发布时间 : 星期一 文章高中化学第4章非金属及其化合物第1节无机非金属材料的主角 - - 硅练习含解析新人教版必修1更新完毕开始阅读
无机非金属材料的主角——硅
基 础 巩 固
一、选择题
1．下列叙述正确的是( C ) A．Na2SiO3是硅酸盐，所以不溶于水 B．电影银幕用水玻璃浸泡，主要是了为防腐 C．建筑工业常用水玻璃作黏合剂
D．用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火
解析：Na2SiO3既是硅酸盐，又是钠盐，硅酸盐大多难溶于水，而钠盐均易溶于水；浸泡银幕主要是为了防火，而浸泡枕木主要是为了防腐；水玻璃有黏合作用，常作黏合剂。
2．下列有关物质用途的说法中，正确的是( B )
①SiO2可用来制造半导体材料 ②Si可用于制造光导纤维 ③Al(OH)3可用于治疗胃酸过多 ④SiO2、Na2CO3和CaCO3可用于制玻璃
A．①③ C．①②③
B．③④ D．②③④
解析：①SiO2用来制造光纤，而晶体硅用来制造半导体材料等，故①②都错误；③Al(OH)3
可与强酸反应，故可用于治疗胃酸过多，则③正确；④制玻璃的原料是石英、石灰石和纯碱，所以④正确。本题正确答案为B。
3．《资治通鉴·后晋高祖天福二年》有言：“闽主作紫微官，饰以水晶”。下列关于水晶主要成分的说法正确的是( D )
A．是一种硅酸盐
C．是酸性氧化物，不溶于任何酸
B．分子式为SiO2
D．在高温条件下可与碳酸钠反应
解析：A.水晶主要成分是二氧化硅，属于氧化物，不是硅酸盐，选项A错误；B.二氧化硅是原子晶体，其化学式为SiO2，不存在分子，选项B错误；C.二氧化硅是酸性氧化物，能溶于氢氟酸，选项C错误；D.在高温条件下可与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳，选项D正确。答案选D。
4．下列关于二氧化硅的叙述不正确的是( B )
①在固态和液态时，几乎不导电 ②能跟强碱反应，但不能与水反应 ③SiO2的物理性质与CO2类似 ④既是酸性氧化物，又是碱性氧化物
A．②和③ C．②和④
B．③和④ D．①和④
解析：①正确，SiO2在固态和液态时均无自由移动的电子或离子；②正确，如2NaOH＋
1
SiO2===Na2SiO3＋H2O；③不正确，SiO2与CO2的熔点、沸点、硬度、密度差别很大；④不正确，SiO2是酸性氧化物，不是碱性氧化物。
5．下列说法正确的是( A )
A．因为HF与SiO2反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 HClaqH2
B．下列转化在一定条件下能够实现：SiO2――→SiCl―→Si 4―高温高温C．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物 D．Si和SiO2都用于制造光导纤维
解析：A.HF与SiO2反应，SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记，故A正确；B.SiO2只溶于HF，不溶于盐酸，故B错误；C.HF与SiO2反应体现的是HF的特性，SiO2与其他的酸不反应，不是两性氧化物，故C错误；D.Si用于制造晶体管，SiO2用于制造光导纤维，故D错误。故选A。
6．在一定条件下，下列不能与二氧化硅反应的物质是( D )
①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 A．只有③⑤⑦ C．只有②⑤
B．只有⑤⑦ D．只有⑤
解析：二氧化硅一般不与酸反应(除氢氟酸外)，只有⑤不能与二氧化硅反应。 7．下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是( B ) A．两者均为弱酸
B．两者均可使紫色石蕊试液变红色 C．CO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸 D．两者受热时均可以分解
解析：硅酸不能使紫色石蕊试液变红，B错误。因为H2CO3酸性强于H2SiO3，故可以用H2CO3制备H2SiO3：CO2＋H2O＋Na2SiO3===Na2CO3＋H2SiO3↓。
8．气凝胶是一种世界上最轻的固体，世被称为“固态烟”，非常坚固耐用，它可以承受相当于自身重量几千倍的压力，最高能承受1 400摄氏度的高温，绝热性能十分优越，其主要成分是二氧化硅等。下列说法正确的是( B )
A．该材料具有良好的导电性 C．二氧化硅耐所有的酸和碱
B．二氧化硅可用于制作光导纤维 D．水泥的主要成分是二氧化硅
解析：A.气凝胶的主要成分是二氧化硅，二氧化硅不导电，选项A错误；B.二氧化硅可用于制作光导纤维，选项B正确；C.二氧化硅可溶于强碱的氢氟酸，选项C错误；D.水泥的主要成分是硅酸盐，选项D错误。答案选B。
9．生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，检验它是否存在着两种杂质的最好试剂是( B )
2
A．水 C．硫酸
B．盐酸 D．烧碱溶液
解析：生石灰能溶于水生成氢氧化钙与二氧化硅反应生成硅酸钙沉淀，碳酸钙不溶于水，所以有不溶于水的物质出现，不能说明杂质是否含有碳酸钙和二氧化硅，A错误；碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧化硅不溶于盐酸，生石灰溶于盐酸生成氯化钙和水，所以有气体产生说明有碳酸钙，有不溶物，说明有二氧化硅，B正确；碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙，微溶于水，二氧化硅不溶于硫酸，所以有不溶于水的物质出现，不能确定是碳酸钙还是二氧化硅，C错误；碳酸钙不溶于氢氧化钠，二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠，生石灰溶于水，所以不能确定是否含有二氧化硅，D错误。
