1、【 精品教育资源文库 】 第 1 节 碳、硅及无机非金属材料 板块三 限时规范特训 时间： 45分钟 满分： 100分 一、选择题 (每题 6分，共 72分 ) 1下列叙述中不正确的是 ( ) A单质硅是重要的半导体材料 B二氧化硅是制造光导纤维的材料 C硅酸钠可以作木材防火剂 D自然界里存在大量的单质硅和二氧化硅 答案 D 解析 硅在自然界中以化合态形式存在，多以硅酸盐或二氧化硅的形式存在于岩石、矿物中， D错误。 2下列说法正确的是 ( ) A SiO2和 CO2都是酸性氧化物 B为防止月饼等富脂食品氧化变质，可在包装 袋中放入硅胶 C NaHCO3溶液中含有 Na2SiO3杂质，可通入
2、少量 CO2后过滤 D SiO2中含 Al2O3杂质，可加入足量 NaOH溶液然后过滤除去 答案 A 解析 SiO2、 CO2分别为 H2SiO3、 H2CO3对应的酸性氧化物， A 正确；硅胶具有吸水性，可以防止食品受潮，而不能防止食品氧化， B错误；除去 NaHCO3溶液中的 Na2SiO3杂质，应通入足量 CO2，发生反应： Na2SiO3 2CO2 2H2O=2NaHCO3 H2SiO3 ， C 错误； SiO2、 Al2O3均能与NaOH溶液反应，应加入稀盐酸后 过滤， D错误。 3 2017 合肥高三质检 硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( ) A陶瓷、水晶、
3、水泥、玻璃都属于硅酸盐产品 B水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂 C某硅酸盐的化学式为 KAlSi3O8，可用 K2OAl 2O36SiO 2表示 D高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池 答案 C 解析 水晶的主要成分是 SiO2不是硅酸盐， A错误；水玻璃是 Na2SiO3溶液，属于混合物，B错误；高纯度的 SiO2用于制光导纤维，高纯度的 Si用于制太阳能电池 ， D错误。 4 2017 银川模拟 下列说法中不正确的是 ( ) A因 SiO2不溶于水，故 H2SiO3不是 SiO2对应的酸 B CO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀 C SiO2熔点高、硬度大 D氢氟
4、酸能够雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸 答案 A 解析 H2SiO3对应的酸性氧化物是 SiO2，但 SiO2不能直接与水反应生成 H2SiO3。 【 精品教育资源文库 】 5 2017 湖南株洲质检 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法中不正确的是( ) A煤炭经气化、液化和干馏等过程，可以转化为清洁能源 B利用二氧化碳来 制造全降解塑料，可以缓解温室效应 C高纯硅可用于制造太阳能电池、计算机芯片和光导纤维 D在医疗上，可用碳酸氢钠治疗胃酸过多症 答案 C 解析 煤炭经气化、液化和干馏等过程，可以转化为清洁能源，减少污染物的排放，故A 正确；利用二氧化碳制造全降解塑料，减少了二氧化
5、碳的排放，可以缓解温室效应，故 B正确；光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅单质，故 C错误；可以用碳酸氢钠中和胃酸，治疗胃酸过多症，故 D 正确。 6如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是 ( ) A SiO2属于两性氧化物 B盛放 Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞 C硅胶吸水后可重复再生 D图中所示的转化都是氧化还原反应 答案 C 解析 SiO2 是酸性氧化物，它能与氢氟酸反应是其特殊性质， A 错误；在图示转化关系中只有第一行的变化是氧化还原反应，其余均为非氧化还原反应。 7下列离子方程式中书写正确的是 ( ) A水玻璃中通入过量的二氧化碳： Na2SiO3 CO2
6、H2O=2Na CO23 H2SiO3 B澄清石灰水中通入过量二氧化碳： Ca(OH)2 2CO2=Ca2 2HCO3 C二氧化硅与氢氟酸反应： SiO2 4H 4F =SiF4 2H2O D二氧化硅溶于烧碱溶液中： SiO2 2OH =SiO23 H2O 【 精品教育资源文库 】 答案 D 解析 Na2SiO3是强电解质，应拆成 Na 、 SiO23 ， CO2过量，产物应为 HCO3 ， A 项正确写法是 SiO23 2CO2 2H2O=H2SiO3 2HCO3 ； B项正确 写法是 CO2 OH =HCO3 ； C项氢氟酸是弱酸，在离子方程式中不能拆分。 8下列说法中不正确的是 ( )
7、 A光导纤维的主要成分是二氧化硅 B二氧化硅是硅酸的酸酐，但不可以用它和水直接反应来制取硅酸 C硅的化学性质不活泼，但在常温下也可和某些物质反应 D盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠溶液水解呈碱性 答案 D 解析 盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠溶液黏性强，容易使瓶塞和瓶口黏合在一起而不易打开， D错误。 9金刚砂 (SiC)可由 SiO2和碳在一定条件下反应制得，反应方程式为 SiO2 3C=高温SiC 2CO ，下列有关制造金刚砂的说法正确的是 ( ) A该反应中的氧化剂是 SiO2，还原剂为 C B该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为 1 2
8、 C该反应中每生成 1 mol SiC转移电子 12 mol D该反应中的还原产物是 SiC、氧化产物是 CO，其物质的量之比为 1 2 答案 D 解析 反应产物 SiC中 Si、 C的化合价分别为 4、 4价，所以 SiO2既不是氧化剂，又不是还原 剂；碳元素从 0价转变成 4价 (SiC)和 2价 (CO)， CO是氧化产物， SiC是还原产物，两者的物质的量之比为 2 1；每生成 1 mol SiC 转移电子 4 mol。 10硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是 ( ) A可以用焦炭还原二氧化硅生产硅： 2C SiO2=高温Si 2CO B SiO2是非金属氧化物，它
