第五章第三節A組·基礎達標1．（2023·廣東汕頭期中）化學與生產、生活密切相關，下列物質的主要成分為硅酸鹽的是()eq\o(\s\up7(),\s\do5(A．玻璃溫度計)) eq\o(\s\up7(),\s\do5(B．塑料漏斗))eq\o(\s\up7(),\s\do5(C．鐵鉗)) eq\o(\s\up7(),\s\do5(D．不銹鋼湯勺))【答案】A【解析】玻璃溫度計主要是硅酸鹽，屬于無機非金屬材料，A正確；塑料漏斗的主要成分為塑料，為合成有機高分子材料，B錯誤；鐵鉗的主要成分為鐵，屬于金屬，C錯誤；不銹鋼的主要成分為金屬，D錯誤。2．（2022·廣東珠海期中）下列說法正確的是()A．硅酸不溶于水，因此不與NaOH溶液反應B．據SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑的反應，可推知硅酸酸性比碳酸酸性強C．硅太陽能電池、石英光導纖維和計算機芯片所用的材料都是SiD．普通玻璃是以純堿、石灰石和石英為原料經高溫燒結而制成的【答案】D【解析】硅酸不溶于水，但是硅酸可以與氫氧化鈉溶液反應生成硅酸鈉和水，A錯誤；反應在高溫下進行，生成的二氧化碳是氣體，SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑的反應是高沸點的物質制取低沸點的物質，不能說明硅酸的酸性比碳酸強，B錯誤；石英光導纖維所用的材料是SiO2，C錯誤；普通玻璃是以純堿、石灰石、石英為原料經高溫燒結而成的，D正確。3．下列敘述中，正確的是()A．自然界中存在大量的單質硅B．石英、水晶的主要成分都是二氧化硅C．二氧化硅的化學性質活潑，能跟酸或堿溶液發生化學反應D．自然界中硅元素都存在于石英中【答案】B【解析】自然界中硅元素含量很高，但都以化合態形式存在，A錯誤；二氧化硅的化學性質穩定，C錯誤；自然界中硅元素主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在，D錯誤。4．（2023·安徽合肥一中段考）2023年我國的飛船發射任務有“神舟十六號”“神舟十七號”載人飛船和“天舟六號”貨運飛船等。下列有關說法不正確的是()A．用于制造載人飛船上太陽能電池板的半導體材料主要成分為SiB．制造月球探測器中的瞄準鏡時使用的光導纖維，其主要成分是SiO2C．飛船船體覆蓋的耐高溫陶瓷材料屬于傳統無機非金屬材料D．火箭使用碳納米管可以減輕火箭質量，這種材料屬于新型無機非金屬材料【答案】C【解析】Si是一種良好的半導體材料，故用于制造載人飛船上太陽能電池板的半導體材料主要成分為Si，A正確；制造月球探測器中的瞄準鏡時使用的光導纖維主要成分是SiO2，B正確；相對于傳統的無機非金屬材料玻璃、陶瓷和水泥相比，耐高溫陶瓷材料屬于新型無機非金屬材料，C錯誤；相對于傳統的無機非金屬材料玻璃、陶瓷和水泥相比，火箭使用碳納米管可以減輕火箭質量，這種材料屬于新型無機非金屬材料，D正確。5．下列有關水泥的說法不正確的是()A．制造普通水泥的主要原料是石灰石、純堿和黏土B．生產普通水泥的過程中發生復雜的物理和化學變化C．生產普通水泥需要適量石膏D．混凝土指水泥、沙子和碎石等的混合物【答案】A【解析】制造普通水泥的原料中沒有純堿，A錯誤。6．下列有關硅及其化合物的說法正確的是()A．晶體硅具有金屬光澤，可以導電，屬于金屬材料B．常溫下，硅的化學性質穩定，所以自然界中的硅大部分以游離態存在C．SiO2是一種酸性氧化物，能夠與水反應生成相應的酸D．除去SiO2中混有的CaCO3可加入適量的稀鹽酸【答案】D【解析】晶體硅雖然具有金屬光澤，但它屬于非金屬單質，A錯誤；雖然常溫下硅的化學性質穩定，但自然界中沒有游離態的硅，B錯誤；SiO2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不與水反應，C錯誤；SiO2不溶于稀鹽酸，可使用稀鹽酸除去其中混有的CaCO3，D正確。7．證明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法是()A．加入過量鹽酸，觀察是否有氣泡冒出B．加入過量燒堿溶液，觀察是否有固體溶解C．加熱至高溫，觀察是否有氣泡冒出，是否有硅酸鈣生成D．加入過量鹽酸攪拌，觀察是否有不溶物剩余及氣泡出現；若有不溶物則濾出，投入NaOH溶液中看其是否溶解【答案】D【解析】SiO2不溶于除氫氟酸以外的任何酸，CaO、CaCO3均可溶于鹽酸，且CaCO3溶于鹽酸有氣泡生成。8．（2021·北京西城期末）如圖為石墨烯硅太陽能電池結構模型。下列說法中，不正確的是()A．石墨烯屬于有機物B．硅是應用廣泛的半導體材料C．二氧化硅可用來生產光導纖維D．石墨烯硅太陽能電池可將太陽能轉化為電能【答案】A【解析】石墨烯屬于碳單質，屬于無機物，A錯誤。9．（2023·廣東清遠期末）含硅量為1.0%～4.5%、含碳量小于0.08%的鐵硅合金叫作硅鋼。它具有磁導率高、矯頑力低、電阻系數大等特性，因而磁滯損失和渦流損失都小，主要用作電機、變壓器、電器以及電工儀表中的磁性材料。下列說法正確的是()A．硅鋼、硬鋁、鈦合金都屬于金屬材料B．硅位于元素周期表第二周期第ⅣA族C．硅鋼是硅與鋼形成的化合物D．硅鋼的熔點介于鐵與硅之間【答案】A【解析】硅鋼、硬鋁、鈦合金的主要成分均為金屬，都屬于金屬材料，A正確；硅為14號元素，位于元素周期表第三周期第ⅣA族，B錯誤；硅鋼是硅與鋼形成的混合物，C錯誤；硅鋼屬于合金，熔點低于成分金屬，硅鋼的熔點低于鐵和硅，D錯誤。