1、第1节 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CNaOH溶液 DNa2SiO3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
2、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
3、的，而SiO2是Si和O按12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
4、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：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，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
5、与CO2气体反应先生成白色沉淀,然后沉淀又溶解。9NaOH、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
6、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
7、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Al2O32SiO22H2O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
8、略去)，回答下列问题。已知：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2(1)A的用途：_(任写一种)，B是_，D是_。(2)写出离子方程式：_。_。_。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ABD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)CO2H2OSiO=COH2SiO3SiO22OH=SiOH2OSiO2H=H2SiO314（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
9、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：写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：_。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
10、液抛光单晶硅解析：(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。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)SiHCl3H2Si3HClSiHCl33H2O=H2SiO33HClH2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
11、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)SiO2SiO22CSi2CO(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：AD_；DC_。(3)写出下列反应的化学方程式：BE_。解析：A、B、
12、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Na2SiO3。向Na2SiO3溶液中通入CO2，将析出硅酸(H2SiO3)。无论是在Na2SiO3中加入CaCl2溶液，还是SiO2和CaCO3在高温下反应，或者H2SiO3与CaO共热，都
13、将得到CaSiO3固体。由此可知E为CaSiO3，H2SiO3加热分解为SiO2，故C为H2SiO3。答案：(1)SiSiO2H2SiO3Na2SiO3CaSiO3(2)Si+2OH-+H2OSi+2H2Si+CO2+H2OH2SiO3+C(3)CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2第1节 无机非金属材料的主角硅 过关训练试题(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：水玻璃、黏土、普通水泥中都含有硅酸盐,B项硅芯片的主要成分是单质硅。2.光导纤维被认为是20世纪最伟大
14、的发明之一。瑞典皇家科学院宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟，以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得的突破性成就。光导纤维的主要成分是(B)ASiBSiO2CNa2SiO3 DSiCl4解析光导纤维的主要成分为SiO2。3在一定条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是(C)焦炭纯碱碳酸钙氢氟酸硝酸氢氧化钾氧化钙氮气A BC D解析：根据二氧化硅的化学性质，二氧化硅不与水反应，也不与除氢氟酸外的酸反应，它可与碱性氧化物和强碱反应，高温时可以被碳还原成单质硅。4.下列关于硅的说法正确的是(D )硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在水泥是硅酸盐材料 单质硅是良
