專題九-無機(jī)非金屬材料的主角-硅-B卷(人教版必修1)(解析版)

非金屬及其化合物專題九無機(jī)非金屬材料的主角——硅B卷滾動提升檢測一、選擇題（每小題5分，共60分）1．下列關(guān)于硅酸的說法正確的是（）A．硅酸可以通過SiO2和水化合反應(yīng)直接制得B．可用反應(yīng)Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓制取硅酸C．因為硅酸難溶于水，所以它不能與NaOH溶液反應(yīng)D．干燥劑“硅膠”的主要成分是硅酸鈉【答案】B【詳解】A．SiO2難溶于水，因此不能與水化合反應(yīng)直接制得硅酸，錯誤；B．由于酸性HCl>H2SiO3，所以可用反應(yīng)Na2SiO3+2HCl="2NaCl+"H2SiO3↓制取硅酸，正確；C．盡管硅酸難溶于水，但是它仍能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生硅酸鈉和水，錯誤；D．干燥劑“硅膠”的主要成分是硅酸，錯誤。答案選B。2．下列哪些材料是新型無機(jī)材料（）①氧化鋁陶瓷②氮化硅陶瓷③碳化硅陶瓷④氮化鋁陶瓷⑤氮化鈦陶瓷⑥硅化硼陶瓷⑦二硅化銅陶瓷A．①②③ B．①③④⑤ C．①⑤⑥ D．全部【答案】D【分析】傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料：如水泥、耐火材料、平板玻璃、儀器玻璃和普通的光學(xué)玻璃以及日用陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和電瓷、搪瓷、磨料（碳化硅、氧化鋁）、鑄石、碳素材料、非金屬礦（石棉、云母、大理石等）。新型無機(jī)非金屬材料主要有先進(jìn)陶瓷、非晶體材料、人工晶體、無機(jī)涂層、無機(jī)纖維等?！驹斀狻竣傺趸X陶瓷②氮化硅陶瓷③碳化硅陶瓷④氮化鋁陶瓷⑤氮化鈦陶瓷⑥硅化硼陶瓷⑦二硅化銅陶瓷都屬于新型無機(jī)材料。故選D。3．SiO2能在高溫下，與下列哪些物質(zhì)反應(yīng)，并放出氣體的是（）A．CaO固體 B．Na2CO3粉未 C．NaOH固體 D．Al2O3粉未【答案】B【詳解】A．CaO固體與二氧化硅反應(yīng)只生成硅酸鈣，沒有氣體生成，故A不符合；B．SiO2與碳酸鈉反應(yīng)會生成硅酸鈉，同時生成二氧化碳?xì)怏w，故B符合；C．二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉與水，沒有氣體生成，故C不符合；D．Al2O3粉未與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鋁，沒有氣體生成，故D不符合；故選B。4．下列說法正確的是()A．SiO2是酸性氧化物，不跟任何酸反應(yīng)B．水玻璃敞口存放，不可能有白色膠狀沉淀析出C．高溫時SiO2能跟Na2CO3反應(yīng)放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)D．SiO2不溶于水，也不能與水反應(yīng)【答案】D【詳解】A.SiO2是酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水，A錯誤；B.水玻璃敞口存放，硅酸鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成白色硅酸膠狀沉淀，B錯誤；C.二氧化硅和碳酸鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，是由難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐，不能比較酸性強(qiáng)弱，C錯誤；D.SiO2雖然是酸性氧化物，但是它不溶于水，也不能與水反應(yīng)，D正確；答案選D。5．將足量CO2氣體通入水玻璃中，然后加熱蒸干，并在高溫下充分灼燒，最后所得的固體物質(zhì)是()A．Na2SiO3 B．Na2CO3、NaSiO3C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2【答案】A【詳解】將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生的反應(yīng)分別為Na2SiO3＋2CO2＋2H2O=H2SiO3↓＋2NaHCO3，H2SiO3SiO2＋H2O,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，則最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3，故答案為A。6．下列化學(xué)方程式書寫錯誤的是()A．硅與氫氟酸反應(yīng)：Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑B．硅與燒堿溶液反應(yīng)：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑C．硅與鹽酸反應(yīng)：Si＋4HCl=SiCl4＋2H2↑D．二氧化硅在高溫下被C還原：SiO2＋2CSi＋2CO↑【答案】C【詳解】A.硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氯化硅和氫氣，化學(xué)方程式為Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑，A正確；B.硅與燒堿溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和氫氣，化學(xué)方程式為Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑，B正確；C.硅不與鹽酸反應(yīng)，C不正確；D.