高考化学大一轮复习 专题3 从矿物到基础材料 第3单元 课后限时训练10 含硅矿物与信息材料

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”课后限时训练(十)含硅矿物与信息材料(建议用时：45分钟)1(2015广东6月学考)水玻璃是建筑行业常用的粘合剂，并可用于木材防火和防腐处理。水玻璃为()ACaSiO3固体BSiO2CNa2SiO3水溶液 DH2SiO3CNa2SiO3水溶液俗称水玻璃、泡花碱。2下列有关硅元素的叙述中，正确的是()A光导纤维是以硅单质为主要原料制成的B硅是构成矿物和岩石的主要元素，主要以硅单质形式存在C硅在电子工业中是最重要的半导体材料D陶瓷、玻璃、水晶等都属于硅酸盐产品CA项，光导纤维以SiO2为原料制成；B项，硅主要以化合态形式存在；D项，水晶为SiO2，不是盐。3(2017温州模拟)有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是()A高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片B硅可由二氧化硅还原制得C低温时，硅与水、空气和酸均不反应，但能与氢氟酸反应D自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅D自然界中无单质硅，D项错误。4光电池可用作计算器、人造卫星的动力，如图所示。下列分析正确的是()A硅是将太阳能转换为电能的常用材料B玻璃盖板是由纯碱、石灰石与石英制得的晶体C支架用铝合金而不用铝是利用了其熔点高于铝的特点D光电池制造中不会产生任何化学污染A太阳能电池的主要成分是硅单质，硅是将太阳能转换为电能的常用材料，故A正确；玻璃是混合物不是晶体，故B错误；合金熔点低，硬度大，故C错误；制备粗硅的反应方程式为SiO22CSi2CO，会产生有毒气体CO，所以光电池制造中会产生化学污染，故D错误。5.下列反应能说明SiO2是酸性氧化物的是() 【导学号：81640060】ASiO22CSi2COBSiO22NaOH=Na2SiO3H2OCSiO24HF=SiF42H2ODSiO2CaCO3CaSiO3CO2B酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物，故B选项可证明SiO2属于酸性氧化物。6在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是()焦炭纯碱碳酸钙氢氟酸硝酸氢氧化钾氧化钙ABCDDSiO2作为酸性氧化物，可与KOH、CaO等反应：SiO22KOH=K2SiO3H2O，SiO2CaOCaSiO3；在高温下SiO2可与焦炭、CaCO3、Na2CO3等反应：SiO22CSi2CO，SiO2CaCO3CaSiO3CO2；另外常温下SiO2可与HF反应：SiO24HF=SiF42H2O。7(2017浙江慈溪中学联考)硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是()A硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制B从Si(s)O2(g)=SiO2(s)H858.6 kJmol1可知，硅燃烧放出的热量较多C自然界中硅的贮存量丰富，可以从自然界直接获得单质硅D硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一C硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅不是气体，其污染容易得到有效控制；硅为固体燃料，化学性质不活泼，运输、贮存比较容易；硅在自然界中以化合态形式存在，C错误。8(2017浙江慈溪杨贤江中学适应性考试)下列说法正确的是()A高温下，可在试管内完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反应BCO2和钠在一定条件下反应可以得到金刚石和碳酸钠，反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是34C现代海战通过喷放液体SiCl4(极易水解)和液氨可产生烟幕，其主要成分是NH4ClD从燃煤烟道灰中(含GeO2)提取半导体材料单质锗(Ge)，没有发生氧化还原反应C试管由玻璃制成，玻璃的主要成分是SiO2，高温下与C(碳)反应，A错误；反应中CO2作氧化剂，Na作还原剂，根据化合价升降值相等的原则，氧化剂与还原剂的物质的量之比为14，B错误；SiCl4水解生成HCl和硅酸，HCl与液氨反应生成NH4Cl，C正确；由化合态到游离态，一定发生氧化还原反应，D错误。9下列离子或化学方程式不正确的是()A向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳：2OHCO2=COH2OB向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳：COCO2H2O=2HCOC向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiOCO2H2O=H2SiO3COD向氢氧化钠溶液中加入硅：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2A烧碱溶液中通入过量CO2生成HCO。10下列除杂方法正确的是()ASiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去BCO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热CCO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶DNa2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤BA项，SiO2、Al2O3均与NaOH反应；C项，Na2CO3溶液吸收CO2；D项，引入了NaHCO3。