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第二單元含硅礦物與信息材料 考試標準 考點一 考點二 探究高考明確考向 練出高分 考點一碳 硅單質及氧化物 1 C Si單質的存在形態(tài) 物理性質及用途 1 自然界中的碳元素既有游離態(tài) 又有化合態(tài) 而硅元素因有親氧性 所以僅有態(tài) 碳單質主要有金剛石 石墨 C60等同素異形體 硅單質主要有和兩大類 化合 晶體硅 無定形硅 2 單質的結構 物理性質與用途比較 空間網(wǎng)狀 空間網(wǎng)狀 知識梳理 1 答案 軟 高 石墨 半導體 答案 2 碳 硅單質的化學性質 還原性碳 硅的最外層都是個電子 位于元素周期表的第族 不容易失電子也不容易得電子 通?；瘜W性質穩(wěn)定 但在一定條件下也能與許多物質發(fā)生化學反應 一般表現(xiàn)為還原性 如圖 4 A 答案 1 碳的還原性碳有重要的用途 除了在氧氣中燃燒利用其熱能外 還能用于金屬冶煉 如煉銅 制取粗硅 生產(chǎn)水煤氣等 完成上圖轉化關系中 的化學方程式 碳的還原性還表現(xiàn)為可將強氧化性濃硫酸 濃硝酸分別還原為和 本身被氧化為 SO2 NO2 CO2 答案 2 硅的化學性質不活潑 在常溫下只能與氟氣 F2 反應 不能與氫氣 氧氣 氯氣 反應 加熱或高溫時能與氧氣 氯氣反應 完成上圖轉化關系中 的化學方程式 氫氟酸 HF 強堿 硫酸 硝酸 Si 2F2 SiF4 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 答案 3 硅的工業(yè)制法 3 二氧化硅和二氧化碳的比較 立體網(wǎng)狀 高 答案 SiO2 4HF SiF4 2H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 橡膠 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 NaOH NaHCO3 答案 Na2SiO3 H2O CO2 不足 H2SiO3 Na2CO3 答案 SiO2 Na2O CO2 Na2CO3 答案 題組一硅和碳的結構與性質1 下列說法錯誤的是 A 高純度的單質硅被廣泛用于制作計算機芯片B 鉛筆芯的主要成分是石墨C 低溫時硅與水 空氣和酸不反應 但能與氫氟酸反應D 自然界硅元素的儲量豐富 并存在大量的單質硅 D 解題探究 2 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 2 下列關于金剛石 足球烯 C60 石墨的說法正確的是 A 碳元素的三種同素異形體都屬于原子晶體B 金剛石 足球烯 石墨和足量的氧氣反應 最終產(chǎn)物不同C 足球烯是分子晶體D 金剛石 石墨 足球烯都是碳的共價化合物 C 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 3 下列關于硅的說法中不正確的是 A 硅是非金屬元素 但它的單質是有金屬光澤的灰黑色固體B 硅的導電性介于導體和絕緣體之間 是良好的半導體材料C 硅的化學性質不活潑 常溫下不與任何物質反應D 硅與氟 氯 溴 碘在一定條件下能直接化合解析硅的化學性質不活潑 但在常溫下能與F2 氫氟酸 強堿溶液等反應 C項錯誤 C 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 8 題組二硅 碳的氧化物對比4 下列對于碳和硅的敘述中 正確的是 A 其氧化物都能與NaOH溶液反應B 其單質在加熱時都能跟O2反應C 其氧化物都能溶于水生成相應的酸D 碳和硅兩種元素共有兩種單質解析CO不溶于水不能生成相應的酸 也不能與NaOH溶液反應 SiO2不溶于水 也不能生成相應的酸 碳有金剛石 石墨 C60等同素異形體 硅有晶體硅和無定形硅等 所以兩種元素共有多種單質 B 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 8 5 下列敘述正確的是 A 利用高純硅可以制成光電池 將光能直接轉化為電能B CO CO2均易與血紅蛋白結合而中毒C SiO2可用于制造光導纖維和半導體D SiO2和H2O反應可直接制備H2SiO3 A 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 6 下列反應不能一步得到的是 A SiO2 Na2SiO3B SiO2 H2SiO3C SiO2 SiF4D H2SiO3 SiO2解析SiO2是酸性氧化物 能與NaOH溶液反應生成Na2SiO3 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O A項不符合題意 SiO2不溶于水 也不能與水反應 故不能由SiO2直接得到H2SiO3 B項符合題意 SiO2可以和氫氟酸反應生成SiF4 C項不符合題意 H2SiO3受熱分解生成SiO2和H2O B D項不符合題意 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 