无机非金属材料-硅练习题及答案

无机非金属材料——硅练习题及答案【巩固练习】一．选择题（每小题有1～2个选项符合题意）1．普通玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行刻蚀，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是（）。A．烧碱B．纯碱C．氢氟酸D．盐酸2．下列物质的主要成分不是SiO2的是（）。A．石英B．水晶C．金刚砂D．玛瑙3．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是（）。A．Si是非金属元素B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸C．SiO2与强碱反应生成盐和水D．SiO2不能与酸反应4．下列物质的用途（括号内为用途）错误的是（）。A．硅（半导体材料）B．二氧化硅（制光导纤维）C．水玻璃（黏合剂）D．硅酸（作耐火材料）5．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）。①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①②B．②③C．①④D．③④6.下列说法正确的是（）。A．SiO2能和水发生化合反应生成硅酸B．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸C．SiO2的俗名叫水玻璃，不溶于水D．SiO2又叫水晶，能溶于NaOH溶液中7．除去SiO2固体中混有的CaCO3固体，方法正确的是（）。

A．加水过滤B．加热

C．加盐酸后过滤D．加NaOH溶液后过滤

8．下列关于CO2和SiO2性质的说法中，不正确的是（）。A．CO2通入到水玻璃中可以得到硅酸B．CO2与SiO2在物理性质上差别很大C．SiO2与CaCl2溶液不反应，而CO2通入CaCl2溶液中可得到白色沉淀D．CO2和SiO2都是酸性氧化物，都能与NaOH溶液反应9．下列物质中，没有固定熔沸点的是（）。Ａ．石英Ｂ．Na2SiO3Ｃ．固体SO3Ｄ．玻璃10．下列离子方程式，正确的是（）。

A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2++2OH+CO2===CaCO3↓+H2O

B．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO32+SiO2==SiO32+CO2↑

C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2+2OH===Na2SiO3+H2OD．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3+2OH===SiO32+2H2O11．有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普通使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，你认为不妥的是（）A、便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B、自然界的含硅化合物易开采C、硅燃烧放出的热量大，燃烧产物对环境污染程度低且容易有效控制D、自然界存在大量单质硅12．下列离子方程式书写不正确的是（）。A．往NaOH溶液中通入过量CO2：CO2+OH－==HCO3－B．H2SiO3与NaOH溶液混合：2OH－+H2SiO3==2H2O+SiO32－C．石英砂与烧碱反应制水玻璃：SiO2+2OH－==SiO32－+H2OD．往水玻璃中通入二氧化碳：Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+2Na++CO32－13．证明生石灰中既混有石英又混有石灰石的正确方法是（）。A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现，若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解14．将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液②Na2SiO3溶液③Ca(ClO)2溶液④饱和Na2CO3溶液最终溶液中有白色沉淀析出的是（）