15、好的半导体氮化硅陶瓷是新型的无机非金属材料光导纤维属于硅酸盐产品水玻璃可以用作木材防火剂A. B.C. D.解析：光导纤维的主要成分是二氧化硅。5.昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为(B)A.CaOMgOSiO2H2O B.2CaO5MgO8SiO2H2OC.2CaOMgOSiO22H2O D.5CaO2MgO8SiO2H2O解析：根据昆仑玉的化学式，将Ca、Mg、Si、H分别写成氧化物的形式，再调整各氧化物前的计量数并使其原子组成与昆仑玉的化学式一致，可得昆仑玉用氧化物的形式表示为2CaO5MgO8SiO2H2O。6.氧化锆陶
16、瓷系列和磷酸钙陶瓷系列属于新型无机非金属材料，都可以用于制造人造骨骼，这是利用了它们的(D)A.耐高温和强度高 B.光学特性C.电学特性D.生物功能解析：氧化锆陶瓷系列和磷酸钙陶瓷系列的生物功能使其对机体无排异反应，可以用于制造人造骨骼。7现有硫酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，只用一种试剂就可以将它们鉴别开，该试剂是(B)A纯水 B盐酸C硝酸银溶液 D碳酸钠溶液解析：加入水，石灰石和二氧化硅都不溶于水，不能鉴别，故A项错误；加入盐酸，硫酸钠溶解，无明显现象，石灰石溶解，生成气体，二氧化硅不反应，溶液中有沉淀，现象不同，可鉴别，故B项正确；加入硝酸银溶液，溶液中都有沉淀，不能鉴别，故C项错误
17、；加入碳酸钠溶液，与三种物质都不反应，不能鉴别石灰石和二氧化硅，故D项错误。8下列关于二氧化硅的叙述正确的是(C)A二氧化硅晶体是由SiO2分子构成的，它的熔点高、硬度大B可用石英坩埚熔融烧碱C二氧化硅可用于制造石英钟表的压电材料和光导纤维D二氧化硅能溶于氢氟酸中，这是由它的晶体结构决定的解析：在SiO2晶体中只存在Si、O两种原子，而没有SiO2分子；石英的主要成分是SiO2，它能与烧碱反应，故不能用石英坩埚熔融烧碱；SiO2可用于制造石英钟表的压电材料和光导纤维；二氧化硅之所以能溶于氢氟酸是因为二者反应生成了SiF4气体和H2O，这与它的晶体结构无关。9.下列说法正确的是(D)A.二氧化硅
18、是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应B.根据SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2的反应，可推知硅酸酸性比碳酸酸性强C.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质D.在反应SiO2+2CSi+2CO中SiO2作氧化剂解析：SiO2可与强碱反应也可与酸中的HF反应：SiO2+4HFSiF4+2H2O，与HF反应是SiO2的特性之一。B项中该反应之所以能发生是高温条件下CO2以气体形式逸出而使反应进行得彻底。C项水玻璃可以与空气中的CO2反应,易变质,C项错误。D项SiO2被C还原成Si，SiO2作氧化剂，说法正确。10.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是(D)A.这是一种矿物
19、胶,既不燃烧也不受腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料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的水溶液称为水玻璃,是一种矿物胶,通常用作耐火材料。在空气中发生反应:Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3(胶体)+Na2CO3,故D项不正确。11.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是(A)A.CO2、SiO2都是酸性氧化物B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸C.CO2是酸性氧化物,SiO2是两性氧化物D.CO2和SiO2都是由相应的分子组成的解析：CO2可溶于水生成H2CO3,但SiO2却不能溶于水生
20、成H2SiO3,B错误;SiO2与CO2都是酸性氧化物,A正确,C错误;CO2是由CO2分子组成的,而SiO2中不存在分子,D错误。12.下列物质中不能用玻璃试剂瓶配玻璃塞盛放的是(D)浓硝酸NaOH溶液HF溶液浓硫酸NaCl溶液Na2SiO3溶液A. B.C. D.解析：NaOH溶液不能用玻璃塞,HF溶液不能使用玻璃瓶,Na2SiO3溶液本身具有黏性,不能使用玻璃塞。其余物质都可以用玻璃瓶配玻璃塞来保存。二、非选择题：本题包括4小题，共52分 。13（每空2分，共12分）化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。(1)硅是无机非金属材料的主角。请你举出两种
21、含硅的材料名称_、_。(2)硅最重要的氧化物是二氧化硅，是玻璃的主要成分，那么存放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞的原因是_。有关反应的方程式为_。 (3)氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中，氟化氢也不能用玻璃仪器制备，其主要原因是 _。有关反应方程式为_。答案(1)玻璃水泥陶瓷光导纤维等(任意两种，合理即可) (2)玻璃的主要成分为SiO2，与NaOH溶液反应生成了黏性的Na2SiO3，将瓶口瓶塞黏在一起 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(3)因为HF能腐蚀玻璃 SiO24HF=SiF42H2O14（共16分）(1)用两种方法鉴别下列两种白色粉末状物质。Na2CO3和SiO2_；_。(2)欲
