PAGE10-硅無機(jī)非金屬材料1.硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤。在無機(jī)非金屬材料中,硅始終扮演著主角。下面幾種物質(zhì)中含有硅單質(zhì)的是（）A.

B.

C.

D.2.下列有關(guān)硅的敘述中,正確的是()A.工業(yè)上通常以為原料,用氧化劑與其反應(yīng)制備單質(zhì)硅B.硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素,硅在地殼中的含量在全部元素中居第一位C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,在自然界中可以游離態(tài)存在D.硅在電子工業(yè)中,是重要的半導(dǎo)體材料3.光導(dǎo)纖維傳感器是二十世紀(jì)七十年頭快速發(fā)展起來的一種新型傳感器,其特點(diǎn)是靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、體積小、耗電量少、耐腐蝕、絕緣性好、光路可彎曲等。下列有關(guān)光導(dǎo)纖維的推斷正確的是()A.光導(dǎo)纖維的主要成分是晶體硅 B.光導(dǎo)纖維的主要成分是無定形硅

C.光導(dǎo)纖維在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定 D.光導(dǎo)纖維利用其導(dǎo)電性傳輸信號(hào)4.由二氧化硅制高純硅的流程如下,下列推斷中錯(cuò)誤的是()A.①②③均屬于氧化還原反應(yīng) B.和HCl均可循環(huán)利用

C.是一種堅(jiān)硬難熔的固體 D.摩爾質(zhì)量為135.5g5.如圖為某石英晶體的平面結(jié)構(gòu)示意圖,它事實(shí)上是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(可以看作晶體硅中的每個(gè)Si—Si鍵中插入一個(gè)O)。在石英晶體中,氧原子與硅原子的個(gè)數(shù)的比值和由硅原子、氧原子構(gòu)成的最小環(huán)上Si、O的原子個(gè)數(shù)之和分別是（）

A.18 B.212 C.1/28 D.1/2126.下列關(guān)于硅酸的敘述,錯(cuò)誤的是()A.硅酸是一種很弱的酸

B.硅酸可由二氧化硅與水反應(yīng)制得

C.硅酸不穩(wěn)定,加熱脫水會(huì)生成二氧化硅

D.硅酸可以由可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)制得7.硅被譽(yù)為無機(jī)非金屬材料的主角。有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“將來的石油”。下列有關(guān)說法正確的是()A.硅在地殼中的含量居其次位,在地球上有豐富的硅資源,如石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是單質(zhì)硅

B.在野外,用硅、燒堿的混合物可以制取氫氣

C.硅的性質(zhì)穩(wěn)定,不與任何酸反應(yīng)

D.硅是一種良好的半導(dǎo)體材料,所以硅是制造光導(dǎo)纖維的基本原料8.下列關(guān)于反應(yīng)的敘述正確的是（）A.由可推知硅的非金屬性比碳強(qiáng)

B.由可推知的酸性比強(qiáng)

C.由可推知碳的非金屬性比硅強(qiáng)

D.由可推知的酸性比強(qiáng)9.光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是()A.二氧化硅是酸性氧化物,因此能與水反應(yīng)生成硅酸B.用二氧化硅和焦炭制取單質(zhì)硅時(shí),當(dāng)生成2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),得到2.8g硅C.二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維,由于導(dǎo)電實(shí)力強(qiáng)而被用于制造光纜D.二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng),但能與碳酸鈉固體在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)10.能證明比酸性強(qiáng)的試驗(yàn)事實(shí)是()A.比受熱易分解

B.高溫下能發(fā)生反應(yīng)

C.能溶于水生成碳酸,而卻不溶于水

D.通入溶液中有膠狀沉淀生成11.下列應(yīng)用利用的是含硅物質(zhì)的氧化性的是(

)A.用硅制造集成電路、晶體管等半導(dǎo)體器件

B.在野外,用硅、消石灰、燒堿的混合物制取氫氣:Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑

C.金剛砂的制備:SiO2+3CSiC+2CO↑

D.單質(zhì)硅的制備:SiO2+2CSi+2CO↑12.A、B、C、D、E代表的物質(zhì)為單質(zhì)或化合物,它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。A為地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì),其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相像。請(qǐng)回答:(1)單質(zhì)A的化學(xué)式為_______________________,它的最高化合價(jià)為___________。(2)B的化學(xué)式為_________________________,B和碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式是_________________________。(3)C的化學(xué)式為___________________,D的化學(xué)式為________________________。13.把河沙(主要成分是)與鎂粉按肯定質(zhì)量比(質(zhì)量比略大于15:24)混合勻稱,裝入試管中加熱大約1min后發(fā)生猛烈反應(yīng),生成一種白色固體化合物和一種硅化物,待生成的混合物冷卻后放入盛有稀硫酸的燒杯中,馬上產(chǎn)生氣泡并伴有爆炸聲,產(chǎn)生的氣體是一種能在空氣中自燃的氣態(tài)氫化物。