A．①②③④B．②④C．①②③D．②③15．在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料（）A．纯碱 B．石灰石 C．石英 D．黏土16．下列不属于传统硅酸盐产品的是 （）A．玻璃 B．水泥 C．光导纤维 D．陶瓷二、填空题：1．化学实验室使用的耐高温的石英坩埚的主要成分是________；盛放NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞而用橡皮塞的原因是________；实验室________（填“能”或“不能”）用玻璃瓶保存氢氟酸，说明原因________。2.下表中括号内的物质是杂质，试将除杂试剂和分离方法填入表中：混合物SiO2（CaCO3）SiO2(Fe2O3)SiO2(NaCl)SiO2(Si)Si(Al)NaHCO3(Na2SiO3)除杂试剂分离方法3．如右图所示，A、B、C、D分别代表有关反应中的一种化合物，其中物质A是一种高熔点化合物，不溶于硫酸、硝酸，却溶于氢氟酸。请填写以下空白。（1）A、B、C、D的化学式分别是________、________、________、________。（2）A→B的化学方程式是____________。（3）C→D的离子方程式是____________。4．右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D→C反应的化学方程式：________________。（4）写出E→D反应的化学方程式：________________。5．已知CO和H2的混合气体称为水煤气，可由碳与水蒸气在高温下反应生成。如下图：高温反应①高温反应②燃烧反应③已知：单质E可作为半导体材料，化合物F是有毒的氧化物，C为液态。据此，请填空：（1）氧化物A是（2）化合物F是（3）反应②的化学方程式是（4）反应③的化学方程式是【答案与解析】一．选择题1．C[解析]氢氟酸可与二氧化硅反应：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O，运用这个反应，在玻璃上进行刻蚀，将其制成毛玻璃和雕花玻璃。2．C[解析]金刚砂的成分是SiC。3．C[解析]二氧化硅是酸性氧化物，原因是它能够与碱反应生成盐和水。4．D[解析]硅酸受热会分解。5．C[解析]①几乎所有的岩石和矿物都含有硅酸盐或者二氧化硅，则硅是构成一些岩石和矿物的基本元素，故①正确；②水泥、玻璃是硅酸盐产品，水晶的主要成分是二氧化硅，故②错误；③光导纤维的主要成分是二氧化硅，故③错误；④陶瓷的主要原料是黏土，则陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料，故④正确；故选：C。6．D7．C8．C[解析]H2CO3的酸性较弱，故CO2与CaCl2溶液不反应。9．D10．D11.D[解析]有些燃料具有发热量大、无污染等优点，但从运输、储存角度却不如硅，硅是固体、常温下性质稳定，是非常安全的；另外，硅在自然界广泛存在，硅化合物易开采，其燃烧产物为SiO2，对环境污染程度低。但需要注意的是，自然界没有游离态的硅，因此，D项是错误的。12．D[解析]D项：Na+未参加反应（Na2SiO3应写成离子），应删去。13．D[解析]石灰石溶于盐酸时有气体产生；SiO2可与NaOH溶液反应。14．B

[解析]本题考查CO2及H2CO3的性质。

①中通入CO2不会产生白色沉淀；

②中通入CO2，发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3，

当CO2过量时，Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3，所以能得到白色沉淀H2SiO3；

③通入CO2，反应如下：Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO

CO2过量时，CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2，所以也不会产生白色沉淀；

④中通入CO2，反应如下：Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3↓，由于原Na2CO3饱和，该反应生成NaHCO3的质量比Na2CO3质量大，同时消耗掉部分溶剂水，并且NaHCO3的溶解度比Na2CO3溶解度更小，所以会析出白色NaHCO3固体。所以答案应为B。

15．B16.C二、填空题：1．SiO2NaOH能与玻璃中含有的SiO2发生化学反应生成Na2SiO3，Na2SiO3有较强的黏性，盛放NaOH的试剂瓶若用玻璃塞，会使瓶口与瓶塞黏结而影响使用不能玻璃中含有的SiO2会与HF反应生成SiF4。2.（1）盐酸、过滤（2）盐酸、过滤（3）水、过滤（4）O2、加热（5）盐酸、过滤（6）足量CO2/H2O、过滤3．（1）SiO2COCO2H2SiO3（2）SiO2+2CSi+2CO↑（3）SiO32―+CO2+H2O==H2SiO3+CO32－[解析]本题主要考查SiO2的特性。其突破口应从“A是一种高熔点的化合物，不溶于H2SO4、HNO3，却溶于氢氟酸”推断出A为SiO2，然后依此推出B为CO、C为CO2、D为H2SiO3。4．（1）SiCl4SiO2H2SiO3（2）粗硅提纯（3）SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O（4）H2SiO3SiO2+H2O[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。5．（1）SiO2（2）CO高温（3）C+H2O=CO+H2点燃（4）2H2+O2=2H2O【巩固练习】一．选择题（每小题只有1个选项符合题意）1．下列物质的用途（括号内为用途）错误的是（）。A．硅（半导体材料）B．二氧化硅（制光导纤维）C．水玻璃（黏合剂）D．硅酸（作耐火材料）2．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①②B．②③C．①④D．③④3．除去SiO2固体中混有的CaCO3固体，方法正确的是（）

