課時規(guī)范練測試題硅　無機(jī)非金屬材料

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1、課時規(guī)范練13　硅　無機(jī)非金屬材料 一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分。每小題只有一個選項符合題目要求) 1、(2019福建廈門月考)C、Si、S都是自然界中含量豐富的非金屬元素，下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A、三種元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài) B、元素的+4價氧化物都屬于酸性氧化物，都能與堿反應(yīng)而不能與任何酸反應(yīng) C、最低價的氣態(tài)氫化物都具有還原性，易與O2發(fā)生反應(yīng) D、其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO3 2、(2019安徽銅陵模擬)硅是構(gòu)成無機(jī)非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯誤的是(　　)

2、A、氮化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，其化學(xué)式為Si3N4 B、碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承 C、光導(dǎo)纖維是一種新型無機(jī)非金屬材料，其主要成分為SiO2 D、硅酸鹽均不溶于水 3、據(jù)報道我國科學(xué)家近年來研制出一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A、它耐高溫抗氧化 B、它比鋼鐵輕、硬，但質(zhì)地較脆 C、它沒有固定的熔點 D、它是一種新型無機(jī)非金屬材料 4、(2019天津濱海新區(qū)月考)下列關(guān)于硅及其化合物的說法不正確的是(　　) A、高純硅具有良好的半導(dǎo)體性能，可制成硅芯

3、片、光電池、光導(dǎo)纖維等 B、二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，可用氫氟酸蝕刻玻璃 C、向硅酸鈉溶液中滴加稀鹽酸有不溶物生成，實驗室可用該方法制備硅酸 D、“硅膠”由硅酸凝膠經(jīng)干燥、脫水制得，常用作食品、藥品等的干燥劑 5、(2019河南周口調(diào)研)下列除雜方法正確的是(　　) A、SiO2中含Al2O3雜質(zhì)，可以加入足量NaOH溶液，然后過濾除去 B、CO2中含有CO雜質(zhì)，可以通入盛有CuO的玻璃管且加熱 C、CO2中含有HCl雜質(zhì)，可以通過盛有飽和Na2CO3溶液的洗氣瓶 D、Na2CO3溶液中含有Na2SiO3雜質(zhì)，可以通入足量的CO2，然后過濾 6、石英砂(主要成分為SiO2)是一

4、種常用的工業(yè)原料，其中?；煊猩倭刻妓徕}，要除去石英砂中的少量碳酸鈣，應(yīng)采用的方法是(　　) A、用水溶解后過濾分離 B、用稀硫酸溶解后過濾分離 C、用酒精燈加熱 D、用稀鹽酸溶解后過濾分離 7、(2019湖南張家界月考)科學(xué)家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示: 容器Ⅰ中進(jìn)行的反應(yīng)為 ①Si(粗)+3HCl(g)SiHCl3(l)+H2(g); 容器Ⅱ中進(jìn)行的反應(yīng)為 ②SiHCl3+H2Si(純)+3HCl。 下列說法正確的是(　　) A、該工藝流程的優(yōu)點是部分反應(yīng)物可循環(huán)使用 B、最好用分液的方法分離Si和SiHCl3 C、反應(yīng)①和②中HCl

5、均作氧化劑 D、反應(yīng)①和②屬于可逆反應(yīng) 8、水玻璃(Na2SiO3溶液)廣泛應(yīng)用于耐火材料、洗滌劑生產(chǎn)等領(lǐng)域，是一種重要的工業(yè)原料。如圖是用稻殼灰(SiO2:65%~70%、C:30%~35%)制取水玻璃的工藝流程: 下列說法正確的是(　　) A、原材料稻殼灰價格低廉，且副產(chǎn)品活性炭有較高的經(jīng)濟(jì)價值 B、操作A與操作B完全相同 C、該流程中硅元素的化合價發(fā)生改變 D、反應(yīng)器中發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)為SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O 9、二氧化硅(SiO2)又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料(制備流程如圖所示)。下列說法正確的是(　　) A、SiO2既能與HF反

6、應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，屬于兩性氧化物 B、盛放Na2CO3溶液的試劑瓶不能用玻璃塞 C、硅膠吸水后不能重復(fù)使用 D、圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 10、(2019四川攀枝花模擬)向含有0、2molNaOH和0、1molBa(OH)2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體，當(dāng)通入氣體體積為8、96L(0℃，1、01×105Pa)時立即停止，則這一過程中，溶液中溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量與通入CO2氣體的體積關(guān)系圖像正確的是(氣體的溶解和離子的水解忽略不計)(　　) 二、非選擇題(本題共3小題，共40分) 11、(13分)含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含A元素的一種化合物C可用

7、于制造高性能的現(xiàn)代通信材料——光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。 (1)B元素的原子最外層電子數(shù)與A相同，且原子序數(shù)B