22、鉴别CaCO3和Na2SiO3，某同学分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，指出他观察到的现象：CaCO3：_；Na2SiO3：_。解析(1)可利用加水溶解的方法，能溶于水的是Na2CO3，不溶于水的是SiO2；可用焰色反应法：焰色反应为黄色的是Na2CO3，余者为SiO2；可用酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能够产生气体的是Na2CO3，不反应的是SiO2。化学方程式： Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。(2)分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，CaCO3能够产生无色气体，Na2SiO3则能产生白色沉淀。（3）氮化硅陶瓷因其熔点高，对于金属及氧化物熔体具有相当的高温稳定性，越来
23、越多被应用于热工各个领域，如陶瓷烧成棚板、辊棒，以及高温轴承、涡轮叶片等。下列关于氮化硅陶瓷的说法正确的是_。A硅粉合成氮化硅的反应属于氧化还原反应B氮化硅陶瓷属于硅酸盐C氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料D太阳能光伏产业的主体材料为氮化硅在烧结氮化硅陶瓷的过程中，二氧化硅、碳、氮气以物质的量之比362反应生成两种化合物。该反应的化学方程式为_。该反应中氧化剂与还原剂的质量比为_。解析：(3)Si与N2反应前后，N、Si元素的化合价发生变化，故属于氧化还原反应，A正确；氮化硅属于新型高温结构陶瓷，不属于硅酸盐，B错误；根据氮化硅的性能，可用于制造磨刀材料，C正确；太阳能光伏产业的主体材料为硅，D错误
24、。硅原子最外层有4个电子，氮原子最外层有5个电子，在氮化硅中硅显4价，氮显3价，根据化合物中化合价代数和等于零的原则，可得氮化硅的化学式为Si3N4。烧结Si3N4的反应物为SiO2、N2、C，生成物为Si3N4和另一种化合物，则有3SiO22N26CSi3N4另一种化合物，根据原子守恒可得另一种化合物为CO，故反应方程式为3SiO22N26CSi3N46CO。根据反应：3SiO22N26CSi3N46CO，分析各元素化合价变化可知，Si、O元素反应前后化合价没有变化，氮元素价态降低，N2为氧化剂，碳元素价态升高，C单质为还原剂，其质量比为(2 mol28 g/mol)(6 mol12 g/m
25、ol)79。答案(1)加水溶解法：能溶于水的是Na2CO3，不溶于水的是SiO2焰色反应法：焰色反应为黄色的是Na2CO3，余者为SiO2或酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能够产生气体的是Na2CO3，不反应的是SiO2。化学方程式：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2(答两种合理方法即可)（每个2分）(2)产生无色气体 产生白色沉淀（每空2分）(3)AC（2分）3SiO22N26CSi3N46CO （3分） 79（3分）15（每空3分，共12分）硅胶和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2。二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理
26、性质上表现出差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的写出离子方程式)。(1)用NaOH(aq)溶解石英：_。(2)过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生：_。(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：_。写出硅胶的一种用途：_。解析：(1)石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，与碱反应生成盐和水：2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O。(2)过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na2SiO3(aq)，硅酸是弱酸，Na2SiO3与盐酸发生复分解反应：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。(3)微热，H2SiO3(aq)浓缩
27、，H2SiO3聚合为胶体，加热硅酸溶胶脱水，生成多孔硅胶：H2SiO3H2OSiO2。硅胶的制备过程：石英(SiO2)Na2SiO3H2SiO3硅胶(SiO2)。硅胶的主要用途有两个：作干燥剂或作催化剂的载体。答案(1)2OHSiO2=SiOH2O(2)SiO2H=H2SiO3(3)H2SiO3H2OSiO2干燥剂(或催化剂载体)16（12分）已知A是一种装饰品的主要成分，根据下图转化关系，回答下列问题。(1)A用途_(任写一种)，B是_， D是_。(2)写出化学方程式：_。_。(3)写出离子方程式：_。_。_。解析：由A是一种装饰品的主要成分，与纯碱反应， A可能是SiO2，SiO2与纯碱反
28、应生成Na2SiO3和CO2，二者在水中可反应生成H2SiO3，而H2SiO3受热分解又可生成SiO2，所以A是SiO2，B是Na2SiO3，D是H2SiO3。答案(1)制光导纤维 Na2SiO3 H2SiO3(2)Na2CO3 SiO2Na2SiO3CO2；H2SiO3SiO2H2O(3)CO2H2OSiO= CO23H2SiO3SiO22OH= SiOH2OSiO2H=H2SiO3第1节 无机非金属材料的主角硅 质量检测试题(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下列关于碳、硅的说法正确的是(B)A碳、硅的最外层均有4个电子，易得电子表现较强氧化性
