1、高中化学无机非金属材料硅的练习题 一、选择题 1.下列不是水玻璃用途的是( ) A.肥皂填料 B.木材防火剂 C.纸板黏胶剂 D.建筑装饰材料 解析：水玻璃是Na2SiO3溶液，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 答案：D 2.下列物质中，不含有硅酸盐的 是( ) A.水玻璃 B.硅芯片 C.黏土 D.普通水泥 解析：水玻璃是Na2SiO3的水溶液，黏土和普通水泥的主要成分都是硅酸盐 ，硅芯片的主要成分是硅。 答案：B 3.SiO2属于酸性氧化物的理由主要是( ) A.硅是非金属元素 B.SiO2对应的水化物是可溶性弱酸 C.SiO2能与强碱反应生成盐和水 D.SiO2不能与酸反应 解析：依据酸
2、性氧化物的概念进行判断能与强碱反应生成盐和水的氧化物。 答案：C 4.下列说法错误的是( ) A.二氧化硅是光导纤维的主要原料 B.硅是信息技术的关键材料 C.陶瓷餐具所用材料为硅酸盐 D.水晶镜片所用原料为硅酸盐 解析：石英、水晶、光导纤维主要成分为SiO2。Si用于信息产业及硅光太阳能电池。传统硅酸盐材料是陶瓷、水泥、玻璃，新型无机非金属材料为光导纤维、生物陶瓷等。 答案：D 5.下列物品或设备：水泥路桥门窗玻璃水晶镜片 石英钟表玛瑙手镯硅太阳能电池光导纤维 计算机芯片。所用材料为SiO2或要用到SiO2的是( ) A. B.全部 C. D. 解析：、用到的材料是Si而不是SiO2，其余都
3、用到SiO2。 答案：A 6.下列反应的离子方程式中， 正确的是(多选)( ) A.二氧化硅和氢氟酸反应：SiO2+4H+=Si4+2H2O B.二氧化硅和氢氧化钾溶液反应：SiO2+2OH-=SiO2-3+H2O C.水玻璃中滴入盐酸：SiO2-3+2H+=H2 SiO3 D.碳酸钡滴加稀硝酸：CO2-3+2H+=H2O+CO2 解析：A中氢氟酸是一种弱酸，不能拆写成离子的形式;D中碳酸钡是一种难溶性的物质，也不能拆写成离子的形式。 答案：BC 7.高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的数值分别是( ) A.7,2 B.5,4 C.6,3 D.3,6 解析：一般利用化合
4、物中化合价代数和等于零的规则来列方程求解。已知化合价：Al为+3价，Si为+4价，O为-2价，(OH)为-1价。则2(+3)+2(+4)+x(-2)+y(-1)=0，化简得：2x+y=14，将各项代入，只有B项符合该方程。 答案：B 8.CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是( ) A.氯化钙溶液 B.澄清的石灰水 C.饱和碳酸钠溶液 D .硅酸钠溶液 解析：先写出反应方程式，再由产物共存情况确定反应是否发生。因为盐酸的酸性比碳酸强，所以CO2通入CaCl2溶液中不会析出CaCO3沉淀。A符合题意。CO2通入澄清的石灰水中首先会生成白色沉淀CaCO3，继续通入过量的CO2，则生成的CaCO
5、3会逐渐溶解生成无色透明的Ca(HCO3)2。饱和Na2CO3溶液中通入CO2，因生成溶解度较小的酸式碳酸盐NaH CO3，可以产生沉淀。CO2气体通入Na2SiO3溶液生成不溶于水的原硅酸或硅酸，会产生沉淀。 答案：A 9. 如图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案，则该刻蚀过程中发生的主要化学反应为( ) A.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 B.NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 C.Si+4HF=SiF4+2H2 D.SiO2+4HF=SiF4+2H2O 解析：因为玻璃中含有SiO2，而SiO2能与氢氟酸发生反应：SiO2+4HF=SiF4+2H2O，所以可以用氢
6、氟酸来刻蚀玻璃。 答案：D 10.下列有关硅及其化合物的说法正确的是( ) A.晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料 B.常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在 C.SiO2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸 D.除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸 解析：解决此类题目可利用非金属单质及其化合物的相似性进行类推，但同时要注意硅及其化合物有不同于其他非金属及其化合物的特性。A项，晶体硅虽然具有金属光泽，但它属于非金属单质;其导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。B项，虽然常温下硅的化学性质稳定，但自然界中没有游离态的硅，它主要以二氧化硅和
7、硅酸盐的形式存在;C项，SiO2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不与水反应。D项，SiO2不溶于稀盐酸，可使用稀盐酸除去其中混有的CaCO3，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O。 答案：D 二、非选择题 11.硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 (1)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 _， 工艺师常用_(填物质名称)来雕刻玻璃。 (2)用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可作_的原料。 (3)工业上常用2C+SiO2=高温Si+2CO制备硅单质，该反应中有元素化合价升