二氧化硅在高溫下被C還原生成硅和一氧化碳，化學(xué)方程式為SiO2＋2CSi＋2CO↑，D正確。答案選C。7．在空氣中久置而不易變質(zhì)的物質(zhì)是()A．過氧化鈉B．氧化鈉C．硅酸鈉溶液D．純堿【答案】D【詳解】A、過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，A不符合題意；B、氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，B不符合題意；C、硅酸鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉、硅酸沉淀，C不符合題意；D、純堿的成分是碳酸鈉，碳酸鈉性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中基本無變化，即純堿久置不易變質(zhì)，D符合題意；故選D。8．下列物品或設(shè)備的成分中含有二氧化硅的是()①門窗玻璃②水晶鏡片③石英鐘表④瑪瑙首飾⑤硅太陽能電池⑥光導(dǎo)纖維⑦計算機(jī)芯片A．①②③④⑥ B．全部 C．⑤⑦ D．①②⑥⑦【答案】A【詳解】①門窗玻璃中含有SiO2、Na2SiO3、CaSiO3，①符合題意；②水晶鏡片主要成分是SiO2，②符合題意；③石英鐘表主要成分是SiO2，③符合題意；④瑪瑙首飾主要成分是SiO2，④符合題意；⑤硅太陽能電池主要成分是Si，⑤不符合題意；⑥光導(dǎo)纖維主要成分是SiO2，⑥符合題意；⑦計算機(jī)芯片的主要成分是Si，⑦不符合題意；故合理選項是A。9．可以說明二氧化硅是酸酐的是()A．它溶于水得到相應(yīng)的酸 B．它對應(yīng)的水化物是可溶性強(qiáng)酸C．它與強(qiáng)堿反應(yīng)只生成鹽和水 D．它是非金屬氧化物【答案】C【詳解】A.二氧化硅不溶于水，與水不反應(yīng)，不符合題意，A錯誤；B.二氧化硅對應(yīng)的水化物是難溶性弱酸，不符合題意，B錯誤；C.二氧化硅與強(qiáng)堿反應(yīng)只生成硅酸鈉和水，可說明二氧化硅是硅酸的酸酐，符合題意，C正確；D.非金屬氧化物不一定是酸酐，不符合題意，D錯誤；故選C?！军c睛】二氧化硅是中學(xué)出現(xiàn)的唯一的一種難溶于水的酸性氧化物，它與一般的酸性氧化物存在一定的差異性，如它不能與弱堿反應(yīng)，它能與特殊的酸(氫氟酸)反應(yīng)等。10．高純度單晶硅是典型的無機(jī)非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機(jī)的一場“革命”。這種材料可以按下列方法制備：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純)，下列說法正確的是()A．步驟①的化學(xué)方程式為SiO2＋CSi＋CO2↑B．步驟①、②、③中每生成或反應(yīng)1molSi，轉(zhuǎn)移4mol電子C．二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，而硅不能與氫氟酸反應(yīng)D．SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點67.6℃)，通過蒸餾(或分餾)可提純SiHCl3【答案】D【詳解】A．二氧化硅高溫下與C反應(yīng)生成CO氣體，即步驟①的化學(xué)方程式為：SiO2+2CSi+2CO↑，故A錯誤；B．步驟①中Si的化合價降低4，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4mol，步驟②中生成SiHCl3，化合價升高2，步驟③中每生成1molSi，轉(zhuǎn)移2mol電子，故B錯誤；C．二氧化硅和硅均能與氫氟酸反應(yīng)，故C錯誤；D．沸點相差30℃以上的兩種液體可以采用蒸餾的方法分離，則SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點67.6℃)，通過蒸餾(或分餾)可提純SiHCl3，故D正確；故答案為D。11．下列關(guān)于二氧化硅的說法不正確的是（）A．硅元素是地殼中含量僅次于氧的元素B．地殼中的巖石、沙子和土壤中都含有二氧化硅C．純凈的二氧化硅是一種無色透明的晶體D．二氧化硅是一種熔點高、硬度大、能溶于水的固體【答案】D【詳解】A.地殼中元素含量處于第一位的是O、第二位的是Si元素，所以硅是在地殼中的含量僅次于氧，故不選A；

B.地殼中的巖石、沙子和土壤中都含有二氧化硅，故不選B；C.二氧化硅晶體是一種無色透明的固體，是制造光導(dǎo)纖維的主要成分，故不選C；D.二氧化硅屬于原子晶體，是一種熔點高、硬度大、難溶于水的固體，故選D；答案：D12．漢代器物上的顏料“漢紫”至今尚沒有發(fā)現(xiàn)其自然存在的記載。20世紀(jì)80年代科學(xué)家進(jìn)行超導(dǎo)材料研究時，偶然發(fā)現(xiàn)其成分為紫色的硅酸銅鋇（化學(xué)式:BaCuSi2Ox，Cu為+2價），下列有關(guān)“漢紫”的說法中不正確的是（）A．用鹽的形式表示:BaSiO3·CuSiO3 B．用氧化物形式表示:BaO·CuO·2SiO2C．易溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿 D．性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色【答案】C【詳解】A.硅酸銅鋇中各元素的化合價代數(shù)和為0，所以BaCuSi2Ox中x為6，用鹽的形式表示：BaSiO3?CuSiO3，A項正確；B.硅酸鹽用氧化物形式表示時，書寫順序為：活潑金屬氧化物、不活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸銅鋇用氧化物形式表示：BaO?CuO?2SiO2，B項正確；C.