29、B硅是构成岩石的基本元素，地壳中含量处于第二位C硅在自然界中既有游离态又有化合态D碳的氧化物和硅的氧化物在常温常压下均为气体解析：A项，碳、硅得失电子均不易；C项，硅为亲氧元素，在自然界中无游离态；D项，SiO2在常温常压下为固体。2下列关于碳和硅的说法中正确的是(B)A其对应氧化物均为酸性氧化物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解析CO2、SiO2属于酸性氧化物，但CO则不是，A错；碳和硅都是非金属，其原子最外层都是4个电子，最高正价为4价，B正确；在地壳中占第一位的是氧，不是碳，C错；硅在自然界只能以化合
30、态形式存在，D错。3.下列关于硅酸盐的说法中正确的是(B)A.硅酸盐都难溶于水B.Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐,其水溶液可用作黏合剂C.硅酸盐通常可用氧化物的形式表示,说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质解析：Na2SiO3可溶于水,A项错误;硅酸盐可用氧化物的形式表示,但不是由各种氧化物组成,C项错误;水玻璃可以与空气中的CO2反应,易变质,D项错误。4证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是(D )A加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解C加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D先加过量的盐酸
31、搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入氢氧化钠溶液中看其是否溶解解析：SiO2不溶于除氢氟酸以外的任何酸，CaO、CaCO3均可溶于盐酸，且CaCO3溶于盐酸有气泡生成，SiO2可以溶于NaOH溶液。5下列表述正确的是(D)人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能A BC D解析：人造刚玉的主要成分是氧化铝；玛瑙的主要成
32、分是二氧化硅；水泥的主要成分是硅酸盐；变色玻璃是含有溴化银(或氯化银)和微量氧化亚铜的玻璃；太阳能电池的使用开辟了新的能源，有利于环保和节能，故正确答案为D。6.有下列四个变化：Na2CO3Na2SiO3，SiO2H2SiO3，Na2SiO3Na2CO3，Ca(NO3)2CaSiO3，其中不能通过一步反应实现的是(D)A. B.C. D.只有解析：Na2CO3可以和SiO2在高温下反应得到Na2SiO3；SiO2是不溶于水的酸性氧化物，不能和水反应生成H2SiO3；向Na2SiO3溶液中通入适量的CO2可得到Na2CO3；Ca(NO3)2溶液和Na2SiO3溶液反应可得到CaSiO3。7搪瓷是
33、SiO2含量较高的玻璃瓷釉，有极好的耐腐蚀性能，因此广泛用于日常生活用品中，下列有关SiO2的说法不正确的是(D)ASiO2可读作二氧化硅BSiO2中Si原子与O原子个数比为12CSiO2的化学性质稳定DSiO2中Si元素的化合价是2价解析：A项，由化学式的读法可知，SiO2可读作二氧化硅，故A正确；B项，由化学式的意义可知，SiO2中Si原子与O原子个数比为12，故B正确；C项，由题意可知，搪瓷是含SiO2量较高的玻璃瓷釉，有极好的耐腐蚀性能，说明了SiO2的化学性质稳定，故C正确；D项，由化合物中正负化合价的代数和为零的原则，可求出SiO2中Si元素的化合价是4价，故D不正确。8.下列实验
34、室保存试剂的方法正确的是(D)A.氢氟酸存放在带有橡胶塞的棕色玻璃瓶中B.碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口玻璃塞的棕色玻璃瓶中C.氯化铁溶液存放在铜制容器中D.氢氧化钠溶液盛放在带有橡胶塞的玻璃瓶中解析：氢氟酸能腐蚀玻璃，A项错误；碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液呈碱性，能与SiO2反应，B项错误；氯化铁溶液会溶解铜，C项错误；氢氧化钠溶液可盛放在带有橡胶塞的玻璃瓶中，D项正确。9除去SiO2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(B)A BC D解析：加稀盐酸与CaO、CaCO3反应生成CaCl2溶液，然后过滤得到SiO2固体。注意
35、不能选用稀H2SO4，因CaSO4微溶，不易分离出SiO2。10下列关于材料的叙述中正确的是(A)A氮化硅陶瓷耐高温，可用来制造汽车发动机B钢化玻璃属于新型无机非金属材料C水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料都不溶于水，所以所有的硅酸盐都不溶于水D新型陶瓷材料种类很多，但是都属于硅酸盐解析：钢化玻璃是把普通玻璃高温软化，迅速降温获得的机械强度增大的玻璃，成分还是硅酸盐，属于传统的无机非金属材料，所以B错误；大多数硅酸盐都难溶于水，但是Na2SiO3是可溶的，所以C错误；新型陶瓷中的压电陶瓷就不属于硅酸盐，所以D错误。11.下列说法中不正确的是(A)A.因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应