A．加水过滤B．加热

C．加盐酸后过滤D．加NaOH溶液后过滤

4．下列关于CO2和SiO2性质的说法中，不正确的是（）。A．CO2通入到水玻璃中可以得到硅酸B．CO2与SiO2在物理性质上差别很大C．SiO2与CaCl2溶液不反应，而CO2通入CaCl2溶液中可得到白色沉淀D．CO2和SiO2都是酸性氧化物，都能与NaOH溶液反应5．下列物质中，没有固定熔沸点的是（）Ａ．石英Ｂ．Na2SiO3Ｃ．固体SO3Ｄ．玻璃6．下列离子方程式，正确的是 （）

A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2++2OH+CO2===CaCO3↓+H2O

B．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO32+SiO2==SiO32+CO2↑

C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2+2OH===Na2SiO3+H2OD．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3+2OH===SiO32+2H2O7．下列说法正确的是（）。A．因为SiO2是H2SiO3的酸酐，故SiO2溶于水得H2SiO3B．CO2通入水玻璃（Na2SiO3的水溶液）中可以得到硅酸沉淀C．因为高温时发生反应：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强D．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸8．某溶液中加入过量盐酸有沉淀产生，过滤后向滤液中加入过量氨水又有沉淀产生，下列溶液中不符合此条件的是（）。A．Ag+、Al3+、K+B．SiO32－、AlO2－、K+C．Ag+、Cu2+、Na+D．Ag+、Ba2+、Na+9．工业上制造高温结构陶瓷碳化硅（SiC）的化学方程式为SiO2+3CSiC+2CO↑。在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是（）。A．1∶2B．2∶1C．1∶lD．3∶510．10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1mol，则此样品中可能含有的杂质是（）。A．KHCO3和MgCO3B．MgCO3和SiO2C．K2CO3和SiO2D．无法确定11．下列离子方程式书写不正确的是（）。A．往NaOH溶液中通入过量CO2：CO2+OH－==HCO3－B．H2SiO3与NaOH溶液混合：2OH－+H2SiO3==2H2O+SiO32－C．石英砂与烧碱反应制水玻璃：SiO2+2OH－==SiO32－+H2OD．往水玻璃中通入二氧化碳：Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+2Na++CO32－12．证明生石灰中既混有石英又混有石灰石的正确方法是（）。A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现，若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解13．将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液②Na2SiO3溶液③Ca(ClO)2溶液④饱和Na2CO3溶液最终溶液中有白色沉淀析出的是（）

A．①②③④B．②④C．①②③D．②③14．在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料（）A．纯碱 B．石灰石 C．石英 D．黏土二、填空题：1．三硅酸镁被用来治疗胃酸过多的胃溃疡，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形式为________，它中和胃酸（HCl）的化学方程式是________。2.下表中括号内的物质是杂质，试将除杂试剂和分离方法填入表中：混合物SiO2（CaCO3）SiO2(Fe2O3)SiO2(NaCl)SiO2(Si)Si(Al)NaHCO3(Na2SiO3)除杂试剂分离方法3.设计实验证明酸性强弱顺序：HCl＞H2CO3＞H2SiO3。（1）写出实验原理的化学反应方程式________________。（2）设计本实验所依据的化学原理是________________。（3）实验中必须用到的药品有________________，所需的实验仪器有________________。4．右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D→C反应的化学方程式：________________。（4）写出E→D反应的化学方程式：________________。5．在自然界中，不存在硅单质，它一般是通过硅的氧化物（SiO2）来提取。对制得的粗硅可用以下方法提纯：

Si(粗)+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl

（1）写出工业制粗硅的化学方程式________________，该反应的类型为________反应，其中焦炭的作用是________________。

（2）粗硅提纯的两个反应的反应类型分别为________反应，________反应。

（3）SiCl4是一种液体，沸点较低，若从含有粗硅的SiCl4的混合体系中，提取出纯净的SiCl4的方法是________________，该实验方法中所用到的玻璃仪器有________________。

