第一學(xué)期人教版化學(xué)必修一第四章第1節(jié)《無機(jī)非金屬材料的主角——硅》同步訓(xùn)練-

1、硅?2021年人教版化學(xué)必修一第四章第1節(jié)?無機(jī)非金屬材料的主角同步訓(xùn)練一、單項(xiàng)選擇題胖五在海南文昌航天發(fā)射場成功將實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)1 . 2021年12月27日晚，長征五號(hào)運(yùn)載火箭定軌道。以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是A .胖五"利用液氧和煤油為燃料，煤油為純潔物B .火箭燃料燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能C.火箭箭體采用鋁合金是為了美觀耐用D 衛(wèi)星計(jì)算機(jī)芯片使用高純度的二氧化硅2 以下關(guān)于IVA元素形成的物質(zhì)的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是A 金剛石和石墨互為同位素B 石墨可用做絕緣材料C .二氧化硅可用于制造光導(dǎo)纖維D .硅酸的酸性強(qiáng)于碳酸3 在無機(jī)非金屬材料中，硅一直扮演著主要的角色。以下物質(zhì)

2、中主要成分是Si的是A 水晶B.瑪瑙C.石英D計(jì)算機(jī)芯片4 如圖為刻蝕在玻璃上的精美的花紋圖案，那么該刻蝕過程中發(fā)生的主要化學(xué)反響為A. CaCO3 2HCLCaCI2 H2O CO2 B. NaHCO 3 HCLNaCI H2O CO2C Si 4HFSiF42H2D SiO2 4HF-SiF42H 2O5 有關(guān)硅元素的以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是A .硅、碳與氫氟酸都不反響B(tài) 硅是構(gòu)成礦物巖石的主要原料，其化合態(tài)硅幾乎全部是硅石和硅酸鹽C 硅與碳性質(zhì)都很穩(wěn)定，都能以游離態(tài)存在于自然界D 晶體硅、石墨都可作半導(dǎo)體材料6以下關(guān)于硅酸的表達(dá)，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A 硅酸是一種很弱的酸B 硅酸可由二氧化硅與水反

3、響制得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響制得7 以下物質(zhì)： 氫氟酸；濃H2SO4燒堿溶液；N2CO3固體；氧化鈣；濃HN03。其中在一定條 件下能與SiO2反響的有A B C D 全部8.以下說法不正確的選項(xiàng)是A Fe2O3可用作紅色顏料C SiO2可用作半導(dǎo)體B 合金材料中可能含有非金屬元素D 硅膠能吸水常用作枯燥劑9 我國科學(xué)家已成功合成了一種碳纖維3nm長的管狀納米管，這種碳纖維具有強(qiáng)度高、剛度抵抗變1形的能力高、密度小只有鋼的 丄、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，因而被稱為超級(jí)纖維。以下對(duì)碳4纖維的說法不正確的選項(xiàng)是A它是制造飛機(jī)的理想材料B 它的主要

4、組成元素是碳C.它的抗腐蝕能力強(qiáng)D 碳纖維復(fù)合材料不易導(dǎo)電10. 硅及其化合物在材料領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是選項(xiàng)物質(zhì)用途原理A晶體硅電腦芯片熔點(diǎn)高、硬度大B二氧化硅光導(dǎo)纖維透明無色固體C硅酸鈉玻璃粘合劑濃度咼時(shí)是一種粘稠液體D硅膠吸水劑具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)A . AB. BC. CD. D11. 以下說法正確的選項(xiàng)是A . SiO2既可以和NaOH溶液反響，也可以和 HF溶液反響，所以 SiO2是兩性氧化物B .向Na2SiO3溶液中逐滴參加稀鹽酸制備硅酸凝膠C.石英是良好的半導(dǎo)體材料，可以制成光電池D .陶瓷的燒制不涉及化學(xué)變化12. 硅酸H2SQ3是一種難溶于水的弱酸，從溶液中

