1、1第 1 节 硅 无机非金属材料课后达标检测一、选择题1下列物质性质与用途对应关系正确的是( )选项 性质 用途A 硅酸钠化学性质稳定 用作木材防火剂B 硅胶具有吸附水分的能力 用作半导体材料C 二氧化硅硬度大、熔点高 用氢氟酸在玻璃上刻花纹D 焦炭具有可燃性 焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅解析：选 A。硅胶吸附水，可作干燥剂，B 错误；二氧化硅硬度大，与氢氟酸和玻璃反应无关，C 错误；焦炭具有可燃性，与焦炭还原二氧化硅无关，D 错误。2常温下，下列不发生反应的一组物质是( )硅与 NaOH 溶液 硅与盐酸 硅与氢氟酸二氧化硅与碳酸钠 二氧化硅与 NaOH 溶液二氧化硅与浓硝酸A BC D解析：选
2、D。常温下，Si2NaOHH 2O=Na2SiO32H 2，Si4HF= =SiF4 2H 2，SiO 22NaOH= =Na2SiO3H 2O。3下列变化中，不能一步实现的是( )ANa 2SiO3 H 2SiO3 BH 2SiO3 SiO 2CSiO 2 H 2SiO3 DSiO 2 Na 2SiO3解析：选 C。Na 2SiO3 H2SiO3；H 2SiO3 SiO2，SiO 2 Na2SiO3，SiO 2不与 盐 酸 NaOH H2O 反应，故不能一步转化为 H2SiO3。4(2019天津河西区质检)下列说法正确的是( )ASiO 2和 CO2都是酸性氧化物，都是共价化合物B为防止月饼
3、等富脂食品氧化变质，可在包装袋中放入硅胶CNaHCO 3溶液中含有 Na2SiO3杂质，可通入少量 CO2后过滤DSiO 2中含 Al2O3杂质，可加入足量 NaOH 溶液然后过滤除去解析：选 A。SiO 2、CO 2分别为 H2SiO3、H 2CO3对应的酸性氧化物，都是共价化合物，A项正确；硅胶具有吸水性，可以防止食品受潮，不能防止食品氧化变质，B 项错误；除去NaHCO3溶液中的 Na2SiO3杂质，应通入足量 CO2，发生反应：2Na2SiO32CO 22H 2O=2NaHCO3H 2SiO3，C 项错误；SiO 2、Al 2O3均能与 NaOH 溶液反应，应加入稀盐酸后过滤，D 项错
4、误。5(2019九江七校联考)下列叙述正确的是( )A利用高纯度二氧化硅可以制成光电池，将光能转化为电能B陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸C石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同D玻璃熔炉中出来的气体的主要成分是二氧化碳解析：选 D。光电池是利用高纯度硅制成；玻璃、陶瓷、水泥中均含有 SiO2，会与氢氟酸反应；石灰抹墙发生反应 CO2Ca(OH) 2=CaCO3H 2O，而水泥砌墙是水泥与水作用发生一系列变化而凝固变硬。6下列离子方程式不正确的是( )A石英与烧碱反应：SiO 22OH =SiO H 2O23B硅与烧碱反应：Si2OH =SiO H 223C硅酸钠溶液中通入少量 CO2：SiO
5、 CO 2H 2O=CO H 2SiO323 23D往水玻璃中加入盐酸：2H SiO =H2SiO323解析：选 B。硅与烧碱溶液反应时，H 2O 参与反应：Si2OH H 2O=SiO 2H 2。237(2019临沂模拟)据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是( )A二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物B将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸C因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸的强D水晶是比较纯净的
6、二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸盐解析：选 B。二氧化硅为酸性氧化物，但其不溶于水；硅酸的酸性比碳酸的弱；沙子的主要成分是二氧化硅。8在水玻璃中通入少量的 CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为( )ANa 2SiO3BNa 2SiO3与 Na2CO3CSiO 2与 Na2CO3DSiO 2、Na 2SiO3及 Na2CO3解析：选 A。通入少量 CO2生成少量 Na2CO3和 H2SiO3，高温充分灼烧又发生反应：H2SiO3 SiO2H 2O，SiO 2Na 2CO3 Na2SiO3CO 2。= = = = = = = = = =高 温 9(2019龙岩教学质
7、量检查)“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色3青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是( )A玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品B制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英C硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D高温结构陶瓷的主要成分也为硅酸盐解析：选 C。陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A 项错误；纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B 项错误；硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高，C 项正确；高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，其主要成分不是硅酸盐，D 项错误。二、非选择题10如图所示物质的转化关系中，A 是一种固体单质
8、，E 是一种白色沉淀。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_。(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 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，B 为氧化银，D为水，不符合框图中 E D 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。答案：(1)SiO 2 光导纤维(2)SiO22OH =
9、SiO H 2O23(3)Si2OH H 2O=SiO 2H 223(4)SiO 2H =H2SiO32311晶体硅(熔点 1 410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅的过程如下：Si(粗) SiCl4 SiCl4(纯) Si(纯) Cl2 460 蒸 馏 H2 1 100 (1)工业上用焦炭与石英砂在高温下反应制取粗硅，其反应的化学方程式为_。4该反应中的氧化剂是_，还原剂是_。(2)用焦炭和石英砂制取粗硅为什么要隔绝空气进行？_。(3)粗硅与 Cl2加热到 460 时发生反应，写出该反应的化学方程式：_。(4)在 1 100 时，SiCl 4被 H2还原的化学方程式为_。(5)石英既能与
