碳、硅及無機(jī)非金屬材料練習(xí)(詳解)

1、碳、硅及無機(jī)非金屬材料練習(xí)（詳解）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，硅一直扮演著主角，下面幾種物質(zhì)中含有硅單質(zhì)的是( )解析：選CA瑪瑙的主要成分是二氧化硅，錯(cuò)誤；B.光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，錯(cuò)誤；C.太陽能電池板的主要成分是硅單質(zhì)，正確；D.水晶的主要成分是二氧化硅，錯(cuò)誤。2材料與化學(xué)密切相關(guān)，表中對應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是( )選項(xiàng)材料主要化學(xué)成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅解析：選A金剛石的化學(xué)成分是碳，A項(xiàng)錯(cuò)誤。3據(jù)報(bào)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

2、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(diǎn)D它是一種新型無機(jī)非金屬材料解析：選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錯(cuò)，A正確；復(fù)合材料屬于混合物，沒有固定的熔點(diǎn)，由碳化硅、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的材料均屬于新型無機(jī)非金屬材料，C、D正確。4下列有關(guān)硅的敘述中，正確的是( )A工業(yè)上通常以SiO2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所有的元素中居第一位C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在自然界中可以以游離態(tài)

3、存在D硅在電子工業(yè)中，是重要的半導(dǎo)體材料解析：選DA項(xiàng)，工業(yè)上制單質(zhì)Si的反應(yīng)為SiO22CSi2CO，C為還原劑，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，硅在地殼中的含量在所有的元素中居第二位，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，硅在自然界中都以化合態(tài)存在，錯(cuò)誤。5下列說法正確的是( )A在粗硅的制取中發(fā)生2CSiO22COSi，硅被還原，所以碳的還原性大于硅的還原性B硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在帶磨口玻璃塞的試劑瓶中C用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后再通入CO2D由Na2CO3SiO2CO2Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸解析：選C依據(jù)元素周期律可知，硅的還原性大于碳，上述反應(yīng)能發(fā)生是因?yàn)楫a(chǎn)物中

4、有CO氣體生成，使平衡向右移動(dòng)，A錯(cuò)誤；硅酸鈉是一種黏合劑，不能保存在帶磨口玻璃塞的試劑瓶中，B錯(cuò)誤；D項(xiàng)中的反應(yīng)不是在水溶液中進(jìn)行的，且產(chǎn)物中有氣體生成，與硅酸和碳酸的酸性強(qiáng)弱無關(guān)，D錯(cuò)誤。6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(jià)格低廉，且副產(chǎn)品活性炭有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)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(jià)發(fā)生改變D反應(yīng)器中發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)為SiO22NaOH=Na2SiO3H2O解析：選AA項(xiàng)，稻殼灰來源廣泛、價(jià)格低

5、廉，活性炭具有吸附性，有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，正確；B項(xiàng)，操作A為過濾，操作B為蒸發(fā)濃縮，是兩種不同的操作，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，二氧化硅中硅元素的化合價(jià)是4價(jià)，硅酸鈉中硅元素的化合價(jià)是4價(jià)，所以該流程中硅元素的化合價(jià)沒有發(fā)生改變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由復(fù)分解反應(yīng)的概念可知，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O不屬于復(fù)分解反應(yīng)，錯(cuò)誤。7下列說法中正確的是( )A單質(zhì)氧化物酸或堿鹽，硅單質(zhì)可以按上述關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化B若a、b、c分別為Si、SiO2、H2SiO3，則可以通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系C二氧化碳和二氧化硅都可溶解在NaOH溶液中D青花瓷胎體的原料為高嶺土Al2Si2O5(OH)4，若以氧化物形式可表示

6、為Al2O3SiO2H2O解析：選CA項(xiàng)，Si與O2反應(yīng)生成SiO2，SiO2不與H2O反應(yīng)，“氧化物酸或堿”不能實(shí)現(xiàn)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)， bc，ca均不能通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，二氧化碳和二氧化硅都屬于酸性氧化物，都能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水，正確；D項(xiàng)，硅酸鹽可以用鹽的形式或氧化物的形式，Al2Si2O5(OH)4可表示為Al2O32SiO22H2O，錯(cuò)誤。8青石棉(crocidolite)是一種致癌物質(zhì)，是鹿特丹公約中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液處理時(shí)，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是( )A青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品B青