36、的酸，或者说SiO2不是H2SiO3的酸酐B.CO2通入硅酸钠溶液可以得到硅酸胶状沉淀C.SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大D.氢氟酸能够雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸解析：。酸酐是含氧酸脱去一分子或几分子水后剩余的部分，与其水溶性无关，SiO2是H2SiO3的酸酐，故A项错误；B项发生的反应是Na2SiO3+CO2(少量)+H2OH2SiO3+Na2CO3；D项发生的反应是SiO2+4HFSiF4+2H2O。12.近年来科学家才得知大多数古瓷中所用颜料为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为+2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(C)A.可用氧化物形
37、式表示为BaOCuO2SiO2B.性质稳定，不易脱色C.易溶于强酸和强碱D.x等于6解析：BaCuSi2Ox中Ba为+2价，Cu为+2价，Si为+4价，O为-2价，由化合价规则：(+2)+(+2)+2(+4)+(-2)x=0，得x=6，则用氧化物形式表示硅酸铜钡为BaOCuO2SiO2，A、D项正确；由题干信息可知硅酸铜钡性质稳定，不易脱色，故B项正确，C项错误。二、非选择题：本题包括4小题，共52分 。13（方程式每个3分，其余每空2分，共12分）几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：(1)写出图示反应的几种物质的化学式：A_，C_，E_。(2)写出BE反应的化学方程式：_。(3)写
38、出AD反应的离子方程式：_。解析：本题的突破点在于A和B，含Si元素的物质与碳在加强热的条件下能反应，化学方程式为SiO22CSi2CO，所以A为Si，B为SiO2，则由Si的相关知识可推出C为H2SiO3，D为Na2SiO3，E为CaSiO3，F为H2SiO3凝胶。答案：(1)SiH2SiO3CaSiO3(2)CaCO3SiO2CaSiO3CO2(3)Si2OHH2O=SiO2H214（每空3分，共12分）氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高，化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮气在1300 时反应获得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_(填字母)。A制气轮机叶片 B制有
39、色玻璃C制永久性模具 D制造柴油机(2)画出N的原子结构示意图_，已知得电子能力NSi，请写出氮化硅的化学式_。(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式_。解析由氮化硅的性质(硬度大、熔点高，化学性质稳定)可判断其用途为A、C、D。有色玻璃只是在制作玻璃的过程中熔入了有颜色的化合物如Co2O3、Cu2O等；因非金属性NSi，故在氮化硅中，N显3价，Si显4价，由此可写出其化学式为Si3N4；氮化硅被氢氟酸腐蚀是由于Si3N4能与HF发生化学反应，由于Si与F有极强的亲合性生成SiF4，则另一种产物为NH3。答案(1)ACD(2)Si3
40、N4(3)Si3N412HF=3SiF44NH315（每空3分，共12分）硅胶和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2。二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。(1)用NaOH溶液溶解石英：_。(2)过滤，加入盐酸，至沉淀不再产生：_。(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：_；写出硅胶的一种用途：_。解析：根据酸性氧化物(SiO2)的性质与碱反应生成盐(Na2SiO3)，盐(Na2SiO3)与强酸反应生成新的弱
41、酸(H2SiO3)，不溶于水的弱酸(H2SiO3)分解生成酸性氧化物(SiO2)的思路来解题。制备过程：石英(SiO2)Na2SiO3H2SiO3硅胶(SiO2)。(1)石英主要成分是酸性氧化物SiO2，与碱反应生成盐和水：2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O。(2)过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na2SiO3溶液，由于硅酸是弱酸，Na2SiO3与盐酸发生复分解反应：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。(3)微热，H2SiO3溶液浓缩，H2SiO3聚合为胶体，加热硅酸溶胶脱水，生成多孔硅胶：H2SiO3H2OSiO2。答案：(1)2OHSiO2=SiOH2O(2)SiO2H=
42、H2SiO3(3)H2SiO3H2OSiO2 干燥剂(或催化剂的载体)16（每空2分，共16分）（1）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_，工艺师常用_(填物质名称)来雕刻玻璃。)用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可作_的原料。工业上常用SiO22CSi2CO制备硅单质，该反应中有元素化合价升高的物质是_(填化学式，下同)，氧化剂是_。（2）硅藻土由无定形的SiO2组成,含有少量Fe2O3、Al2O3及有机物等杂质。工业上按以下流程用硅藻土制备纳米二氧化硅。煅
43、烧硅藻土的目的是 。在加热条件下加入烧碱时反应的化学方程式为 。加入过量硫酸后生成胶体的反应方程式为 。解析(1)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。Na2SiO3的水溶液又称“水玻璃”，它具有阻燃的功能，因此可作防火剂。反应中C被氧化，SiO2中的Si被还原，因此SiO2作氧化剂。（2）此题考查酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物的性质。答案(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O氢氟酸防火剂 C SiO2（2）除去有机杂质SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,Al2O3+2Na