(1)寫出河沙與鎂粉在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________________。

(2)生成的混合物放入稀硫酸中,產(chǎn)生的氣體是_________________(填分子式)。

(3)用化學(xué)方程式表示產(chǎn)生“爆炸聲”的緣由:___________________________________________。14.幾種含硅元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:試推斷:1.寫出下列各種物質(zhì)的化學(xué)式:A________________.B________________,C________________,D________________。2.寫出下列反應(yīng)的離子方程式:①A→D_______________________________________;②D→C_______________________________________。3.寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:B→E_________________________________________。15.氮化硅()是一種新型陶瓷材料,它可用石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦蟹磻?yīng)制得,依據(jù)題意完成下列各題:1.配平化學(xué)反應(yīng)方程式。__________________________________________________2.為了保證石英和焦炭盡可能地轉(zhuǎn)化,氮?dú)庖m當(dāng)過量。某次反應(yīng)用了20氮?dú)?反應(yīng)生成了5一氧化碳,此時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是__________。3.分析反應(yīng)可推想碳、氮?dú)獾难趸?__________(填“<”“>”或“=”)。4.氮化硅陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度高,硬度接近于金剛玉(),熱穩(wěn)定性好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。以下用途正確的是

。A.可以在冶金工業(yè)上制成坩堝、鋁電解槽襯里等設(shè)備

B.在電子工業(yè)上制成耐高溫的電的良導(dǎo)體

C.研發(fā)氮化硅的全陶發(fā)動(dòng)機(jī)替代同類型金屬發(fā)動(dòng)機(jī)

D.氮化硅陶瓷的開發(fā)受到資源的限制,沒有發(fā)展前途16.鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬,工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。鋁土礦的主要成分是Al2O3,含有雜質(zhì)SiO2、Fe2O3、MgO。工業(yè)上從鋁土礦中提煉Al2O3并制取鋁的流程如下:

請(qǐng)回答下列問題:

1.鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為__________。

2.中涉及分別溶液與沉淀的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、__________。

3.反應(yīng)1涉及的化學(xué)方程式有__________、__________。濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是__________(填化學(xué)式)。

4.向?yàn)V液Ⅱ中通入氣體A為__________,生成沉淀B的離子方程式為__________。

答案以及解析1.答案：C解析：A.瑪瑙的主要成分是二氧化硅,故A錯(cuò)誤;

B.光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,故B錯(cuò)誤;

C.太陽(yáng)能電池板的主要成分是硅單質(zhì),故C正確;

D.水晶的主要成分是二氧化硅,故D錯(cuò)誤.

故選C.2.答案：D解析：A項(xiàng)中與還原劑反應(yīng)制單質(zhì)硅,錯(cuò)誤;硅在地殼中含量為其次位,B錯(cuò)誤;硅在自然界中以化合態(tài)存在,C錯(cuò)誤。3.答案：C解析：光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下,二氧化硅性質(zhì)穩(wěn)定,C項(xiàng)正確;不導(dǎo)電,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.答案：D解析：反應(yīng)①②③中，都有元素化合價(jià)的升降，均屬于氧化還原反應(yīng)，A正確；生成的和HCl分別在反應(yīng)③②中應(yīng)用,B正確；的熔沸點(diǎn)很高,C正確；摩爾質(zhì)量的單位是，D錯(cuò)誤。5.答案：B解析：由石英晶體的平面結(jié)構(gòu)可知(當(dāng)然立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也一樣),每個(gè)Si四周結(jié)合4個(gè)O,而每個(gè)O四周結(jié)合2個(gè)所以石英晶體中氧原子和硅原子個(gè)數(shù)之比為2:1,由于石英晶體是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可以看成晶體硅中的每個(gè)Si—Si鍵上插有一個(gè)O(如圖所示),因此存石英晶體中,由硅原子、氧原子構(gòu)成的最小環(huán)上具有的Si、O的原子個(gè)數(shù)之和是12(6個(gè)Si和6個(gè)O),故B項(xiàng)正確。