7、石棉中含有一定量的石英晶體C青石棉的化學(xué)組成可表示為Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OD1 mol青石棉能使1 mol HNO3被還原解析：選B硅酸鹽指的是硅、氧與其他化學(xué)元素(主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結(jié)合而成的化合物的總稱，故青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品；青石棉是一種純凈物，不可能含有一定量的石英晶體；1 mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O跟足量硝酸反應(yīng)時(shí)，失去3 mol電子，而還原產(chǎn)物只有NO，故能使1 mol HNO3被還原。9用四種溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應(yīng)關(guān)系正確的是( )選項(xiàng)操作及現(xiàn)象溶液A通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量

8、，渾濁消失飽和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，渾濁消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，渾濁不消失，再加入品紅溶液，紅色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁Ca(OH)2溶液解析：選DA項(xiàng)， 向飽和Na2CO3溶液中通入CO2，會發(fā)生反應(yīng)生成NaHCO3，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，所以會析出NaHCO3晶體，繼續(xù)通入CO2氣體，渾濁不消失，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，向Na2SiO3溶液中通入CO2，會產(chǎn)生硅酸，硅酸是不溶于水的白色沉淀，繼續(xù)通入CO2至過量

9、，渾濁不消失，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，向Ca(ClO)2溶液中通入CO2，會生成CaCO3和HClO，CaCO3與過量CO2反應(yīng)會轉(zhuǎn)化為Ca(HCO3)2，渾濁消失，HClO具有強(qiáng)氧化性，可使品紅溶液褪色，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Ca(OH)2溶液中通入CO2會生成CaCO3沉淀，繼續(xù)通入CO2氣體，CaCO3轉(zhuǎn)化為Ca(HCO3)2，加入NaOH后，Ca(HCO3)2和NaOH反應(yīng)會生成CaCO3，正確。10(2017九江模擬)蛇紋石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3組成。現(xiàn)取一份蛇紋石試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，首先將其溶于過量的鹽酸，過濾后，在所得的沉淀X和溶液Y中分別加入NaOH溶液至過量。下列敘述不正確的是( )

10、A沉淀X的成分是SiO2B將蛇紋石試樣直接溶于過量的NaOH溶液后過濾，可得到紅色顏料Fe2O3C在溶液Y中加入過量的NaOH溶液，過濾得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2D溶液Y中的陽離子主要是Mg2、Al3、Fe3、H解析：選B向蛇紋石試樣中加入過量的鹽酸，其中的MgO、Al2O3、Fe2O3溶解形成含Mg2、Al3、Fe3和H的溶液Y，而SiO2不溶解形成沉淀X，溶液Y中加入過量NaOH溶液，將得到Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀，A、C、D正確；將蛇紋石試樣直接溶于過量的NaOH溶液，其中的Al2O3和SiO2溶解形成AlO和SiO，而MgO和Fe2O3不溶解形成沉淀

11、，B錯(cuò)誤。11硅是帶來人類文明的重要元素之一，從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。(1)新型陶瓷Si3N4的熔點(diǎn)高、硬度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上可以采用化學(xué)氣相沉積法，在H2的保護(hù)下，使SiCl4與N2反應(yīng)生成的Si3N4沉積在石墨表面，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)工業(yè)上可以通過如圖所示的流程制取純硅：整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。假設(shè)每一輪次制備1 mol純硅，且生產(chǎn)過程中硅元素沒有損失，反應(yīng)中HCl的利用率為90%，反應(yīng)中H2的利用率為93.75%。則在第二輪次的生產(chǎn)中，補(bǔ)充投入HCl和H2的物質(zhì)的量之比是_。解析：(1)根據(jù)原子守恒可寫出化學(xué)方程式3SiCl42N26H2=Si3N412HCl。(2)SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和H2：SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2；由題中條件可知，Si(粗)3HClSiHCl3H21 mo