（4）在得到纯硅的反应中，参加反应的SiCl4是气体状态，请回答这样提纯的好处____________。

6．已知CO和H2的混合气体称为水煤气，可由碳与水蒸气在高温下反应生成。如下图：高温反应①高温反应②燃烧反应③已知：单质E可作为半导体材料，化合物F是有毒的氧化物，C为液态。据此，请填空：（1）氧化物A是（2）化合物F是（3）反应②的化学方程式是（4）反应③的化学方程式是7．把河沙（主要成分是SiO2）跟镁粉按一定质量比（质量比大约为15∶24）混合均匀，装入试管中加热大约1min后停止加热，发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物。待生成混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物。（1）写出河沙与镁粉在加热条件下的化学方程式________________，该反应是________（填“放热”或“吸热”）反应。（2）生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是________（填化学式）。（3）写出产生“爆炸声”的化学方程式：________________。【答案与解析】一．选择题1．D[解析]硅酸受热会分解。2．C[解析]①几乎所有的岩石和矿物都含有硅酸盐或者二氧化硅，则硅是构成一些岩石和矿物的基本元素，故①正确；②水泥、玻璃是硅酸盐产品，水晶的主要成分是二氧化硅，故②错误；③光导纤维的主要成分是二氧化硅，故③错误；④陶瓷的主要原料是黏土，则陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料，故④正确；故选：C。3．C4．C[解析]H2CO3的酸性较弱，故CO2与CaCl2溶液不反应。5．D6．D7．B[解析]SiO2不溶于水，故不能用SiO2与水制H2SiO3，A错；B中发生反应：CO2+H2O+Na2SiO3==Na2CO3+H2SiO3↓，H2SiO3在水中溶解度小，故得沉淀，B正确；C项为难挥发性酸酐制易挥发性酸酐，但不能证明硅酸的酸性比碳酸强，C错；D项中SiO2可与HF反应，故D错。8．D[解析]加入盐酸产生沉淀，说明原溶液中至少含有银离子或硅酸根离子中的一种；滤液加入氨水产生沉淀，说明产生难溶于水的碱。9．A[解析]本题中首先分析SiC中元素化合价：因为非金属性C＞Si，故在SiC中，C为－4价，Si为+4价。在反应前后，硅元素化合价没变，氧化剂和还原剂均为C，且二者物质的量之比为1∶2。10．B[解析]10gCaCO3刚好相当于0.1mol，完全反应时恰好可放出0.1mol的CO2。若其中含有杂质，则应一个是产生CO2的能力强的（等质量的情况下产生比CaCO3更多的气体），另一个是产生CO2的能力不如CaCO3或不产生CO2的，符合该条件的只有B项。11．D[解析]D项：Na+未参加反应（Na2SiO3应写成离子），应删去。12．D[解析]石灰石溶于盐酸时有气体产生；SiO2可与NaOH溶液反应。13．B

[解析]本题考查CO2及H2CO3的性质。

①中通入CO2不会产生白色沉淀；

②中通入CO2，发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3，

当CO2过量时，Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3，所以能得到白色沉淀H2SiO3；

③通入CO2，反应如下：Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO

CO2过量时，CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2，所以也不会产生白色沉淀；

④中通入CO2，反应如下：Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3↓，由于原Na2CO3饱和，该反应生成NaHCO3的质量比Na2CO3质量大，同时消耗掉部分溶剂水，并且NaHCO3的溶解度比Na2CO3溶解度更小，所以会析出白色NaHCO3固体。所以答案应为B。

14．B二、填空题：1．2MgO·3SiO2·nH2O2MgO·3SiO2·nH2O+4HCl==2MgCl2+3SiO2·nH2O+2H2O[解析]若直接写Mg2Si3O8·nH2O与HCl(aq)的反应，则无从下手。先将Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物形式：2MgO·3Si