8、 ③將過量的E通入D的溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　　。 (4)100gC和石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11、2L，則100g該混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是　　　　　　　。 12、(2019湖南師大附中月考)(14分)某礦石含碳酸鎂和石英，制備高純硅和硅膠的工藝流程如下: (1)“硅膠”常用作　　　　　　　，也可以用作　　　　　　　的載體。A的結(jié)構(gòu)式為　　　　　　　。 (2)制備粗硅的方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)操作Ⅰ為　　　　　　　，操作Ⅱ為　　　　　　　　　　　　　。 (4)操作

9、Ⅲ，需要在氯化氫氣流中加熱脫水的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)溶液G用E酸化的方程式為　　　　　　　　　　　　。 13、(13分)二氯二氫硅(SiH2Cl2)常用于外延法工藝中重要的硅源。易燃、有毒，與水接觸易水解，沸點為8、2℃。在銅催化作用下，HCl與硅在250~260℃反應(yīng)可以制得SiH2Cl2。 (1)利用濃硫酸、濃鹽酸為原料，選用A裝置制取HCl，利用了濃硫酸的　　　　性。 (2)D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)按照氣體從左到右的方向，制取SiH2Cl2的裝置(h處用止水夾夾好)連接順序為a→(　　)→(　　

10、)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)(填儀器接口的字母，其中裝置C用到2次)。 (4)按從左到右的順序，前面裝置C中裝的藥品為　　　　　　，后面裝置C的作用為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外，還會生成H2和　　　　　、　　　　　等。 (6)新的制取SiH2Cl2的方法:往硅粉中先通入Cl2，在300~350℃反應(yīng)生成SiCl4，然后再與HCl在250~260℃反應(yīng)，可以大大提高產(chǎn)率。如果通入氣體順序相反，結(jié)果會　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化學(xué)方程式表示)。 課時規(guī)范練13　硅　無機(jī)非金屬材料 1

11、、C　A項，硅元素在自然界中無游離態(tài)，錯誤;B項，SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，錯誤;C項，C、Si、S三種元素最低價態(tài)氣態(tài)氫化物分別為CH4、SiH4、H2S，都具有還原性，易與O2發(fā)生反應(yīng)，正確;D項，酸性強(qiáng)弱順序為:H2SO4>H2CO3>H2SiO3，錯誤。 2、D　在氮化硅中，N元素為-3價，Si元素為+4價，則化學(xué)式為Si3N4，A正確;硅酸鈉易溶于水，D錯誤。 3、B　由航空材料的成分組成知其質(zhì)輕、具有耐高溫抗氧化等性質(zhì)，由于這種材料能增加韌性，故質(zhì)地不會較脆，故B項錯誤，A項正確;復(fù)合材料屬于混合物，沒有固定的熔點，由碳化硅高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的材料屬于新型無機(jī)非金屬材料

12、，C、D項正確。 4、A　制備硅芯片和光電池的主要原料為高純硅，光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，A項不正確;二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，故常用氫氟酸蝕刻玻璃，B項正確;硅酸鈉溶液能與稀鹽酸反應(yīng)生成硅酸沉淀，C項正確;“硅膠”由硅酸凝膠經(jīng)干燥、脫水制得，常用作食品、藥品等的干燥劑，D項正確。 5、B　SiO2、Al2O3均能與NaOH溶液反應(yīng)，A項錯誤;在加熱的條件下，CO與CuO反應(yīng)產(chǎn)生CO2，B項正確;Na2CO3溶液也能吸收CO2，C項錯誤;會引入NaHCO3雜質(zhì)，D項錯誤。 6、D　二氧化硅和碳酸鈣都不溶于水，A項錯誤;碳酸鈣與硫酸反應(yīng)生成難溶性的硫酸鈣，阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，無法除雜，B

13、項錯誤;碳酸鈣受熱分解生成氧化鈣，引入了新的雜質(zhì)，C項錯誤;二氧化硅與鹽酸不反應(yīng)，碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成可溶性的氯化鈣，然后過濾可得到二氧化硅，D項正確。 7、A　該工藝流程中HCl和H2兩種氣體可循環(huán)使用;分離Si與SiHCl3可用過濾的方法;反應(yīng)②中HCl是生成物，是氧化產(chǎn)物;反應(yīng)①、②不在同一條件下進(jìn)行，不屬于可逆反應(yīng)。 8、A　稻殼灰來源廣泛價格低廉，活性炭具有吸附性，有較高的經(jīng)濟(jì)價值，A項正確;操作A為過濾，操作B為蒸發(fā)濃縮，是兩種不同的操作，B項錯誤;二氧化硅中，硅元素的化合價是+4價，硅酸鈉中，硅元素的化合價是+4價，所以該流程中硅元素的化合價沒有發(fā)生改變，C項錯誤;由復(fù)分解反