5、析出時(shí)常形成凝膠狀沉淀。實(shí)驗(yàn)室常用Na2SiO3溶液制備硅酸。某小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：編號(hào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1 Wil/'NjMCO.雅液、a中產(chǎn)生凝膠狀沉淀b中凝膠狀沉淀溶解，c中無明顯變化F列結(jié)論不正確的選項(xiàng)是A . Na2SiO3溶液一定顯堿性B 由不能說明酸性H2CO3>H2SQ3C .由可知，同濃度時(shí) Na2CO3溶液的堿性強(qiáng)于 NaHCO 3溶液D .向 Na2SiO3 溶液中通入過量 CO2,發(fā)生反響：SiO32+CO2+H2O=CO32一+H2SQ3 J13諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)曾授予光纖之父英國華裔科學(xué)家高錕以及兩位美國科學(xué)家威拉德博伊爾和喬治史密斯。光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化

6、硅，以下關(guān)于二氧化硅的說法正確的選項(xiàng)是A 二氧化硅是酸性氧化物，因此能與水反響生成硅酸B 用二氧化硅制取單質(zhì)硅時(shí)，當(dāng)生成2.24L氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)，得到2.8g硅C. 6g的二氧化硅中含有 0.2mol的共價(jià)鍵D 二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反響，但能與碳酸鈉固體在高溫時(shí)發(fā)生反響14.將足量CO2通入KOH和CaOH 2的混合稀溶液中，生成沉淀的質(zhì)量m和通入CO2體積V的關(guān)系正確的選項(xiàng)是二、填空題15.有以下物質(zhì) 過氧化鈉、氧化鋁硅二氧化硅。請(qǐng)根據(jù)它們的用途填空 填序號(hào)1可用來制計(jì)算機(jī)芯片的是 2可用于呼吸面具中作為氧氣來源的是 3能作光導(dǎo)纖維的是4能作耐火材料的是 16白炭黑SiO2HO廣泛用于橡

7、膠、涂料、印刷等行業(yè)，可用蛇紋石主要成分為 Mg6S40io0H8來制取，其主要工藝流程如下：狀塞厝屮 1* 1也石磚世一尸T沉淀ttifc 2 *洗姦枯燥1蛇紋石用氧化物形式可表示為 2堿浸時(shí)，為提高其中硅酸鹽的浸取率，除采用適宜的液固比和循環(huán)浸取外，還可采用的方法有 舉兩種。3過濾1得到的濾液的主要成分是 4沉淀時(shí)參加氯化鈉溶液的作用可能是 5洗滌時(shí)，如何證明產(chǎn)品已洗滌干凈？ 17硅是重要的半導(dǎo)體材料，構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的根底。答復(fù)以下問題：1基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào) ，該能層具有的原子軌道數(shù)為、電子數(shù)為。(2) 硅主要以硅酸鹽、等化合物的形式存在于地殼中。(3) 單質(zhì)硅存在

8、與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體，其中原子與原子之間以 相結(jié)合，其晶胞中共有8個(gè)原子，其中在面心位置奉獻(xiàn) 個(gè)原子。單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反響來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH 4CI在液氨介質(zhì)中反響制得SiH4,該反響的化學(xué)方程式為 。碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋以下有關(guān)事實(shí)i CCCHc-oSi-SiSi-HSj-0356*13336226318452硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 。在硅酸鹽中，SiO44+四面體(如以下圖(a)通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大

9、類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根；其中Si原子的雜化形式為 。Si與0的原子數(shù)之比為化學(xué)式為.期圖b'18 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，答復(fù)以下問題。(1) SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反響的化學(xué)方程式為 ，工藝師常用(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。(2) 向硫酸銅溶液中逐滴參加KI溶液至恰好反響完全，觀察到產(chǎn)生白色沉淀CuI，藍(lán)色溶液變?yōu)樽厣?。該反響的離子方程式為 ;取一定量上述反響后的上層棕色清液于一支試管中，參加一定量的苯，振蕩，此時(shí)觀察到的現(xiàn)象是 。(3) 電子工業(yè)常用FeCb溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板，工程師欲從制造印刷電路板的工業(yè)廢水中回