8、高的物质是_(填化学式，下同)，氧化剂是_。 解析：(1)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH= =Na2SiO3+H2O 。由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。 (2)Na2SiO3的水溶液又称“水玻璃”，它具有阻燃的功能，因此可作防火剂。 (3)反应中C被氧化，SiO2中的Si+4被还原，因此 SiO2作氧化剂。 答案：(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O氢氟酸 (2)防火剂(3)CSiO2 12.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高，化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮气在1 300 时反应获得。 (1)根据性质，
9、推测氮化硅陶瓷的用途是_(填字母)。 A.制气轮机叶片 B.制有色玻璃 C.制永久性模具 D.制造柴油机 (2)画出N的原子结构示意图_，已知得电子能力NSi，请写出氮化硅的化学式_。 (3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式_。 解析：由氮化硅的性质(硬度大、熔点高，化学性质稳定)可判断其用途为A、C、D。有色玻璃只是在制作玻璃的过程中熔入了有颜色的化合物如Co2O3、Cu2O等;因非金属性N Si，故在氮化硅中，N显-3价，Si显+4价，由此可写出其化学式为Si3N4;氮化硅被氢氟酸腐蚀是由于Si3N4能与HF发生化学反应，由于S
10、i与F有极强的亲合性生成SiF4，则另一种产物为NH3。 答案：(1)A、C、D (2) Si3N4 (3)Si3N4+12HF=3SiF4+4NH3 13.(2010吉林高 一检测)如图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B是一种单质，其余物质也都是含B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C对应 的酸，B的结构类似金刚石，D为B的氧化 物(其他不含B元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略去)，请填写空白： (1)A、D、E的化学式分别为_、_、_。 (2)A和B的互相转化在工业上有什么实际意义?_。 (3)写出DC反应的化学方程式：_。 (4)写出ED反应的化学方程式
11、：_。 解析：本题的突破口是：“B是一种单质”“B的结构类似金刚石”。据此，容易推断出B是晶体硅。硅与氯气在加热条件下生成SiCl4，因此，A为SiCl4。经过分馏提纯后得到纯净的SiCl4，SiCl4可以被氢气还原得纯净的硅。根据D是B(Si)的氧化物，可知D为SiO2，由此可知其他答案。 答案：(1)SiCl4SiO2H2SiO3 (2)粗硅提纯 (3)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (4)H2SiO3=SiO2+H2O 14.某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息： 工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si; Mg在点
12、燃的条件下按质量比85与SiO2反应生成一种白色固体化合物和另一种硅化物; 金属硅化物与稀硫酸反应生成硫酸盐与SiH4; Si和SiO2均不能与稀H2SO4反应; SiH4在空气中自燃。 他们的研究报告中记载着“选用合适的物质在适合的条件下充分反应;再用足量稀硫酸溶解固体产物;然后过滤、洗涤、干燥、最后称量在稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期的63%左右。”请回答下列问题： (1)该小组“实验室制Si”的化学反应方程式是 _。 (2)写出的反应方程式：_。 (3)该过程中产率比预期低的原因是 _。 (4)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是什么?请用必要的文字和化学方程式予以说明： _ _。 解析：碳可以在高温下还原SiO2制得Si。反应的化学方程式为SiO2+2C=高温Si+2CO。 Mg与SiO2反应类似于Mg与CO2的反应，先生成MgO和Si，Si再和Mg反应生成Mg2Si，故可生成MgO和Mg2Si。 Mg2Si+2H2SO4=2MgSO4+SiH4 SiH4+2O2=SiO2+2H2O。 答案：(1)2C+SiO2=高温Si+2CO (2)SiO2+4Mg=2MgO+Mg2Si (3)部分硅与镁反应生成了硅化镁 (4)SiH4能自燃，而有爆鸣声和火花就是由S iH4的自燃引起的，SiH4+2O2=SiO2+2H2O