8 7 下列關于CO2和SiO2性質的說法中 不正確的是 A CO2通入水玻璃中可以得到硅酸B CO2和SiO2在物理性質上有很大的差別C SiO2不與CaCl2溶液反應 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 都能與NaOH溶液反應解析水玻璃是Na2SiO3的水溶液 由于C的非金屬性比Si強 則酸性 H2CO3 H2SiO3 故CO2能與Na2SiO3溶液反應生成硅酸 A項正確 CO2是氣體 熔 沸點很低 而SiO2是堅硬的固體 熔 沸點很高 故B項正確 SiO2 CO2均不與CaCl2溶液反應 故C項錯誤 C 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 8 熟記硅及其化合物的特殊性質 1 硅單質的特殊性 2 非金屬單質跟堿液作用一般無H2放出 但Si與堿液作用卻放出H2 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 3 非金屬單質一般不跟非氧化性酸反應 但Si能與HF反應 Si 4HF SiF4 2H2 4 非金屬單質大多為非導體 但Si為半導體 歸納總結思維建模 2 含硅化合物的特殊性 1 SiO2是H2SiO3的酸酐 但它不溶于水 不能直接與水作用制備H2SiO3 2 酸性氧化物一般不與酸反應 但SiO2能跟HF反應 SiO2 4HF SiF4 2H2O 3 無機酸一般易溶于水 但H2SiO3難溶于水 4 因H2CO3的酸性大于H2SiO3 所以在Na2SiO3溶液中通入少量CO2能發(fā)生下列反應 Na2SiO3 CO2 H2O H2SiO3 Na2CO3 但在高溫下 題組三工業(yè)制取高純硅8 硅單質及其化合物應用范圍很廣 請回答下列問題 1 制備硅半導體材料必須先得到高純硅 三氯甲硅烷 SiHCl3 還原法是當前制備高純硅的主要方法 生產(chǎn)過程示意圖如下 寫出由純SiHCl3制備高純硅反應的化學方程式 1 2 3 4 5 6 7 8 整個制備過程必須嚴格控制無水無氧 SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3 HCl和另一種物質 寫出配平的化學方程式 H2還原SiHCl3過程中若混入O2 可能引起的后果是 1 2 3 4 5 6 7 8 解析答案 SiHCl3與H2O反應生成H2SiO3 HCl和H2 用H2還原SiHCl3過程中若混入O2 則高溫下H2與O2反應發(fā)生爆炸 答案 SiHCl3 H2Si 3HCl SiHCl3 3H2O H2SiO3 3HCl H2 高溫下H2與O2混合發(fā)生爆炸 1 2 3 4 5 6 7 8 2 下列有關硅材料的說法正確的是 填字母 A 碳化硅化學性質穩(wěn)定 可用于生產(chǎn)砂紙 砂輪等B 含4 硅的硅鋼具有很高的導磁性 主要用作變壓器鐵芯C 高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料 光導纖維D 普通玻璃是由純堿 石灰石和石英砂制成的 有固定的熔點E 鹽酸可以與硅反應 故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅 1 2 3 4 5 6 7 8 解析答案 解析A項 碳化硅硬度很大 可用于生產(chǎn)砂紙 砂輪等 B項 含4 硅的硅鋼具有很高的導磁性 主要用作變壓器鐵芯 C項 高純度的SiO2可以制造光導纖維 D項 普通玻璃的主要成分是Na2SiO3 CaSiO3和SiO2 是由石英 SiO2 石灰石 純堿高溫下反應產(chǎn)生的 E項 Si與鹽酸不反應 答案ABC 1 2 3 4 5 6 7 8 熟悉兩種制取高純硅的方法 1 四氯化硅還原法 1 工藝流程 2 反應原理 高分技巧 2 三氯甲硅烷還原法制備高純度硅 常用方法 1 工藝流程 返回 考點二硅酸鹽及無機非金屬材料 1 硅酸和硅酸鈉 1 硅酸硅酸不溶于水 其酸性比碳酸弱 硅酸 填 能 或 不能 使紫色石蕊溶液變紅色 不能 硅酸不穩(wěn)定 受熱易分解 硅酸能與堿溶液反應 如與NaOH溶液反應的化學方程式為 硅酸在水中易聚合形成膠體 硅膠吸附水分能力強 常用作干燥劑 H2SiO3 2NaOH Na2SiO3 2H2O 知識梳理 1 答案 2 硅酸鈉 Na2SiO3 白色 可溶于水的粉末狀固體 其水溶液俗稱水玻璃 有黏性 水溶液顯堿性 它能與酸性比硅酸強的酸反應 分別寫出以下化學方程式 與鹽酸反應 與CO2水溶液反應 用途 黏合劑 礦物膠 耐火阻燃材料 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 Na2SiO3 CO2 少量 H2O H2SiO3 Na2CO3 答案 2 無機非金屬材料 1 傳統(tǒng)無機非金屬材料 如水泥 玻璃 陶瓷等硅酸鹽材料 常見硅酸鹽材料比較 玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應 Na2CO3 SiO2 CaCO3 SiO2 Na2SiO3 CO2 