高中化学学业水平考试考点训练题及解析含硅矿物与信息材料

1、考点 7 含硅矿物与信息材料目标方向 学问条目 必考要求1.硅在自然界的存在形式 a 2.硅及其化合物 以 SiO2 和 Na2SiO3 为例 的重要性质 a 3.工业制备高纯硅的方法 a 4.三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃 a 5.硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域中的应用 a 一、硅及其化合物1硅在自然界的存在形式地壳中含量仅次于氧,居其次位约占地壳质量的四分之一,无游离态,主要以二氧化硅和硅酸盐等化合态形式存在；2硅的重要性质 1硅的物理性质 晶体硅为灰黑色,硬而有金属光泽,是一种良好的半导体材料；2化学性质 常温下只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应,性质稳固；Si2F2=SiF4气

2、态 Si4HF=SiF 4 2H 2Si2NaOHH 2O=Na2SiO32H2高温 高温下： SiO2= SiO 2 高温 Si2H 2= SiH 4 高温 Si2Cl 2= SiCl 4 3二氧化硅 SiO 2 1物理性质 晶态的二氧化硅硬度大、熔点高、不溶于水、不导电,主要用于制光学玻璃、水玻璃、光导 纤维、单质硅等；2化学性质 常温下,性质稳固,只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应；1 SiO2 4HF=SiF 4 2H2O 雕刻玻璃的反应,试验室的氢氟酸应储存在塑料瓶中 SiO2 2NaOH=Na 2SiO3H 2O试验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的缘由 高温高温： SiO22C= Si 2

3、CO,高温SiO2 Na2CO 3= Na 2SiO 3CO 2高温SiO2 CaCO3= CaSiO3CO 2高温SiO2 CaO= CaSiO 34硅酸盐 Na2SiO3 1Na 2SiO3 的物理性质易溶于水,水溶液俗称“ 水玻璃” ,是建筑行业的黏合剂,也用于木材的防腐和防火；2Na 2SiO3 的化学性质与酸反应,有白色胶状沉淀生成；Na2SiO 32CO 22H2O=2NaHCO 3H 2SiO3 白色胶状沉淀 Na2SiO 32HCl=2NaCl H 2SiO35硅酸 H 2SiO3 1物理性质：硅酸是难溶于水的弱酸,酸性弱于 H2CO 3；2化学性质受热分解： H 2SiO3=

4、 H 2O SiO2与氢氧化钠反应：H2SiO32OH =SiO23 2H2O 1位于元素周期表中第 3 周期 A 族的元素是 A碳 B氧 C硅 D硫2科学家提出硅是“21 世纪的能源” “ 将来的石油” 等观点,假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的以下说法中,你认为不正确选项 A硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是比较安全的燃料B自然界中存在大量单质硅C硅燃烧放出热量大,且燃烧产物对环境污染程度低,简单有效掌握D自然界中硅的贮量丰富32022 浙江 10 月学考 以下说法不正确选项 A钠和钾的合金可用于快中子反应堆作热交换剂B可用超纯硅制造的单晶硅来制造芯片C可利用

5、二氧化碳制造全降解塑料D氯气有毒,不能用于药物的合成2 4纯二氧化硅可用以下流程制得,以下说法不正确选项 粗SiO 2NaOH溶液稀 H2SO4 X 灼烧 Y SiO2AX 可用作木材防火剂B步骤的反应是 Na2SiO3 H2SO4=H2SiO3胶体 Na2SO4C步骤中的稀硫酸可用 CO 2 来代替D步骤如在试验室完成,一般在蒸发皿中进行二、工业制备高纯硅的方法高温制粗硅： SiO22C= Si 2CO高温制纯硅： Si2Cl 2= SiCl 4液态 高温SiCl 42H2= Si4HCl 5由二氧化硅制高纯硅的流程如下,以下判定错误选项 A均属于氧化仍原反应BH2 和 HCl 均可循环利用

6、CSiO2 是一种坚硬难熔的固体DSiHCl 3 摩尔质量为135.5g X 通过如下图所示的路线制备,其中X 为 Z 的6单质 Z 是一种常见的半导体材料,可由氧化物, Y 为氢化物,分子结构与甲烷相像,回答以下问题：Mg X 加热盐酸 Mg 2Z 加热 Y Z 以下说法正确选项 AX 为酸性氧化物,能与碱反应,不能与酸反应BY 的化学式为 SiH 4CX、Z 都含有非极性共价键DX 与 Mg 在加热条件下反应的化学方程式为SiO 22Mg=2MgO Si 三、硅酸盐及无机非金属材料1硅酸盐的结构1硅酸盐的结构复杂,用氧化物的形式表示比较便利；3 2氧化物形式书写的规律：各元素写成相应的氧化