BaCuSi2O6是弱酸鹽，所以能和強(qiáng)酸反應(yīng)，和強(qiáng)堿不反應(yīng)，C項錯誤；D.

BaCuSi2O6中銅顯+2價，二價銅離子不容易被還原，所以性質(zhì)較穩(wěn)定，不容易褪色，D項正確；答案選C。【點睛】此題要了解硅酸鹽用氧化物形式表示時的書寫順尋，書寫順序為：活潑金屬氧化物、不活潑金屬氧化物、二氧化硅、水。二、非選擇題（共40分）13．（10分）為確認(rèn)、、的酸性強(qiáng)弱，某學(xué)生設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置，一次實驗即可達(dá)到目的（不必選其他酸性物質(zhì)）請據(jù)此回答：（1）錐形瓶中裝某可溶性正鹽溶液，分液漏斗所盛試劑應(yīng)為________。（2）裝置B所盛的試劑是_____________，其作用是__________________。（3）裝置C所盛試劑是________________，C中反應(yīng)的離子方程式是____________。（4）由此得到的結(jié)論是酸性：________＞________＞________?！敬鸢浮葵}酸飽和溶液吸收氣體溶液↓（或）【詳解】要確認(rèn)、、的酸性強(qiáng)弱，設(shè)計的實驗流程為HCl→H2CO3→H2SiO3，由于鹽酸易揮發(fā)，會干擾CO2與Na2SiO3溶液的反應(yīng)，所以在CO2通入硅酸鈉溶液前，應(yīng)除去CO2中混有的HCl氣體。（1）錐形瓶中裝某可溶性正鹽(通常為Na2CO3)溶液，分液漏斗所盛試劑應(yīng)為鹽酸。答案為：鹽酸；（2）裝置B所盛的試劑為飽和NaHCO3溶液，其作用是除去CO2中混有的HCl氣體。答案為：飽和溶液；吸收氣體；（3）裝置C中發(fā)生反應(yīng)Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3。裝置C所盛試劑是溶液，C中反應(yīng)的離子方程式是SiO32-+CO2+H2O==H2SiO3↓+CO32-或SiO32-+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2HCO3-。（4）由此得到的結(jié)論是酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3。答案為：HCl；H2CO3；H2SiO3。【點睛】硅酸溶膠的制備：向盛有適量1mol/L稀鹽酸的試管里，逐滴加入適量的飽和硅酸鈉溶液，用力振蕩，即得到無色透明的硅酸溶膠。硅酸凝膠的制備：向盛有少量飽和硅酸鈉溶液的試管里，逐滴加入幾滴濃鹽酸，振蕩、靜置，即得到無色透明果凍狀的硅酸凝膠。14．（10分）工業(yè)上生產(chǎn)玻璃的原料是___________、_____________、_______________；有關(guān)的反應(yīng)原理有：__________________________________、_________________________________。【答案】純堿石灰石石英SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑【解析】【詳解】在工業(yè)上以石灰石、純堿、二氧化硅為原料，在電阻爐中在高溫下發(fā)生反應(yīng)：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，反應(yīng)產(chǎn)生硅酸鈉、硅酸鈣及過量的二氧化硅混合，熔融就得到普通玻璃。【點睛】本題考查了制取玻璃的原料、反應(yīng)原理的化學(xué)方程式表示的知識，是有關(guān)建筑材料玻璃的制取的有關(guān)知識。15．（10分）除去下列粉末中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，將選用的試劑填在橫線上。(1)__________________；(2)__________________；(3)NaCl()__________________；(4)CuO(SiO2)__________________；(5)(NaCl)__________________【答案】鹽酸氧氣鹽酸NaOH溶液水【詳解】(1)SiO2是酸性氧化物，不溶于鹽酸，CaCO3能溶于鹽酸，與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生可溶性的CaCl2、H2O、CO2，因此可用鹽酸除去SiO2中的CaCO3；(2)C與O2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO2氣體而與固體SiO2分離，從而可將SiO2中的雜質(zhì)C除去；(3)Na2SiO3與鹽酸反應(yīng)：，然后過濾，除去H2SiO3，就得到NaCl溶液，故可用鹽酸除去NaCl中的Na2SiO3；(4)CuO為堿性氧化物，SiO2為酸性氧化物能夠與NaOH發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生可溶性的物質(zhì)，然后過濾洗滌，就得到純凈的CuO，故可用NaOH溶液除去CuO中的SiO2；(5)NaCl能夠溶于水，而SiO2不能溶于水，因此向混合物中加入水，SiO2不溶解，NaCl溶解，可除去SiO2中的NaCl。16．（10分）從硅的氧化物可以制取硅單質(zhì)，主要化學(xué)反應(yīng)如下：粗硅的制?。河纱止柚萍児?常用方法)：Si(粗)＋2Cl2SiCl4SiCl4＋2H2Si(純)＋4HCl根據(jù)以上反應(yīng)，回答下列問題。（1）在制取粗硅的反應(yīng)中，焦炭的作用是什么___？（2）在由粗硅制純硅的