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1、航帆教育随堂知识题库1第四章 第一节 无机非金属材料的主角硅一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分)1(2010广州综合测试)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不正确的是()A高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片B硅可由二氧化硅还原制得C常温时硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应D自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅解析：自然界中无单质硅存在答案：D2下列关于碳和硅的叙述中，正确的是 ()A其氧化物都能与 NaOH 溶液反应B其单质在加热时都能跟 O2 反应C其氧化物都能溶
2、于水生成相应的酸D碳和硅两种元素共有两种单质解析：CO 不能与 NaOH 溶液反应； SiO2 不能溶于水，也不生成相应的酸；碳有金刚石、石墨等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅，所以有多种单质答案：B3下列物质：氢氟酸；浓 H2SO4；烧碱溶液；Na 2CO3 固体；氧化钙；浓 HNO3，其中在一定条件下能与 SiO2 反应的有 ()A B.全部C D解析：SiO 2 只能与酸类物质中的氢氟酸反应；SiO 2 为酸性氧化物，与 能反应；Na 2CO3SiO 2Na2SiO3CO 2是制取玻璃时发生的一个反应= = = = =高 温 答案：C4下列离子方程式不正确的是 ()A硅酸钠溶液与澄清石灰
3、水反应：SiO Ca 2 =CaSiO323B向澄清的石灰水中通入过量的 CO2：CO2OH =HCO 3C向小苏打溶液中加入过量的石灰水：2HCO Ca 2 2OH =CaCO32H 2OCO 3 23航帆教育随堂知识题库2D向水玻璃中加入过量盐酸： 2H SiO =H2SiO323解析：向小苏打溶液中加入过量的石灰水时，反应生成的 CO 将被完全沉淀，正确的离子方程23式为：HCO Ca 2 OH =CaCO3H 2O. 3答案：C5下列说法正确的是 ()A硅材料广泛应用于光纤通讯B工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应解析
4、：B 项工艺师利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 C 项水晶项链的成分是 SiO2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品D 项粗硅制备单晶硅先利用氧化反应即用 Cl2 氧化粗硅，再利用还原反应即用 H2还原 SiCl4.答案：A6下列叙述正确的是 ( )A高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明硅酸(H 2SiO3)的酸性比碳酸强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玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳解析：二氧化硅在高温下能与碳酸钠反应：Na 2CO3SiO 2 Na2SiO3CO 2，该反应= = = = =高 温 虽然能进行但不能说明硅酸的酸性比碳酸强，上述反应
5、之所以能进行，是因为 CO2 不断逸出，反应向右进行玻璃、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=CaCO3 H2O，而水泥砌墙是水泥与水作用发生一系列变化而凝固变硬答案：D7 青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆” 、 “色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但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，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi 2Ox，铜为 2 价) ，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是 ( )A可用氧化物形式表示为 BaOCuO2SiO2B性质稳定，不易脱色C易溶解于强酸和强碱Dx 等于 6解析：“硅酸铜钡
6、”能稳定存在说明其性质稳定不易脱色，不易与酸、碱反应 “硅酸铜钡”中Ba 为2 价，Cu 为2 价，Si 为4 价，则 x6，用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2.A、B、D 均正确答案：C航帆教育随堂知识题库38将过量的 CO2 分别通入CaCl 2 溶液；Na 2SiO3 溶液；Ca(OH) 2 溶液；饱和 Na2CO3 溶液最终溶液中有白色沉淀析出的是 ()A BC D解析：根据酸与盐反应的规律，CO 2 通入 CaCl2 溶液无明显现象( 一般弱酸不能制强酸)；过量的CO2 通入 Na2SiO3 溶液中有白色沉淀 H2SiO3 生成；CO 2 通入 Ca(OH)2 溶液至过量，Ca