7、物,元素的价态保持不变；次序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动次序表依次排列,中间用“” 间隔；留意改写后应与原先化学式中的原子个数比不变；2无机非金属材料 1三大硅酸盐产品水泥、陶瓷、玻璃是常见的三大硅酸盐材料,生产玻璃的两个重要反应：高温 Na2CO 3 SiO2=高温 Na2SiO 3CO 2 ,CaCO3SiO 2= CaSiO 3CO 2 ,一般玻璃的主要成分： Na2SiO 3、CaSiO3 和 SiO 2 的熔融物；2新型无机非金属材料新型无机非金属材料许多,如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷人造骨头、人造血管、压电材料等；它们耐高温、强度高,具有光学特性、电学特性、生物功能

8、；3硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域中的应用 高纯的单晶硅是重要的半导体材料,可做成太阳能电池,各种集成电路, 用于制造运算机芯片,单晶硅作为半导体器件的核心材料,大大地促进了信息技术的革命；二氧化硅是制造光 导纤维、电子工业的重要部件,在信息技术、材料科学等领域中有重要的应用；72022 浙江 10 月学考 以下说法不正确选项 A氯化钠可用于配制生理盐水 B二氧化硅可用于制造玻璃 C海水中的钠元素以单质存在 D氧化镁 熔点 2800是优良的耐高温材料8以下关于硅的说法不正确选项 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,但不行以用它和水直接反应来制取硅酸 C硅的化学性质不

9、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缘由是硅酸钠溶液水解呈碱性9以下表达中不正确选项 A石英坩埚、水泥、陶瓷都是硅酸盐产品 B水晶、玛瑙的主要成分都是 SiO2 C二氧化硅能与氢氟酸反应,可利用此原理刻蚀玻璃 D二氧化硅和大多数硅酸盐的化学性质都很稳固4 答案精析一、冲 A 训练1C 位于第 3 周期第 A 族的元素,其原子结构中有 3 个电子层,最外层电子数为 4,第一电子层电子数为 2,其次电子层电子数为 8,就质子数为 28414,故该元素为硅元素； 2B硅常温下为固体,性质较稳固,便于贮存,较为安全,A 正确；硅在自然界中含量丰富,主要以硅酸盐

10、和二氧化硅的形式存在,仅次于氧,B 错误；硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明燃烧放出的热量大,硅燃烧生成二氧化硅,二氧化硅是固体,简单有效掌握, C 正确；硅在自然界中含量丰富,仅次于氧,D 正确； 3D 钠钾合金为液态,可用于快中子反应堆作热交换剂,A 正确；硅是半导体,所以硅可用于制造芯片,B 正确；利用二氧化碳制造全降解塑料,削减了二氧化碳的排放,可以缓解温室效应, C 正确；氯气是有毒气体, 但可以合成药物所需的化合物,能用于药物的合成,D 错误； 4D硅酸钠水溶液具有阻燃性,可用作木材防火剂,A 正确；硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀,所以步骤的反应是Na 2SiO3H2SO4

11、=H 2SiO3胶体 Na 2SO4,B 正确；碳酸、硫酸的酸性都强于硅酸,能够制硅酸,C 正确；加热分解固体应在坩埚中进行,D 错误； 二、冲 A 训练5D SiO2 Si,Si SiHCl3,SiHCl3 Si,都存在化合价变化,都是氧化仍原反应,A 正确；依据工艺流程可知,氢气、氯化氢既参加反应,最终又生成,所以均可循环利用,B 正确；二氧化硅为原子晶体,硬度较大,C 正确； SiHCl 3 摩尔质量为 135.5 g mol1,D 错误； 6B Z 是半导体材料,即 Z 为 Si,X 为 SiO2；SiO 2 是酸性氧化物,能与碱反应,能和HF 反应, A 错误； 依据元素守恒, 因此 Y 是 SiH4,B 正确；SiO2 中含极性共价键, C 错误；依据反应过程,反应的化学方程式为SiO24Mg=Mg 2Si2MgO ,D 错误； 三、冲 A 训练7C生理盐水一般是含0.9%的氯化钠水溶液,A 正确；二氧化硅SiO2是制玻璃的原料之一, B 正确； 海水中的钠元素都是以化合态存在,如氯化钠、 碳酸钠、 硫酸钠等, C 错误；氧化镁熔点很高,是优良的耐高温材料,D 正确； 8D 光导纤维的主要成分是二氧化硅,A 正确；二氧化硅是硅酸的酸酐,但不行以用它和水直接反应来制取硅酸,B 正确；硅的化学性质不活泼, 但在常温下也