10、收銅，并獲得 FeCb溶液，設(shè)計(jì)如下方案:濾液加過童4廢液過濾合并適入耳陀Clj 溶液粗銅濾渣的成分為。填化學(xué)式加過量 B發(fā)生反響的離子方程式為 通入C發(fā)生反響的化學(xué)方程式為 參考答案1. B【解析】A. 煤油為多種烷烴和環(huán)烷烴的混合物，故A錯(cuò)誤；B. 火箭中燃料的燃燒是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B正確；C鋁合金的密度較小，硬度較大，火箭箭體采用鋁合金的主要目的是減輕火箭的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤;D.衛(wèi)星計(jì)算機(jī)芯片使用高純度的硅，不是二氧化硅，故 D錯(cuò)誤。應(yīng)選：B。2. C【解析】A. 金剛石和石墨為碳元素形成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，故A錯(cuò)誤;B. 石墨可以導(dǎo)電，故 B錯(cuò)誤；C. 二氧

11、化硅用于制造光導(dǎo)纖維，C正確；D. 非金屬性C>Si，所以碳酸酸性比硅酸強(qiáng)，故D錯(cuò)誤；故答案為C。3. D【解析】SiO2的物質(zhì)是硅芯片，所水晶、石英、瑪瑙的主要成分為二氧化硅，硅芯片為硅的單質(zhì)，所以主要成分不是 以D選項(xiàng)是正確的；故答案選D。4. D【解析】氫氟酸可用于在玻璃上雕刻各種精美圖案，雕刻過程中發(fā)生的反響為：4HF+SiO2=SiF4f +2H0,故D正確;應(yīng)選D。5. B【解析】A .硅和反響生成四氟化硅，故 A錯(cuò)誤；B 硅是親氧元素，在自然界中以化合態(tài)存在，是組成硅石和碳酸鹽的主要元素，故B正確；C. 硅在自然界中只能以化合物形式存在，故C錯(cuò)誤；D 石墨是一種導(dǎo)體，故 D

12、錯(cuò)誤；故答案為B。6. B【解析】A. 硅酸的酸性比碳酸弱，硅酸是一種很弱的酸，A正確；B. 二氧化硅不溶于水，不能和水反響生成硅酸，B錯(cuò)誤；C. 硅酸不穩(wěn)定，加熱分解生成二氧化硅和水，C正確；D. 根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸的反響原理，鹽酸的酸性比硅酸強(qiáng)，可溶性硅酸鹽與鹽酸反響能制得硅酸，D正確；答案選B。7. C【解析】氫氟酸與二氧化硅反響生成四氟化硅和水；燒堿溶液與二氧化硅反響生成硅酸鈉和水NS2CO3固體在高溫下與二氧化硅反響生成硅酸鈉和二氧化碳；氧化鈣在高溫下與二氧化硅反響生成硅酸鈣；濃H2SO4濃HNO3與SiO2不反響答案選C點(diǎn)睛H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SQ3,所以在溶液中能發(fā)生復(fù)分解反響

13、 N22SQ3CC2H20N32CO3H2SQ3 但高溫下Na2CO3SiQ高遍 NazSiO3CQ也能發(fā)生 但不能據(jù)此說明硅酸的酸性強(qiáng)于碳酸 因?yàn)樵摲错憽窘馕觥緼. Fe2O3是紅色粉末，俗稱鐵紅，可用作紅色顏料，故A正確；B. 合金材料中可能含有非金屬元素，如鋼是鐵碳合金，故B正確；c晶體硅是半導(dǎo)體材料，SiO2可制取光導(dǎo)纖維，故 C錯(cuò)誤；D. 硅膠能具有吸水性，常用作枯燥劑，故D正確；選C。9. D【解析】A 這種碳纖維的強(qiáng)度高、剛度高、密度小、熔點(diǎn)高、化學(xué)穩(wěn)定性好，是制造飛機(jī)的理想材料，說法正確， 故A不選；B 它的主要組成元素是碳，說法正確，故B不選；C 這種碳纖維的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗

14、腐蝕能力強(qiáng)，說法正確，故C不選；D 碳纖維復(fù)合材料其主要元素是碳，但由于合成的是納米級(jí)材料，碳原子最外層有4個(gè)電子，也可以類似于石墨結(jié)構(gòu)，存在著自由電子，易導(dǎo)電，說法錯(cuò)誤，故D選；應(yīng)選D。10. A【解析】A 硅是良好的半導(dǎo)體材料，可以用作電腦芯片，和熔點(diǎn)高、硬度大沒有關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B .光導(dǎo)纖維的材料是二氧化硅，故B正確；應(yīng)選A。11. B【解析】A . SiO2是酸性氧化物，與 NaOH反響生成鹽和水，而與 HF反響生成物不是鹽，為其特性，故A錯(cuò)誤；B 向Na2SiO3溶液中逐滴參加稀鹽酸反響生成硅酸，硅酸是白色膠狀物，故B正確；C. 晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料，可以制成光電池，將光能直接

15、轉(zhuǎn)化成電能，石英是二氧化硅，不導(dǎo)電，故C錯(cuò)誤；D 燒制陶瓷的主要原料是粘土，燒制陶瓷的過程中有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，故D錯(cuò)誤；答案選B。12. D【解析】A. Na2SiO3是強(qiáng)堿弱酸鹽，在溶液中水解使溶液呈堿性，故A正確；B. 反響中鹽酸與石灰石反響生成氯化鈣、二氧化碳和水，鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的氯化氫會(huì)干擾二氧化碳與硅酸鈉的反響，不能確定碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，故B正確；C. b中凝膠狀沉淀溶解，c中無明顯變化，說明同濃度的Na2CO3溶液的堿性強(qiáng)于 NaHCO 3溶液，故C正確;D. Na2SiO3溶液與過量 CO2反響生成硅酸白色膠狀沉淀和碳酸氫鈉，反響的離子方程式為SiO32_+C

16、O2+2H2O=2HCO3一+H2SQ3J,故 D 錯(cuò)誤；應(yīng)選D?！军c(diǎn)睛】反響中鹽酸與石灰石反響生成氯化鈣、二氧化碳和水，鹽酸具有揮發(fā)性， 揮發(fā)出的氯化氫會(huì)干擾二氧化碳 與硅酸鈉的反響是解答關(guān)鍵和易錯(cuò)點(diǎn)。13. D【解析】A .二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅不溶于水，與水不反響，故A錯(cuò)誤；咼溫B . SiO2+2C Si+2C0 f,可知當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下 2.24L氣體即O.lmol氣體時(shí)，得到 0.05mol即1.4gSi，故B錯(cuò)誤；C. 6gSiO2為O.lmol，含有0.4mol硅氧鍵，故 C錯(cuò)誤；D 碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反響，高溫時(shí)，能夠與碳酸鈉固體反響生成

17、硅酸鈉和二氧化碳，故D正確；答案選D。14. A【解析】向KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中通入 CO2CO先和Ca(OH)2反響生成CaCO3沉淀，當(dāng)Ca(OH)2消耗完 時(shí)，繼續(xù)通入 CO2CQ和KOH反響生成K2CO3,當(dāng)KOH完全反響后，繼續(xù)通入 CO2CO2和K2CO3反響 生成KHCO3，后CO2和CaCO3H 2O反響生成可溶性的 Ca(HCO3)2，應(yīng)選A15. 【解析】過氧化鈉能與水或二氧化碳反響生成氧氣，可提供氧；氧化鋁的熔點(diǎn)高，可作耐火材料；硅是半導(dǎo)體，可以應(yīng)用于芯片、太陽能電池；二氧化硅對(duì)光具有良好的全反射作用，能作光導(dǎo)纖維。故答案為；。16. 6MgO 4SiQ 4

18、HOD 適當(dāng)提高溫度適當(dāng)延長浸取時(shí)間 采用連續(xù)攪拌的形式， 適當(dāng)提 高氫氧化鈉溶液的濃度 硅酸鈉 防止生成硅酸膠體 取少量最后一次洗滌液，滴加12滴硝 酸銀溶液，假設(shè)沒有白色沉淀生成，證明已經(jīng)洗滌干凈【解析】1硅酸鹽由鹽的書寫形式改寫為氧化物的形式改寫的一般方法為：堿性氧化物、兩性氧化物、酸性氧化物、水，蛇紋石主要成分為 Mg6S40io(0H)8寫成氧化物的形式：6MgO 4SiO2 4HD正確答案：6MgO 4SiO2 4202堿浸時(shí)，為提高其中硅酸鹽的浸取率可以適當(dāng)提高溫度，加快反響速率，提高浸取率；可以適當(dāng)延長浸取時(shí)間，提高浸取率 可以采用連續(xù)攪拌的形式，增大接觸面積，加快反響速率，提