6.答案：B解析：硅酸是一種比碳酸還弱的酸,二氧化硅對(duì)應(yīng)的酸雖然是硅酸,但是由于二氧化硅不溶于水,也不與水反應(yīng),所以B項(xiàng)錯(cuò)誤;硅酸不穩(wěn)定,加熱會(huì)脫水,生成二氧化硅;D項(xiàng)中是較強(qiáng)的酸與較弱的酸的鹽溶液反應(yīng)生成較強(qiáng)的酸的鹽和較弱酸的復(fù)分解反應(yīng),這是該類復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件。7.答案：B解析：石英水晶、瑪瑙的主要成分均為,A項(xiàng)錯(cuò)誤;,B項(xiàng)正確;硅能與HF反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的基本原料,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.答案：C解析：本題的易錯(cuò)之處一是依據(jù)反應(yīng)式認(rèn)為硅的非金屬性比碳強(qiáng),錯(cuò)選A;二是依據(jù)反應(yīng)式、認(rèn)為的酸性比強(qiáng),錯(cuò)選B、D。A項(xiàng),硅的非金屬性比碳弱;B、D項(xiàng),反應(yīng)均是在非溶液狀態(tài)下進(jìn)行的,因此無法推斷與的酸性強(qiáng)弱;C項(xiàng),碳酸與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸說明的酸性比強(qiáng),由此可知碳的非金屬性比硅強(qiáng),C項(xiàng)正確。9.答案：D解析：不能溶解于水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由可知，生成2molCO時(shí)得到28gSi，B項(xiàng)錯(cuò)誤；能用于制造光纜的緣由是二氧化硅具有傳導(dǎo)光的性質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。10.答案：D解析：A項(xiàng)僅能證明比穩(wěn)定,A項(xiàng)不正確;B項(xiàng)中的反應(yīng)不是在水溶液中進(jìn)行的,不能用它來推斷與的酸性強(qiáng)弱,B項(xiàng)不正確;D項(xiàng),,酸性較強(qiáng)的制得酸性較弱的,D項(xiàng)正確。11.答案：D解析：本題易錯(cuò)選C項(xiàng),制備金剛砂時(shí),硅元素的化合價(jià)沒有發(fā)生改變,所發(fā)生的氧化還原反應(yīng)中的氧化劑和還原劑均是碳,C項(xiàng)錯(cuò)誤;用硅制造集成電路、晶體管等半導(dǎo)體器件,利用的是硅的導(dǎo)電性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在野外,用硅、消石灰、燒喊的混合物制取氫氣,在反應(yīng)中硅元素的化合價(jià)上升,利用的是硅的還原性.B項(xiàng)錯(cuò)誤;單質(zhì)硅的制備反應(yīng)中硅元素的化合價(jià)降低,利用的是二氧化硅的氧化性,D項(xiàng)正確12.答案：(1)Si;+4(2);(3);解析：這是一道關(guān)于元素及其化合物的推斷題，其中“A為地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì)”是該題的“題眼”。由該“題眼”可知A是Si。分析題圖，結(jié)合B能生成C、D、E，可以推出B是，E是CO，C是，D是。13.答案：(1)

(2);(3)解析：(1)Mg與在加熱條件下反應(yīng)生成MgO和。

(2)與反應(yīng)生成的氣體為硅烷()。

(3)與反應(yīng)生成和。14.答案：1.Si;;;;2.①②3.解析：A、B、C、D、E、F均為含硅元素的物質(zhì)，要推斷這些物質(zhì),必需選定其中一種作為突破口。從圖中分析，B物質(zhì)涉及與其他物質(zhì)的關(guān)系最多，其位置關(guān)系最為關(guān)鍵，且其中有明顯的性質(zhì)特征。B物質(zhì)可與反應(yīng)生成鈉鹽D，故B可能為或硅酸，但硅酸不行能由某種物質(zhì)通過高溫強(qiáng)熱的方法制取,故B只能為與碳在強(qiáng)熱條件下反應(yīng)可制得單質(zhì)硅。而單質(zhì)硅可與NaOH溶液在室溫下反應(yīng)生成。所以A為Si,D為向溶液中通入,將析出硅酸()。無論是在中加入溶液，還是和在高溫下反應(yīng)，或者與CaO共熱，都將得到固體。由此可知E為加熱分解為,C。15.答案：1.3;6;2;1;6;2.28;3.<;4.ac>解析：1.依據(jù)方程式可知,碳元素的化合價(jià)從0價(jià)上升到+2價(jià),而氮元素的化合價(jià)從0價(jià)降低到-3價(jià),所以依據(jù)電子的得失守恒可知,配平后的化學(xué)計(jì)量數(shù)依次是3、6、2、1、6。

2.氮?dú)馐沁^量的,所以混合氣體是氮?dú)夂鸵谎趸嫉幕旌蠚怏w,但由于二者的相對(duì)分子質(zhì)量都是28,所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量還是28。

3.在反應(yīng)中作氧化劑,作還原劑,將氧化為,所以氧化性。

4.氮化硅不是電的良導(dǎo)體,選項(xiàng)B不正確;氮化硅的發(fā)展有廣袤的發(fā)展前景,選項(xiàng)D不正確,選項(xiàng)A、C是正確的,因此答案選A、C。16.答案：1.2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑(或2Al+2OH?+6H2O=2[Al(OH)4]?+3H2↑)

2.漏斗;3.Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

(或Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4])

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

CaSiO3

4.CO2

AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-(或[Al(OH)4]?+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-)解析：1.鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+2H2O+2OH-=2AlO2