44、OH2NaAlO2+H2ONa2SiO3+H2SO4Na2SO4+H2SiO3(胶体)第1节 无机非金属材料的主角硅 课时训练试题(时间15分钟满分100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法正确的是(C )A自然界中硅元素的含量稀少B自然界中存在大量的单质硅C高纯度的单晶硅被广泛用于制造计算机芯片D光导纤维的主要成分是硅解析：地壳中硅元素含量丰富，仅次于氧元素而居第二位，但没有单质硅，其主要存在形式为二氧化硅及硅酸盐。光导纤维的主要成分是二氧化硅而不是硅。
45、2下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是(A)ACO2、SiO2都是酸性氧化物BCO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸CCO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物DCO2和SiO2都是由相应的分子构成的解析SiO2与水不反应，B错；SiO2和CO2均为酸性氧化物，A对，C错；SiO2由硅、氧原子按12比例构成，无分子，D错。3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，有关其说法正确的是(A)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CO2相似D是酸性氧化物，不溶于任何酸解析：该化合物为SiO2，SiO2不溶于水、熔沸点很高，与氢氟酸反应。4.如图所示，用胶头滴管向
46、用石蜡围成的“化学”凹槽内注入某溶液，即可在玻璃上刻蚀出“化学”的字样，则该溶液是(B)A.盐酸 B.氢氟酸C.烧碱 D.饱和食盐水解析：氢氟酸可与二氧化硅反应：SiO2+4HFSiF4+2H2O，运用这个反应，在玻璃上进行刻蚀可制成毛玻璃和雕花玻璃等。5下表各组物质中，满足图中物质一步转化关系的选项是(C)选项XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuOCu（OH）2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO3 解析：本题考查Na、Cu、C、Si四种单质及其化合物的相互转化关系。A项中，NaHCO3无法直接转化为Na；B项中，CuO无法直接转化为Cu(OH)2，Cu(OH)2无法直接转化为Cu；
47、D项中，SiO2无法直接转化为H2SiO3，H2SiO3也无法直接转化为Si；只有C项符合题意：CCOCO2C。故选C。6下列除去杂质(括号内的物质)时，选用的试剂正确的是(D)ABCD试样KNO3(NaCl)CO2(CO)Fe(Al)SiO2(CaCO3)除杂试剂AgNO3溶液O2稀硫酸盐酸解析：A项，无法除去Na，同时引入新杂质Ag。B项，在大量CO2存在下，少量CO不可能燃烧。C项，Fe、Al均溶于稀硫酸。D项，CaCO3溶于盐酸，SiO2不溶，正确。7下列关于硅的说法，不正确的是(C)A硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色、有金属光泽的固体B硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导
48、体材料C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应D当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应解析：硅性质稳定，但常温下可与NaOH、HF等物质发生反应。8据搜狐网站报道：国家质检总局称，在我国销售的德国NUK牌婴儿爽身粉含有一级致癌物“滑石粉”。已知滑石粉的化学式为Mg3Si4O10(OH)2，色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是(C)A滑石粉属于无机硅酸盐类物质B滑石粉组成可表示为3MgO4SiO2H2OC爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性D滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应解析：硅酸盐是由硅、氧元素与其他元素组成的一类无机物的总称，故滑石粉属于无机硅
49、酸盐类物质，A正确；按原子守恒原则，可以将硅酸盐改写成氧化物的形式，B正确；爽身粉中添加滑石粉，主要是利用它的滑爽、柔软、干燥的特点，与耐火性无关，C错误；滑石粉中可能含有SiO2，可以与氢氟酸、NaOH溶液发生反应，D正确。9东京电力公司于2011年4月5日表示，向福岛第一核电站2号机组下方碎石注入俗称水玻璃的Na2SiO3溶液后，放射性污水的泄漏有所减少。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
50、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：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3(胶体)Na2CO3，故D项不正确。10北京奥运金牌“金镶玉”环形玉璧由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为 (B)ACaOMgOSiO2H2O B2CaO5MgO8SiO2H2OC2CaOMgOSiO22H2O D5CaO2MgO8SiO2H2O解析：硅酸盐改写成氧化物的形式为：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2H2O，同时要遵循原子守恒，故B正确。11.将足量CO2气体通入Na2SiO3溶液中，然后加热蒸干所得溶液