14、應(yīng)的概念可知，SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O，不屬于復(fù)分解反應(yīng)，D項錯誤。 9、B　二氧化硅與NaOH反應(yīng):SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O，生成了鹽和水，SiO2只能與HF反應(yīng)，即只能與特殊酸反應(yīng)，與其他酸不反應(yīng)，所以二氧化硅不是兩性氧化物，故A錯誤;Na2CO3溶液呈堿性，二氧化硅能與堿反應(yīng)生成具有黏合性的硅酸鈉，使玻璃塞無法打開，故B正確;硅膠吸附水分后，可通過熱脫附方式將水分除去重復(fù)使用，故C錯誤;圖中二氧化硅與氫氟酸、氫氧化鈉、碳酸鈉的反應(yīng)，硅酸鈉與鹽酸的反應(yīng)，硅酸的分解反應(yīng)，這些反應(yīng)中元素的化合價都沒有發(fā)生變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，故D錯誤。 10、C　通

15、入CO2氣體依次發(fā)生的反應(yīng)為 CO2　+　Ba(OH)2BaCO3↓+H2O 0、1mol 0、1mol 0、1mol CO2　+　2NaOHNa2CO3+H2O 0、1mol 0、2mol 0、1mol CO2　+　Na2CO3+H2O2NaHCO3 0、1mol 0、1mol 0、2mol CO2　+　BaCO3+H2OBa(HCO3)2 0、1mol 0、1mol 0、1mol 通入0、1molCO2時，溶液中含有0、2molNaOH，溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量為0、4mol;通入0、2molCO2時溶液中生成0、1molNa2CO3，n(離子)=0、3mol;通入0、3mol

16、CO2時，溶液中含0、2molNaHCO3，n(離子)=0、4mol;通入0、4molCO2時，溶液中含0、2molNaHCO3和0、1molBa(HCO3)2，n(離子)=0、7mol。 11、答案(1)第2周期第ⅣA族 (2)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O (3)①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑?、贏BD?、?CO2+Si+2H2OH2SiO3↓+2HC　(4)50% 解析(1)A元素單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料，含A元素的某化合物是制造光導(dǎo)纖維的原料，可知A為硅元素，C為SiO2，D為Na2SiO3。比硅元素原子序數(shù)小的同族元素B為碳。(2)C為SiO2，能與SiO2

17、反應(yīng)的酸只有氫氟酸。(3)SiO2與Na2CO3高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)都能與Na2CO3在高溫下反應(yīng)，故不能用含SiO2的坩堝熔融Na2CO3。過量CO2通入Na2SiO3溶液中生成的物質(zhì)是NaHCO3和H2SiO3。(4)首先要仿照Na2CO3與SiO2的化學(xué)反應(yīng)確定CaCO3與SiO2的化學(xué)反應(yīng)，然后根據(jù)CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑和CaCO3CaO+CO2↑可得n(CaCO3)與n(CO2)的關(guān)系:n(CaCO3)=n(CO2)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體11、2L，其物質(zhì)的量==0、5mol，則m(CaCO3)=0、5m

18、ol×100g·mol-1=50g，樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=50%。 12、答案(1)干燥劑　催化劑　OCO (2)SiO2+2CSi+2CO↑ (3)過濾　蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 (4)防止鎂離子水解 (5)Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3↓ 解析(1)“硅膠”多孔，常用作實驗室和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。二氧化碳的結(jié)構(gòu)式為OCO。(2)工業(yè)制取純硅的工藝流程為SiO2粗硅SiCl4純硅，用焦炭還原SiO2，產(chǎn)物是CO而不是CO2。(3)操作Ⅰ為過濾，操作Ⅱ為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。(4)MgCl2·6H2O加熱脫水制得MgCl2，

19、要在氯化氫氣流中進(jìn)行，因為氯化氫氛圍可防止鎂離子水解。(5)Na2SiO3與HCl反應(yīng)生成NaCl和H2SiO3。 13、答案(1)吸水　(2)Si+2HClSiH2Cl2 (3)d　e　f　g　b　c　d (4)P2O5或無水CaCl2　尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中　(5)SiCl4　SiHCl3　(6)SiH2Cl2+2Cl2SiCl4+2HCl(或SiH2Cl2+Cl2SiHCl3+HCl) 解析(1)濃硫酸有吸水性，使?jié)恹}酸更易揮發(fā)出HCl。(2)根據(jù)題意并利用原子守恒法配平反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)利用A裝置制取HCl，連接C裝置干燥，從f進(jìn)入D中反應(yīng)，SiH2Cl2從g處揮發(fā)，在B裝置中收集，SiH2Cl2的密度比空氣大，導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B中，則應(yīng)在B裝置后連接干燥管。(4)前面的裝置C是用來干燥氯化氫氣體的，干燥劑應(yīng)選用P2O5或無水CaCl2，后面裝置C的作用為尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中，應(yīng)選堿石灰。(6)如果通入氣體順序相反，生成的SiH2Cl2會與Cl2繼續(xù)反應(yīng)，從而生成SiCl4、SiHCl3。