9、不与任何酸反应 C在粗硅的制取中发生反应 2C SiO2=高温2CO Si，硅被还原 ，所以碳的还原性强于硅的还原性 D高纯硅可用于制造太阳能电池，高纯二氧化硅可用于制造计算机芯片 答案 A 解析 工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅生产硅： 2C SiO2=高温Si 2CO ， A正确；SiO2 能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水， B 错误；在粗硅的制取中发生反应 2C SiO2=高温2CO Si，由于反应是在高温条件下进行，且生成 CO气体从体系中逸出能够进一步促进反应进行，因此尽管是硅被还原，也不能说明碳的还原 性强于硅的还原性， C 错误；二氧化硅【 精品教育资源文库 】 可用于制造光导纤
10、维，高纯硅可用于制造太阳能电池、计算机芯片等， D错误。 11 2017 潍坊模拟 硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是 ( ) A氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为 Si3N4 B碳化硅 (SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承 C光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为 SiO2 D硅酸盐均不溶于水 答案 D 解析 在氮化硅中， N 元素为 3 价， Si 元素为 4 价，则化学式为 Si3N4， A 正确；硅酸钠易溶于水， D 错误。 12 2017 湖南十三校联考 将足量的 CO2不断通入 KOH、 Ba(OH)2、
11、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入 CO2的量的关系可表示为 ( ) 答案 D 解析 将足量的 CO2不断通入 KOH、 Ba(OH)2、 KAlO2的混合溶液中，发生反应的先后顺序为 Ba(OH)2 CO2=BaCO3 H2O、 2KOH CO2=K2CO3 H2O、 2KAlO2 CO2 3H2O=2Al(OH)3 K2CO3、 K2CO3 CO2 H2O=2KHCO3、 BaCO3 CO2 H2O=Ba(HCO3)2，根据物质的溶解性可知，只有 D项符合题意。 二、非选择题 (共 28分 ) 13 (15 分 )石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含 SiO2(7.8%)、 Al2
12、O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和 MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下： 【 精品教育资源文库 】 (注： SiCl4的沸点为 57.6 ，金属氯化物的沸点均高于 150 ) (1)向反应器中通入 Cl2前，需通一段时间 N2，主要目的是 _。 (2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相 应的氯化物。气体 中的碳氧化物主要为_ 。由气体 中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_。 (3)步骤 为：搅拌、 _。所得溶液 中的阴离子有 _。 (4)100 kg初级石墨最多可获得 的质量为 _kg。 答案 (1)排出装置中的空气 (2)CO SiCl4 6NaOH=Na
13、2SiO3 4NaCl 3H2O (3)过滤 AlO2 、 OH 、 Cl (4)7.8 解析 (1)向反应器中通入 Cl2前，需通一段时间 N2，主要目的是排尽反应器中的空气，防止高温下初级石墨与空气中的 O2反应。 (2)气体 中的碳氧化物主要为 CO，由气体 中某物质得到水玻璃，故其为含硅的化合物 SiCl4，反应方程式为 SiCl4 6NaOH=Na2SiO3 4NaCl 3H2O。 (3)步骤 为搅拌，并通过过滤操作将沉淀和溶液分离；由题意分析可知，所得溶液 中的阴离子有 AlO2 、 Cl 、 OH 。 (4)由溶液 生成沉淀 ，是将 AlO2 转化为 Al(OH)3，由题意可知
14、Al2O3 2Al(OH)3， n(Al2O3) 100000 g5.1%102 gmol 1 50 mol， nAl(OH)3 100 mol，则 mAl(OH)3 100 mol78 gmol 1 7800 g 7.8 kg。 14 2018 江西师大附中月考 (13分 )氮化硅 (Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域中有重要用途。工业上有多种方法来制备氮化硅，下面是几种常见的方法： (1)方法一 直接氮化法：在 1300 1400 时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为 3Si 2N21300 1400 ,Si3N4。 (2)方法二 可以用 NH3和 SiH4(硅烷 )在一定条件下反应，并在 600 的加热基板上生成 氮 化 硅 膜 ， 其 化 学 方 程 式 为_。 (3)方法三 化学气相沉积法：在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生【 精品教育资源文库 】 成氮化硅和氯化氢，与方法一相比，用此法制得的氮化硅纯度较高，其原因 是_。 (4)方法四 Si(NH2)4热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成 Si(NH2)4和一种气体：_