CaSiO3 CO2 2 新型無機非金屬材料 如高溫結構陶瓷 光導纖維 生物陶瓷 壓電陶瓷等 答案 題組一硅酸鹽的組成1 唐三彩 秦兵馬俑制品的主要材料在成分上屬于 A 氧化鋁B 二氧化硅C 硅酸鹽D 合金解析唐三彩 秦兵馬俑制品屬于硅酸鹽產(chǎn)品 C 解題探究 2 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 2 下列關于硅單質及其化合物的說法正確的是 水玻璃是一種礦物膠 既不易燃燒也不易腐蝕 水泥 玻璃 沙子都是硅酸鹽制品 高純度的硅單質廣泛用于制作光導纖維 陶瓷是人類應用很早的硅酸鹽材料A B C D 解析水玻璃是Na2SiO3的水溶液 可用作防火劑和防腐劑 正確 光導纖維的主要成分是SiO2 不正確 C 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 3 用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成 其中正確的是 A 鈣沸石Ca Al2Si3O10 3H2O表示為CaO Al2O3 3SiO2 3H2OB 鎂橄欖石Mg2SiO4表示為MgO SiO2C 鉀長石KAlSi3O8表示為K2O Al2O3 3SiO2D 高嶺石Al2 Si2O5 OH 4表示為Al2O3 SiO2 2H2O解析用氧化物形式表示復雜的硅酸鹽的組成 具體方法 在遵循各元素種類和原子個數(shù)比不變的原則下 分別寫成氧化物的形式 氧化物一般按活潑金屬氧化物 較活潑金屬氧化物 二氧化硅 最后寫水的順序排列 氧化物之間用黑點隔開 各氧化物前面的系數(shù)均為整數(shù) A 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 題組二常見硅酸鹽產(chǎn)品的性質及用途4 材料與化學密切相關 表中對應關系錯誤的是 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 解析剛玉的成分是Al2O3 金剛石的成分是C A錯誤 大理石 石灰石的成分是CaCO3 普通玻璃是由純堿 石灰石和石英為原料 經(jīng)混合 粉碎 在玻璃窯中熔融而得的硅酸鹽 普通水泥是以黏土和石灰石為主要原料 經(jīng)研磨 混合后在水泥回轉窯中煅燒 再加入適量石膏而得到的硅酸鹽 石英晶體是結晶的二氧化硅 具有不同的晶型和色彩 答案A 1 2 3 4 5 6 7 5 下列關于玻璃的敘述正確的是 A 制普通玻璃的原料主要是純堿和石英B 普通玻璃的主要成分是二氧化硅C 玻璃是幾種成分熔化在一起的晶體 有固定的熔點D 過量的石英 純堿和石灰石高溫熔融后生成玻璃解析普通玻璃的主要成分是硅酸鈉 硅酸鈣和二氧化硅 是一種混合物 沒有固定的熔點 D 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 6 熔融氫氧化鈉反應選用的器皿是 A 陶瓷坩堝B 石英坩堝C 普通玻璃坩堝D 生鐵坩堝 D 1 2 3 4 5 6 7 答案 7 硅是構成無機非金屬材料的一種主要元素 下列有關硅的化合物的敘述錯誤的是 A 氮化硅陶瓷是一種新型無機非金屬材料 其化學式為Si3N4B 碳化硅 SiC 的硬度大 熔點高 可用于制作高溫結構陶瓷和軸承C 光導纖維是一種新型無機非金屬材料 其主要成分為SiO2D 二氧化硅為立體網(wǎng)狀結構 其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數(shù)之比為1 2解析A項 在氮化硅中N元素為 3價 Si元素為 4價 則化學式為Si3N4 正確 D項 在SiO2晶體中 一個硅原子與周圍4個氧原子形成4個硅氧單鍵 錯誤 D 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法1 氧化物的書寫順序 活潑金屬氧化物 較活潑金屬氧化物 二氧化硅 水 不同氧化物之間以 隔開 2 各元素的化合價保持不變 且滿足化合價代數(shù)和為零 各元素原子個數(shù)比符合原來的組成 3 當計量數(shù)配置出現(xiàn)分數(shù)時應化為整數(shù) 如鉀長石 KAlSi3O8不能寫成 應寫成K2O Al2O3 6SiO2 誤區(qū)警示方法技巧 返回 探究高考明確考向 1 2 3 4 1 高考選項正誤判斷 正確的劃 錯誤的劃 1 Si和SiO2都用于制造光導纖維 2014 海南 10D 2 硅膠可用作食品干燥劑 2015 全國卷 7A 3 SiO2既能與KOH溶液反應又能與濃鹽酸反應 2014 福建理綜 9 改編 答案 4 SiO2既能和NaOH溶液反應又能和氫氟酸反應 所以是兩性氧化物 2015 安徽理綜 9D 5 合成纖維和光導纖維都是新型無機非金屬材料 2012 新課標全國卷 8D 1 2 3 4 2015 江蘇 8A 7 SiO2可與HF反應 因而氫氟酸不能保存在玻璃瓶中 2013 廣東理綜 10D 答案 8 高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅 2013 