不可选用的是 OA.普通玻璃生堪B.石英玻璃生烟C.铁生烟（3） 100 g C与石灰石的混合物充分反响后，生成的气体在标准状况下的体积为11. 2 L, 100g混合物中石灰石的质量分数是 o15.硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的开展过程中创造了一个又 一个奇迹。工业上生产粗硅的反响：Si02+2c3&Ksi （粗）+2co t ； Si02+3C3iKSiC+2C0 f。假设产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1 ： 1,那么参加反响的C和SiOz的物质的量之比 为。工业上可以通过如下图的流程制取纯硅：假设反响I为Si （粗）+3HCl=SiHCl3+H2,那么反响II的化学方程式为 o整个制备过程中必须严格控制无水无氧。SiHCh遇水剧烈反响生成HzSiOs、HC1和另一种 物质，写出该反响的化学方程式： o假设每一轮次制备1 mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失。反响I中HC1的利用率为 90%o反响H中山的利用率为93.75%,那么在第二轮次的生产中，补充投入HC1和小的物质的 量之比是。第3节 无机非金属材料答案解析.华裔科学家高馄因“在光学通信领域中光在光导纤维中传输”的研究方面所取得的开创 性成就获得了诺贝尔物理学奖。光导纤维的主要成分是（）A. Si B. Si02 C. Na2SiO3 D. SiCLi【答案】B【解析】光导纤维的主要成分为Si02。1 .我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的 一项空白。以下对晶体硅的有关表达正确的选项是（）A.晶体硅和金刚石的物理性质相似B.晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反响C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵D.晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电【答案】A【解析】晶体硅的结构与金刚石相似，是具有正四面体形的空间立体网状结构，所以物理性 质与金刚石相似，熔、沸点高，硬度大；硅的化学性质不活泼，但常温下可与F2、HF和强碱 反响；晶体硅是一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体硅是一种非金属单质，虽然它具 有金属光泽。3.以下关于碳和硅的比拟，正确的选项是（）A.它们的氧化物都能与水反响生成对应的酸B.碳和硅的最高正价都是+ 4价C.硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位D.碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态【答案】B【解析】SiO2不溶于水，也不与水反响；地壳中含量最多的元素是氧，其次是硅；自然界中 有游离态的碳（金刚石），没有游离态的硅。故正确答案为B。4.以下说法正确的选项是（）A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反响，但不能与任何酸反响B.二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成C.硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水D. C02与Si（）2均具有氧化性，可作氧化剂【答案】D【解析】SiO2可以跟氢氟酸反响，反响的化学方程式为SiO2+4HF=SiF" +2H20, A项不正 确；二氧化硅中不存在Si（）2分子，B项不正确；硅酸的酸性比碳酸弱，且不溶于水，C项不 正确。5.以下有关硅及其化合物的说法不正确的选项是（）A.晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料B.常温下，硅的化学性质稳定，自然界中的硅主要以氧化物及硅酸盐的形式存在C. SiO2是一种酸性氧化物，能够与强碱反响生成相应的盐D.除去SiO2中混有的CaC03可加入适量的稀盐酸，然后再过滤【答案】A【解析】A项，晶体硅虽然具有金属光泽，但它属于非金属单质，其导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料；B项，虽然常温下硅的化学性质稳定，但自然界中没有游离 态的硅，它主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在；D项，Si02不溶于稀盐酸，可使用稀盐酸 除去其中混有的CaC03, 化学方程式为CaC03+2HCl=CaC12+C02f+H20,然后再过滤。6.制备硅单质时，主要化学反响如下：SiO2（石英砂）+2C（焦炭）圆遢Si （粗硅）+2C0 t ,Si （粗硅）+2CL堂遢SiCL,SiCL + 2H2身退Si （纯硅）+41ICL以下对上述三个反响的表达中不正确的选项是（）A.为置换反响B.均为氧化还原反响C.为化合反响D.三个反响的反响物中硅元素均被还原【答案】D【解析】在反响中Si元素化合价升高，被氧化。7 .以下关于硅的说法不正确的选项是（）A.硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体8 .硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，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发生反响D.加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反响【答案】C【解析】硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料；硅的化学性质稳定、常 温下可与F2、HF、强碱溶液反响，加热或高温下可与。2、C12等一些非金属发生反响。9 .硅被誉为无机非金属材料的主角，以下物品用到硅单质的是（）A.陶瓷餐具B.石英钟表C.计算机芯片D.光导纤维【答案】C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，有关其说法正确的选项是（） 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Oh相似D.是酸性氧化物，不溶于任何酸【答案】A【解析】该化合物为SiOz, Si（）2不溶于水、熔沸点很高，与氢氟酸反响。10 .