10．下列反应中，能证明SiO2是酸性氧化物的是( B ) 高温
①SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ②SiO2＋CaO=====CaSiO3 高温
③SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ④SiO2＋2C=====Si＋2CO↑ A．①② C．③④
B．②③ D．①④
解析：注意二氧化硅不溶于水，与水不反应，依据①酸性氧化物能够与碱反应只生成盐和水；②能够与碱性氧化物反应只生成盐，据此解答即可。①SiO2与氢氟酸反应，不是与碱高温
反应，也不是与碱性氧化物反应，错误；②SiO2＋CaO=====CaSiO3，氧化钙为碱性氧化物，二氧化硅与氧化钙反应只生成盐，可以体现酸性氧化物性质，正确；③SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，二氧化硅与碱反应生成盐硅酸钠和水，可以体现酸性氧化物性质，正确；④SiO2＋高温
2C=====Si＋2CO↑，该反应没有盐和水生成，错误；答案选B。
11．下列离子方程式中书写正确的是( D )
A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca＋2OH＋CO2===CaCO3↓＋H2O B．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO3＋SiO2===SiO3＋CO2↑ C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2＋2OH===SiO3＋H2↑ D．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3＋2OH===SiO3＋2H2O
解析：过量二氧化碳通入澄清石灰水中生成可溶性的碳酸氢钙，碳酸钠溶液中加入二氧化硅不反应，二氧化硅与烧碱溶液反应生成硅酸钠和水，故A、B、C均错误。
二、非选择题
12．已知A是一种装饰品的主要成分，根据如图转化关系，回答下列问题。
－
2－
－
2－
2－
2－
2＋
－
3
(1)A的用途为__制光导纤维(合理即可)__(任写一种)，B是__Na2SiO3__，D是__H2SiO3__。 (2)写出化学方程式：
高温
① Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑ 。 △
④ H2SiO3=====H2O＋SiO2 。 (3)写出离子方程式：
② CO2＋H2O＋SiO3===CO3＋H2SiO3↓ 。 ③ SiO2＋2OH===SiO3＋H2O 。 ⑤ SiO3＋2H===H2SiO3↓ 。
解析：由A是一种装饰品的主要成分，高温下能与纯碱反应知，A是SiO2。SiO2与纯碱反应生成Na2SiO3和CO2，二者在水中可反应生成H2SiO3，而H2SiO3受热分解又可生成SiO2，所以A是SiO2，B是Na2SiO3，D是H2SiO3。
13．晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下： ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
300 ℃
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl=====SiHCl3＋H2； ③SiHCl3与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题： 高温
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为 SiO2＋2C=====Si＋2CO↑ 。
(2)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)：
2－
＋－
2－
2－
2－
①装置B中的试剂是__浓硫酸__。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是__使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化__。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是__有固体物质生成__，装置D不能采用普通玻璃管的原因是__在反应温度下，普通玻璃会软化__，装置D中发生反应的化学方程式为 1000～1100 ℃SiHCl3＋H2=====Si＋3HCl 。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性、控制好反应温度以及__排尽装置中的空气__。
解析：(1)根据题给信息，粗硅可以用碳还原二氧化硅的方法制得，反应方程式为SiO2
高温
＋2C=====Si＋2CO↑。
(2)①因SiHCl3与水剧烈反应，故A中产生的H2必须干燥，B中液体为浓硫酸，且C中
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