7、(OH)2CO 2=CaCO3H 2O， CaCO3H 2OCO 2=Ca(HCO3)2，最终生成 Ca(HCO3)2 而无沉淀产生；过量 CO2 通入饱和 Na2CO3 溶液中：Na 2CO3H 2OCO 2=2NaHCO3，生成的 NaHCO3溶解度比 Na2CO3 溶解度小而结晶析出答案：B9下列叙述正确的是 ()氧化铝是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚氧化铁常用作红色油漆和涂料硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料以纯碱、石灰石、石英为原料可制普通玻璃石灰石、高岭石、石英和水晶的主要成分都是 SiO2A BC D解析：中石灰石的主要成分是碳酸钙，化学式是 CaCO3，高岭石的主要成
8、分是硅酸盐，化学式是 Al2(Si2O5)(OH)4 或 Al2O32SiO22H2O，石英、水晶的主要成分是 SiO2.答案：D10对于第A 族元素，下列叙述中不正确的是 ()ASiO 2 和 CO2 中 Si 和 O，C 和 O 之间都是共价键BC、Si、Ge 的最外层电子数都是 4，次外层电子数都是 8CCO 2 和 SiO2 都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D该族元素的主要化合价是 4 价和2解析：第A 族元素最外层电子数都是 4，但 C 原子的次外层电子数是 2，Ge 的次外层电子数是18.答案：B二、非选择题(本题包括 4 小题，共 50 分)11(10 分) 硅单质和
9、碳单质及相应氧化物、氢化物、盐在性质上有很多相似的地方如它们的最高价氧化物都是酸性氧化物，都能与碱反应生成盐和水，都能和碱性氧化物(如 CaO)反应生成盐等；它们的氢化物都能燃烧生成对应的氧化物和水把河沙( 主要成分是 SiO2)跟镁粉按一定质量比(稍大于 1524)混合均匀，装入试管中加热大约 1 分钟后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产航帆教育随堂知识题库4生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物(1)写出河沙与镁粉在加热条件下的化学方程式：_，该反应是_反应(填“放热 ”或“吸热”) (2)生成的混合物
10、放入稀硫酸中，产生的气体是( 填化学式)_(3)写出产生“爆炸声”的化学方程式：_.解析：m(SiO 2)m(Mg)1524，则 n(SiO2)n(Mg) 1 4.SiO 2 与 Mg 反应生成的硅化物必定是Mg2Si，则还要生成 MgO.SiO2 与 Mg 的混合物仅被加热 1 分钟后就剧烈反应，这说明反应放热MgO 与 Mg2Si 的混合物中加入稀硫酸后生成的气态氢化物应是 SiH4，SiH 4 在空气中自燃的产物是 SiO2 和 H2O.答案：(1)SiO 24Mg Mg2Si2MgO放热= = = = = (2)SiH4(3)SiH42O 2=SiO22H 2O12(15 分) 硅单质
11、及其化合物应用范围很广(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备纯硅.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅.粗硅与干燥的氯气在 450500条件下反应制得 SiCl4.SiCl 4 液体经精馏提纯后与过量 H2 在 11001200条件下反应制得纯硅已知 SiCl4 沸点为 57.6，能与 H2O 强烈反应.1 mol H2 与 SiCl4 气体完全反应吸收的热量为 120.2 kJ.请回答下列问题：第步反应的热化学方程式是_.整个制备纯硅的过程中必须严格控制无水无氧SiCl 4 在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾，其生成物是_；H 2 还原 SiCl4 过程中若混入 O2，可
12、能引起的后果是_上述生产过程所需氯气和氢气均由氯碱厂提供，氯碱厂的基本设备是离子交换膜电解槽(如图所示)，其中进入阳极室的溶液是_，b 电极上的电极反应式是_(2)二氧化硅被大量用于生产玻璃工业上用 SiO2、Na 2CO3 和 CaCO3 共 283 kg 在高温下完全反应时放出 CO2 44 kg，生产出的玻璃可用化学式 Na2SiO3CaSiO3xSiO2 表示，则其中 x_.航帆教育随堂知识题库5解析：根据水解定义和实验现象判断，SiCl 4 水解生成硅酸和 HCl，产生白色烟雾图示是阳离子交换膜电解槽，Na 移向阴极，因此进入阳极室的应精制饱和食盐水玻璃的化学组成可根据反应原理得到，n(CO 2)n (Na2CO3)n(CaCO 3)n(SiO 2 反应 )1000 mol.n(SiO2 过量 )(283505360)1000/60 2000 mol，所以 x4.答案：(1)2H 2(g)SiCl 4(g)=Si(s)4HCl(g)H 240.4 kJ/molH 2SiO3(或 H4SiO4)和 HCl爆炸精制饱和食盐水2H 2e =H2(2)413(15 分)(2009 韶关调研)某活动课程小组拟用 50 mL NaOH 溶液吸收 CO2 气体，制备 Na2CO3 溶液为了防