除去SiOz中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：加水溶解 加水煮沸 过滤加稀盐酸加稀H2s0“，正确的操作顺序是()A.B.C.D.【答案】B【解析】加稀盐酸与CaO、CaC()3反响生成CaCb溶液，然后过滤得到SiO?固体。注意不能选 用稀H2s04,因CaSOi微溶，不易别离出Si02。11 .二氧化硅是玻璃的主要成分之一。以下说法不正确的选项是()A.二氧化硅是一种立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大B.二氧化硅为酸性氧化物，能与水反响生成硅酸C.实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液D.氢氟酸能雕刻玻璃，不能用玻璃瓶盛放氢氟酸【答案】B【解析】二氧化硅是硅原子和氧原子按1 ：2的数目比形成的具有立体网状结构的晶体，是 熔点高、硬度大的固体；二氧化硅是一种不溶于水的酸性氧化物，与水不反响；磨口玻璃塞 中的二氧化硅能与氢氧化钠溶液反响，生成具有粘性的硅酸钠，容易使玻璃塞与瓶口粘结在 一起；氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，常用塑料瓶盛装氢氟酸。12 .指出以下反响中Si02所表现的化学性质或作用，在AE选项中选择正确【答案】填入 括号内。(l)SiO2+2NaOH=Na2S iO3+H2O() (2)SiO2+Na2CO3SNa2siO3+CO2 f (3)SiO2+2CSi + 2CO t ()(4)SiO2+3CSiC+2CO t ()(5)SiO2+4HF=SiF" +2H20()A.作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀B.氧化性C.酸性氧化物的通性D.将挥发性的酸酢从其盐中置换出来E.未参与氧化还原反响【答案】(DC (2)D (3)B (4)E (5)A【解析】中Si02表现的是酸性氧化物的性质。(3)中是Si02得电子，显氧化性。(4)中得 失电子的是C, Si02未参与得失电子。(5)是雕刻玻璃的反响。13 .高纯二氧化硅可用来制造光纤。某稻壳灰的成分为组分SiOzCNa20K20AI2O：；Fe203质量分数59. 2038.800. 250. 500. 640.61通过如下流程可由稻壳灰制备较纯洁的二氧化硅。请回答以下问题：(1)步骤中涉及SiO2的离子方程式为 o滤渣A的成分有(填化学式)。步骤反响的化学方程式为。实验室进行步骤用到的仪器有用期钳、酒精灯、三脚架、和。【答案】(l)SiO2+2Ol=SiOT + H2O(2)C、Fe2O3 (3)H2SiO3SiO2 + H2O (4)以烟 泥三角【解析】(1)步骤中涉及SiO2与氢氧根离子反响生成硅酸根离子和水，离子方程式是Si02 + 20H-=Si0r+H20o (2)稻壳灰的成分中只有二氧化硅、氧化铝与氢氧化钠溶液反响，氧 化钠、氧化钾与水反响，而C与氧化铁均不反响，所以滤渣A的成分是C、Fe203o (3)滤液A 中含有硅酸根离子、偏铝酸根离子，加入过量稀盐酸，那么偏铝酸根离子与过量的稀盐酸反响 生成铝离子，而硅酸根离子与过量的稀盐酸反响生成硅酸沉淀，过滤得到硅酸，煨烧生成二 氧化硅和水，化学方程式是ILSiOs,SiOz+IM。(4)煨烧固体时，需要将固体放在珀期中， 用烟放在泥三角上，泥三角放在三脚架上，用酒精灯加热，用生烟钳取下用烟，所以还需要 母烟和泥三角。14 .化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料一一光导纤维,C与烧碱反响生成化合物Do (1)易与C发生化学反响的酸是,反响的化学方程式是 O(2)将C与纯碱混合高温熔融时发生化学反响生成D,同时还生成能使澄清石灰水变浑浊的 氧化物E；将少量的E通入D的水溶液中，生成化合物F。分别写出生成I)和F的化学方程式：，要将纯碱高温熔化，以下用烟中不可选用的是A.普通玻璃片烟B.石英玻璃均期C.铁生竭 (3)100 g C与石灰石的混合物充分反响后，生成的气体在标准状况下的体积为11. 2 L, 100g混合物中石灰石的质量分数是【答案】(1)氢氟酸(或HF)SiO2 + 4HF=SiF4 t +2H20(2) ©S i 02 + Na2C03Na2S i 03+C02 t Na2S i 03+C02+H20=Na2C03+H2S i 03 l AB 50%【解析】二氧化硅用作光导纤维，那么C是Si02；二氧化硅与氢氧化钠溶液反响生成硅酸钠和 水，故D是硅酸钠。（1）二氧化硅与HF反响，与一般的酸不反响，化学方程式是Si02+ 4HF=SiF4 t +2H20o （2）二氧化硅与碳酸钠高温反响生成硅酸钠和二氧化碳气体，E是二 氧化碳，少量的二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成硅酸沉淀和碳酸钠，化学方程式分别是Si02+Na2C03Na2Si03+C02 t , Na?S 103+0）2+H20=Na2cOs+乩SiCh I。纯碱为碳酸钠，高温 下碳酸钠与二氧化硅发生反响，所以不能使用含有二氧化硅的垣烟，如石英垣烟、普通玻璃 用烟，应选择铁片堪，选AB。（3）二氧化硅和碳酸钙高温反响生成硅酸钙和二氧化碳，化学 方程式是Si02 + CaC03=CaSi03+C02 t ,生成二氧化碳的物质的量是目詈不=0.5 22. 4 L molmol,所以碳酸钙的质量是0.5 molXlOO g = 50 g,所以混合物中碳酸钙的质量分数日50 g是 77Uxi00%=50%。100 g15.硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的开展过程中创造了一个又 一个奇迹。工业上生产粗硅的反响:SiOz+Zc'tKsi （粗）+2C0 t ； SiO2+3C3lKSiC+2CO t。假设产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1 ： 1,那么参加反响的C和Si02的物质的量之比 为。工业上可以通过如下图的流程制取纯硅：假设反响I为Si （粗）+3HCl=SiHC13+H2,那么反响II的化学方程式为 o整个制备过程中必须严格控制无水无氧。SiHCh遇水剧烈反响生成HzSiOs、HC1和另一种 物质，写出该反响的化学方程式：o假设每一轮次制备1 mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失。反响I中HC1的利用率为 90%。反响H中心的利用率为93.75%,那么在第二轮次的生产中，补充投入HC1和小的物质的 量之比是 o1 453 K【答案】（1）5 ： 2（2） SiHCh+ 比 ,Si （纯）+3HCl SiHCh +3H2O=H2SiO3 ! +3HC1+H2 t （§）