11下列表述中正确的是()光导纤维做通讯材料有许多优点，但容易腐蚀，铺设也很不方便化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等属于新型无机非金属材料太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能ABC DD光导纤维的主要成分是SiO2，耐腐蚀；玛瑙的主要成分为SiO2。12将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是()ANa2SiO3 BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2 DSiO2A将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3；加热蒸干，高温灼烧时发生反应：H2SiO3H2OSiO2；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A项。13有一粗硅中含有铁杂质，取等质量的该样品分别投入足量的稀盐酸和足量的氢氧化钠溶液中，放出氢气的物质的量之比为18，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是()A质量比为14B质量比为18C物质的量之比为14D物质的量之比为12CSi与盐酸不反应，Fe与NaOH溶液不反应。由化学方程式Fe2HCl=FeCl2H2和Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2可知，当放出氢气的物质的量之比为18时，Fe与Si之间的关系式为Fe4Si，二者的物质的量之比为14，质量之比为12。14由二氧化硅制高纯硅的流程如图，下列判断中错误的是()SiO2粗硅H2SiHCl3HCl纯硅COA均属于氧化还原反应BH2和HCl均可循环利用CSiO2是一种坚硬难熔的固体DSiHCl3摩尔质量为135.5 gD反应为SiO22CSi2CO，反应Si(粗)3HClSiHCl3H2，反应SiHCl3H2Si(纯)3HCl，三个方程式中元素的化合价均发生变化，均属于氧化还原反应，故A正确；由生产高纯硅的流程示意图可知，H2和HCl既是反应物，又是生成物，所以可重复利用的物质是H2和HCl，故B正确；SiO2是原子晶体，硬度大、熔点高，故C正确；摩尔质量的单位是gmol1，D错误。15.欲除去下表中各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，有关所用试剂、操作名称及化学方程式或原因错误的是()DSiO2和H2SiO3均不溶于水，所以不能通过加水过滤的方法除去硅酸，正确的方法应该是加热，使硅酸分解：H2SiO3SiO2H2O。16硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下： 【导学号：81640061】写出由纯SiHCl3制备高纯硅反应的化学方程式：_。整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学方程式：_；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_。(2)下列有关硅材料的说法正确的是_(填字母)。A碳化硅化学性质稳定，可用于生产砂纸、砂轮等B含4%硅的硅钢具有很高的导磁性，主要用作变压器铁芯C高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维D普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，有固定的熔点E盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅【解析】(1)H2还原SiHCl3可制备Si，化学方程式为SiHCl3H2Si3HCl。SiHCl3与H2O反应生成H2SiO3、HCl和H2；用H2还原SiHCl3过程中若混入O2，则高温下H2与O2反应发生爆炸。(2)A项，碳化硅硬度很大，可用于生产砂纸、砂轮等；B项，含4%硅的硅钢具有很高的导磁性，主要用作变压器铁芯；C项，高纯度的SiO2可以制造光导纤维；D项，普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，是由石英(SiO2)、石灰石、纯碱高温下反应产生的，化学方程式为Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，CaCO3SiO2CaSiO3CO2，为混合物，没有固定的熔点；E项，Si与盐酸不反应。【答案】(1)SiHCl3H2Si3HClSiHCl33H2O=H2SiO33HClH2高温下H2与O2混合发生爆炸(2)ABC17(加试题)(2017浙江杭州第十四中学统测)下列为各单质与化合物之间的转化关系，而且各单质与化合物组成的元素皆为短周期元素。 【导学号：81640062】根据上述关系判断：(1)单质A只可能是_，这是因为_。(2)单质B一定是金属还是非金属？_，这是因为_。(3)各化合物的化学式为甲_、乙_、丙_、丁_。(4)取两个滤纸条，分别放入乙的饱和溶液、丙的液体中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干(不再滴液)后，同时分别放置在酒精灯外焰处。实验现象有_；实验结论为_。【解析】本题解题的突破口是短周期元素的单质A与NaOH溶液反应生成氢气，则单质A可能是Al或Si，而产生的化合物乙与过量盐酸反应生成的化合物丁能失去化合物丙生成化合物甲，进一步推断出A单质不是金属Al，只能是Si。又由于单质A和化合物甲都能跟NaOH溶液反应，都生成化合物乙，只不过A的另一种产物是氢气，而化合物甲的另一种产物为化合物丙，丙又可通过氢气与单质B反应生成，故单质B为O2，其它各物质可以依次推出。【答案】(1)硅(Si)在短周期内，能与NaOH溶液反应放出氢气的只可能是Al或Si，但Al的氢氧化物