廣東理綜 11C 9 硅酸鈉溶液應保存在帶玻璃塞的試劑瓶中 2012 海南 4B 10 水玻璃可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑 2010 江蘇 4B 1 2 3 4 答案 2 2011 海南 9改編 碳捕捉技術 是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來并利用 如可利用NaOH溶液來 捕捉 CO2 其基本過程如下圖所示 部分條件及物質未標出 1 2 3 4 1 2 3 4 下列有關該方法的敘述中正確的是 能耗大是該方法的一大缺點 整個過程中 只有一種物質可以循環(huán)利用 反應分離 環(huán)節(jié)中 分離物質的基本操作是蒸發(fā)結晶 過濾 該方法可減少碳排放 捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品A B C D 解析答案 解析 該方法中高溫反應爐分離出CO2 需要消耗較多能量 整個過程中NaOH和CaO均可循環(huán)利用 從捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3 加入CaO后生成CaCO3和NaOH 通過過濾的方法即可分離 捕捉到的CO2可與H2反應制備甲醇 1 2 3 4 答案D 3 2015 海南 14 單質Z是一種常見的半導體材料 可由X通過如下圖所示的路線制備 其中X為Z的氧化物 Y為氫化物 分子結構與甲烷相似 回答下列問題 1 2 3 4 1 能與X發(fā)生化學反應的酸是 由X制備Mg2Z的化學方程式為 2 由Mg2Z生成Y的化學方程式為 Y分子的電子式為 3 Z X中共價鍵的類型分別是 解析答案 解析根據(jù)題意 單質Z為半導體 則Z是Si元素 其氧化物為二氧化硅 SiO2可與氫氟酸反應 根據(jù)流程圖可知 二氧化硅與Mg反應生成Mg2Si Mg2Si與鹽酸反應生成的Y為氫化物 分子結構與甲烷相似 則Y的分子式是SiH4 加熱分解可得到Si單質 1 2 3 4 2 Mg2Si 4HCl 2MgCl2 SiH4 3 非極性鍵極性鍵 4 2009 浙江理綜 28 1 2 3 單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎材料 通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅 含鐵 鋁 硼 磷等雜質 粗硅與氯氣反應生成四氯化硅 反應溫度450 500 四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅 以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖 1 2 3 4 1 2 3 4 相關信息如下 a 四氯化硅遇水極易水解 b 硼 鋁 鐵 磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物 c 有關物質的物理常數(shù)見下表 1 2 3 4 請回答下列問題 1 寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式 2 裝置A中g管的作用是 裝置C中的試劑是 裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是 3 裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾 類似多次蒸餾 得到高純度四氯化硅 精餾后的殘留物中 除鐵元素外可能還含有的雜質元素是 填寫元素符號 解析答案 1 2 3 4 2 平衡氣壓濃H2SO4SiCl4沸點較低 用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4 3 Al P Cl 解析依題中信息可知A為Cl2的發(fā)生裝置 B C為Cl2的凈化裝置 D中發(fā)生反應2Cl2 SiSiCl4 生成SiCl4用E收集 B中為飽和食鹽水將氯化氫氣體除去 C中應為濃H2SO4除水 由表中數(shù)據(jù)可知SiCl4沸點較低 用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4 返回 練出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 下列說法正確的是 A Si和SiO2都可用于制造光導纖維B 硅膠可用作食品干燥劑C SiO2既能與KOH溶液反應又能與濃鹽酸反應D SiO2既能與NaOH溶液反應又能與氫氟酸反應 所以是兩性氧化物 15 16 17 18 20 B 19 答案 2 下列有關硅及其化合物的敘述錯誤的是 A SiO2可與HF反應 因而氫氟酸不能保存在玻璃瓶中B 高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅C 硅酸鈉溶液應保存在帶玻璃塞的試劑瓶中D 