19、高浸取率；適當(dāng)提高氫氧化鈉溶液的濃度加快反響速率提高浸取率，所以正確答案：適當(dāng)提高溫度適當(dāng)延長浸取時(shí)間采用連續(xù)攪拌的形式 適當(dāng)提高氫氧化鈉溶液的濃度 3它紋石的主要成分為 6Mg0 4Si0 4HD能夠與氫氧化鈉溶液反響的是Si02生成Na2SiO3所以過濾1得到的濾液的主要成分是硅酸鈉還含有少量的沒有反響的氫氧化鈉正確答案：硅酸鈉4硅酸鈉和鹽酸反響生成硅酸和氯化鈉，參加氯化鈉的作用是防止生成硅酸膠體，正確答案為：防止生成硅酸膠體；5硅酸鈉和鹽酸反響生成硅酸和氯化鈉可以檢驗(yàn)是否存在氯離子來檢驗(yàn)是否洗滌干凈，具體方法是：取少量最后一次洗滌液，滴加12滴硝酸銀溶液，假設(shè)沒有白色沉淀生成，證明已經(jīng)洗

20、滌干凈，正確答案為：取少量最后一次洗滌液，滴加12滴硝酸銀溶液，假設(shè)沒有白色沉淀生成，證明已經(jīng)洗滌干凈17. M 94 二氧化硅 共價(jià)鍵 3Mg 2Si + 4NH 4Cl = SiH 4+ 4NH3+ 2MgCl 2CC 鍵和CH鍵較強(qiáng)，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si Si鍵和Si H鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成CH鍵的鍵能大于CO鍵，CH鍵比CO鍵穩(wěn)定。而Si H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si O鍵，所以Si H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si O鍵。sp313Si03 n2n-(或Si032-)【解析】【分析】(1) Si原子核外電子數(shù)為14,基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22

21、p63s23p2，據(jù)此解答；(2) 硅在自然界中主要以硅酸鹽和二氧化硅形式存在；硅晶體和金剛石晶體類似都屬于原子晶體，硅原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合，在金剛石晶體的晶胞中，每個(gè)面1心有一個(gè)碳原子(晶體硅類似結(jié)構(gòu))，那么面心位置奉獻(xiàn)的原子為6X =3個(gè)；2(4) Mg 2Si和NH4CI在液氨介質(zhì)中反響制得 SiH4、NH3和MgCI 2；(5) 1能越小，化學(xué)鍵越不穩(wěn)定;鍵能越小，化學(xué)鍵越不穩(wěn)定，反響傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)方向進(jìn)行;6硅酸鹽中的SiO44-為正四面體結(jié)構(gòu)，所以中心原子Si原子采取了 sp3雜化方式；根據(jù)圖b的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中含有1個(gè)硅、3個(gè)氧原子?！驹斀狻?硅原子核外有14個(gè)電子，其基態(tài)原子的核外電子排布式為 1s22s22p63s23p2,對(duì)應(yīng)能層分別別為 K、L、M， 其中能量最高的是最外層 M層，該能層有s、p、d三個(gè)能級(jí)，s能級(jí)有1個(gè)軌道，p能級(jí)有3個(gè)軌道，d能 級(jí)有5個(gè)軌道，所以共有 9個(gè)原子軌道，硅原子的 M能層有4個(gè)電子3s23p2；2硅元素在自然界中主要以化合態(tài)二氧化硅和硅酸鹽形式存在；硅晶體和金剛石晶體類似都屬于原子晶體，硅原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合在金剛石晶體的晶胞中，每個(gè)面1心有一個(gè)碳原子晶體硅類似結(jié)構(gòu)，那么面心位置奉獻(xiàn)的原子為6X=3個(gè)；24Mg 2Si 和 NH4CI 在液氨介質(zhì)中反響制得 SiH4、NH3和 MgCI 2,方程式為：