51、，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是(A)A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2解析：将足量CO2气体通入Na2SiO3溶液中，发生反应2CO2+Na2SiO3+2H2OH2SiO3+2NaHCO3。加热蒸干、高温灼烧时发生反应H2SiO3H2O+SiO2，2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O，SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2。各物质间存在如下关系：H2SiO32NaHCO3，H2SiO3SiO2，2NaHCO3Na2CO3SiO2。由上述关系可知，最后所得的固体物质是Na2SiO3。12.下列离子方程式的书写正确的
52、是(D)A.水玻璃中通入过量的二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O2Na+C+H2SiO3B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO2Ca2+2HCC.二氧化硅溶于氢氟酸溶液中:SiO2+4H+4F-SiF4+2H2OD.二氧化硅溶于烧碱溶液中:SiO2+2OH-Si+H2O解析：Na2SiO3为强电解质,应写为离子形式,且CO2过量,应生成HC,A错误;澄清石灰水中Ca(OH)2应写为离子形式,B错误;氢氟酸为弱酸,应写为分子式,不能写为离子形式,C错误。二、非选择题：本题包括2小题，共40分13（每空4分，共16分）晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下：高
53、温下用焦炭还原二氧化硅制得粗硅；粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si3HClSiHCl3H2；SiHCl3与过量H2在10001100 条件下反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：(1)第步制备纯硅的化学反应方程式为_。(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 )中含有少量SiCl4(沸点57.6 )和HCl(沸点84.7 )，提纯SiHCl3的方法为_。(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)：装置B中的试剂是_。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_ _。解析(2)根据S
54、iHCl3、SiCl4、HCl沸点不同，可用蒸馏法分离出SiHCl3。(3)SiHCl3能与H2O剧烈反应，所以要进行干燥，根据装置应选择液态干燥剂浓硫酸。C装置用水浴加热SiHCl3，使其汽化，和H2进入D装置反应。答案(1)SiHCl3H2Si3HCl（5分）(2)蒸馏(3)浓硫酸使进入烧瓶中的SiHCl3汽化（5分）14.（每空4分，共24分）在半导体工业中有这样一句话：“从沙滩到用户”，其中由粗硅制纯硅的常用方法为Si(粗)+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl。若在25101 kPa条件下反应生成HCl气体49 L(注：25101 kPa条件下气体摩尔体积为24.
55、5 Lmol-1)，则：(1)反应生成HCl气体的质量为_，转移电子的个数为_。(2)反应生成的HCl气体溶于127 mL水中，得到密度为1.20 gmL-1的盐酸，此盐酸的物质的量浓度为_。(3)“从沙滩到用户”涉及多个反应，其中制取粗硅的反应方程式为_。纯净的石英与烧碱反应可以制得水玻璃，反应的离子方程式为_。(4)普通玻璃若以氧化物形式表示其组成为(质量分数)：Na2O 13%，CaO 11.7%，SiO275.3%。现以石灰石、纯碱和石英为原料生产这种玻璃10 t，石灰石的利用率为80%，纯碱和石英的利用率为95%，至少需要上述原料的质量是_t(保留两位小数)。解析:(1)25101
56、kPa条件下气体摩尔体积为24.5 Lmol-1，49 L HCl气体的物质的量为2 mol，其质量为2 mol36.5 gmol-1=73 g，两个反应共转移电子个数为4NA。(2)溶质质量为73 g，水的质量为127 g，所以溶液体积为=166.7mL0.167L，则盐酸的物质的量浓度是12 molL-1。(3)制取粗硅是用碳还原二氧化硅，其方程式为SiO2+2CSi(粗)+2CO，石英的主要成分是SiO2，与烧碱反应制取水玻璃，反应的离子方程式为SiO2+2OH-Si+H2O。(4)10 t这种玻璃中含Na2O 1.3 t，CaO 1.17 t，SiO27.53 t，由CaCO3CaO100 560.8x 1.17 t所需CaCO3的质量x=2.61 tNa2CO3Na2O106 620.95y 1.3 t所需Na2CO3的质量为y=2.34 t所需SiO2的质量为7.93 t则至少需要上述原料的质量为2.61 t+2.34 t+7.93 t=12.88 t。答案：(1)73 g4NA (2)12 molL-1(3)SiO2+2CSi(粗)+2CO SiO2+2OH-Si+H2O(4)12.88