B組·能力提升10．下列有關說法正確的是()A．CO2與水反應生成碳酸，是酸性氧化物；SiO2不能與水反應生成硅酸(H2SiO3)，不是酸性氧化物B．NaOH溶液不能用帶磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放C．除去二氧化硅中少量的碳酸鈣雜質應選用水D．粗硅制備時，發生的反應為C＋SiO2=Si＋CO2↑【答案】B【解析】酸性氧化物是能與堿反應生成鹽和水的氧化物，而不是能與水反應生成酸的氧化物，A錯誤；玻璃的成分中含二氧化硅，堿性試劑都不能用帶磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放，B正確；二氧化硅和碳酸鈣都不溶于水，不能用水除去二氧化硅中少量的碳酸鈣雜質，C錯誤；粗硅制備時的反應原理是2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑，需在高溫條件下反應，且生成的是CO，而不是CO2，D錯誤。11．陶瓷是火與土的結晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質與化學有著密切的關系。下列說法錯誤的是()A．“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵B．聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經高溫燒結而成C．陶瓷是應用較早的人造材料，主要化學成分是硅酸鹽D．陶瓷化學性質穩定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優點【答案】A【解析】氧化鐵為紅色，瓷器青色不是氧化鐵形成的，A錯誤；黏土具有良好的可塑性，可用于燒制陶制品，B正確；陶瓷屬于硅酸鹽產品，C正確；陶瓷的主要成分是硅酸鹽，一般不易與酸堿等物質反應，D正確。12．（2023·廣東廣州二中期中）硅是組成無機非金屬材料的一種主要元素，下列有關硅的化合物的敘述錯誤的是()A．氮化硅陶瓷是一種新型無機非金屬材料，其化學式為Si4N3B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結構陶瓷和軸承C．石墨烯是一種優異性能的新型材料，可應用于電容器和電池方面D．氮化硅、氧化鋁、碳化硅和二氧化鋯(ZrO2)都可用作制高溫結構陶瓷的材料【答案】C【解析】氮化硅中各元素的原子最外層達到8電子穩定結構，硅原子最外層電子數為4，氮原子最外層電子數為5，要形成8電子穩定結構，則應有二者個數的比為3∶4，其化學式為Si3N4，A正確；碳化硅(SiC)為原子晶體，熔點高，可用于制作高溫結構陶瓷和軸承，B正確；石墨烯是一種碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料，石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，但不是含硅物質，C錯誤；氮化硅(Si3N4)和碳化硅(SiC)均屬于原子晶體，氧化鋁(Al2O3)和二氧化鋯(ZrO2)均屬于離子晶體，熔點高，都可用作制高溫結構陶瓷的材料，D正確。13．硅在地殼中的含量較高。硅及其化合物的開發由來已久，在現代生活中有廣泛應用。(1)1810年瑞典化學家貝采利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時，得到一種“金屬”。這種“金屬”可能是__________。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料。其中，生產普通玻璃的主要原料有________________________。(3)中國芯彰顯中國“智”造，芯片的基材主要是高純硅。如圖是一種制備高純硅的工藝流程圖。回答下列問題：①過濾所得粗硅應充分洗滌，以除去表面可能吸附的____________（填化學式）。②反應Ⅰ的化學方程式是________________________。③反應Ⅱ的基本類型屬于_________________，該反應要在無氧氣環境中進行，原因是____________________________________（答出一種即可）。④上述生產流程中，可以循環利用的物質是_______（填化學式）。【答案】(1)含有硅、碳的鐵合金（或硅鐵）(2)石英砂、純堿和石灰石(3)①MgCl2、HCl②SiO2＋2Mgeq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2MgO③置換反應在氧氣環境中，硅被氧化得不到高純硅（或在氧氣環境中，可能發生爆炸）④HCl【解析】(1)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑，因此得到的金屬狀物質可能為含有硅、碳的鐵合金。(2)生產普通玻璃的主要原料為石英砂、純堿和石灰石。(3)①氧化鎂與過量稀鹽酸反應生成氯化鎂和水，過濾所得粗硅應充分洗滌，以除去表面可能吸附的MgCl2、HCl。②反應Ⅰ是鎂與二氧化硅在高溫下生成氧化鎂和硅，反應的化學方程式為SiO2＋2Mgeq\o(=,