10、 NaOH 溶液反应，又能与氢氟酸反应，它是两性氧化物吗？_。试分别写出它与 NaOH 溶液、氢氟酸发生反应的化学方程式：_。(6)中学化学中能与 NaOH 溶液反应生成 H2的单质有哪些？_。试分别写出反应的化学方程式：_。(7)陶瓷、水泥、玻璃是常用的硅酸盐材料，生产普通玻璃的主要原料是_。答案：(1)SiO 22C Si(粗硅)2CO SiO 2 C= = = = =高 温 (2)高温下，焦炭和粗硅均能与空气中的氧气发生反应(3)Si2Cl 2 SiCl4= = = = =460 (4)2H2SiCl 4 Si4HCl= = = = =1 100 (5)不是 SiO 22NaOH= =N
11、a2SiO3H 2O、SiO 24HF= =SiF42H 2O(6)Al 和 Si2Al2NaOH6H 2O=2NaAl(OH)43H 2、Si2NaOHH 2O=Na2SiO32H 2(7)石英砂、纯碱和石灰石12以磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑(SiO 2nH2O)、磷及甲醇，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。(1)上述反应中，属于置换反应的是_(填“” “” “” “”或“”)。(2)高温下进行反应的化学方程式为_；固体废弃物 CaSiO3可用于_。(3)反应需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是_。5解析：反应为 SiO22C Si2CO。从图中可以看出，反应的反=
12、 = = = =高 温 应物为 SiO2、C 和 Ca3(PO4)2，产物为 CO、P 和 CaSiO3。反应为 Si3HClSiHCl3H 2。反应的反应物有 SiHCl3和 H2O，产物有 HCl、H 2和= = = = =高 温 SiO2nH2O。反应为 CO2H 2=CH3OH。(1)置换反应是单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，只有反应、 符合。(3)反应产生 H2，若与 O2混合会引起爆炸。从流程图中的反应可知，SiHCl 3可以与 H2O 反应，所以反应必须在无水条件下进行。答案：(1)、(2)Ca3(PO4)25C3SiO 2 3CaSiO32P5CO= = = =
13、=高 温 生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等(3)SiHCl3会水解，同时产生的 H2与 O2混合会发生爆炸13(2019厦门十中月考)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验操作步骤：.打开弹簧夹 1，关闭弹簧夹 2，并打开活塞 a，滴加盐酸。.A 中看到白色沉淀时关闭活塞 a。请回答：(1)B 中反应的离子方程式是_。(2)通过步骤、得知盐酸具有的性质是_(填字母)。A挥发性 B还原性C氧化性 D酸性(3)C 装置的作用是_，X 是_(写化学式)。(4)为了验证碳的非金属性强于硅，步骤中未写的操作和现象是_，D 中反应的化学方
14、程式是_。(5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是_(从原子结构角度加以解释)。解析：B 中 CaCO3与盐酸反应的离子方程式为 CaCO32H =Ca2 CO 2H 2O，此反6应表明盐酸具有酸性，A 中看到的白色沉淀是 AgCl 沉淀，此现象表明盐酸具有挥发性。C装置是用饱和 NaHCO3溶液除去 CO2中混有的 HCl 气体，以保证与 Na2SiO3溶液反应生成白色胶状沉淀的是 CO2，此反应的化学方程式为 CO2Na 2SiO3H 2O=H2SiO3Na 2CO3，从而说明碳酸的酸性强于硅酸，进而证明碳的非金属性强于硅。答案：(1)CaCO 32H =Ca2 CO 2H 2O(2)AD
15、(3)除 HCl 气体 NaHCO 3(4)打开弹簧夹 2，关闭弹簧夹 1，当 D 中出现白色胶状沉淀后 Na2SiO3CO 2H 2O=H2SiO3 Na 2CO3(5)碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱14(2017高考全国卷)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO 2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回答下列问题：(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_，还可使用_代替硝酸。(2)沉淀 A 的主要成分是_，其不溶于强酸
16、但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_。(3)加氨水过程中加热的目的是_。沉淀 B 的主要成分为_、_(写化学式)。(4)草酸钙沉淀经稀 H2SO4处理后，用 KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为 MnO H H 2C2O4 Mn 2 CO 2H 2O。实验中称取 0.400 g 4水泥样品，滴定时消耗了 0.050 0 molL1 的 KMnO4溶液 36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为_。解析：(1)水泥熟料中的 CaO 和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸，加入硝酸能将水泥样品中可能含有的 Fe2 氧化为 Fe3 ，为了不引入新杂质，还可
17、用 H2O2代替硝酸。(2)根据图示流程可知，不溶于盐酸和硝酸的沉淀 A 为 SiO2(或 H2SiO3)，SiO 2(或 H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸，生成 SiF4和 H2O。(3)加入氨水调节溶液的 pH45 的过程中加热，能防止胶体生成，易沉淀分离，结合流程图可知，沉淀 B 的主要成分是 Al(OH)3和 Fe(OH)3。(4)根据反应中转移电子数相等可找出关系式 2MnO 5H 2C2O4，结合消耗 KMnO4溶液的 4浓度和体积可求出 n(H2C2O4) 4.510 3 mol，则该水泥样品中钙的0.050 0 molL 136.0010 3 L527质量分数为 100%45.0%。4.510 3 mol40 gmol 10.400 g答案：(1)将样品中可能存在的 Fe2 氧化为 Fe3 H 2O2(2)SiO2(或 H2SiO3) SiO 24HF= =SiF42H 2O(或 H2SiO34HF= =SiF43H 2O)(3)防止胶体生成，易沉淀分离 Al(OH) 3 Fe(OH) 3(4)45.0%