水玻璃可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 C 19 答案 3 下列說法正確的是 A 二氧化硅廣泛應用于光纖通訊B 工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術品C 水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品D 粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 答案 4 有些科學家提出硅是 21世紀的能源 這主要是由于作為半導體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用 下列關于硅的說法不正確的是 A 高純度的單質硅被廣泛用于制作計算機芯片B 硅可由二氧化硅還原制得C 硅晶體的導電性介于導體和絕緣體之間D 常溫下硅不能與任何酸發(fā)生反應 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 D 19 答案 5 下列物質 氫氟酸 濃硫酸 燒堿溶液 Na2CO3固體 氧化鈣 濃硝酸 其中在一定條件下能與SiO2反應的有 A B C D 全部解析SiO2可以與燒堿溶液 氧化鈣反應 表現(xiàn)出酸性氧化物的性質 SiO2可以與氫氟酸反應 在制玻璃過程中SiO2與Na2CO3固體反應 SiO2不能與濃硫酸和濃硝酸反應 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 解析答案 6 下列關于C Si兩種非金屬元素的說法中 正確的是 A 兩者結合形成的化合物是共價化合物B 在自然界中都能以游離態(tài)存在C 氫化物的熱穩(wěn)定性比較 CH4 SiH4D 最高價氧化物都能與水反應生成相應的酸解析C Si都是非金屬元素 結合形成的化合物是共價化合物 A正確 Si元素為親氧元素 不能以游離態(tài)存在 故B錯 非金屬性C Si 故氫化物的熱穩(wěn)定性SiH4 CH4 故C錯 SiO2既不溶于水 也不和水反應 故D錯 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 解析答案 7 下列說法中不正確的是 A SiO2是酸性氧化物 但不與水反應B 泡花堿屬于鹽類C 明礬和漂白粉均可用于自來水的殺菌 消毒D 玻璃和陶瓷都屬于傳統(tǒng)硅酸鹽材料解析Na2SiO3俗稱泡花堿 B項正確 明礬只能凈水不能消毒 C項錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 C 19 解析答案 8 下列物質性質與用途對應關系正確的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 解析答案 解析硅膠吸附水 與硅作半導體的材料無關 B錯誤 二氧化硅硬度大 與氫氟酸和玻璃反應無關 C錯誤 焦炭具有可燃性 與焦炭還原二氧化硅無關 D錯誤 答案A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 9 開發(fā)新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展的方向之一 下列有關材料的說法正確的是 A 氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料B C60屬于原子晶體 用于制造納米材料C 纖維素乙酸酯屬于天然高分子材料D 單晶硅常用于制造光導纖維解析C60是分子晶體 B項錯誤 纖維素乙酸酯屬于人工合成材料 C項錯誤 制造光導纖維的材料是SiO2而不是Si D項錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 A 19 解析答案 10 有關高溫結構陶瓷和光導纖維的說法正確的是 A 高溫結構陶瓷彌補了金屬材料的弱點 但是硬度卻遠遠低于金屬材料B 氮化硅陶瓷是一種重要的結構材料 具有超硬性 它不與任何無機酸反應C 合成纖維和光導纖維都是新型無機非金屬材料D 光導纖維的抗干擾性能好 不發(fā)生電輻射 通信質量高 能防竊聽解析高溫結構陶瓷的硬度比金屬材料要大 A項錯誤 氮化硅能與氫氟酸反應 B項錯誤 合成纖維是有機高分子材料 C項錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 D 19 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 A 原硅酸鈉 Na4SiO4 能迅速水解 溶液呈堿性 故Na4SiO4為弱電解質B 石英玻璃 普通玻璃 陶瓷及水泥均屬于硅酸鹽產(chǎn)品C 2HCl Na2SiO3 H2SiO3 2NaCl 說明Cl的非金屬性強于SiD 半導體工業(yè)所說的 從沙灘到用戶 是指將二氧化硅制成晶體硅 19 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 解析原硅酸鈉是強電解質 A項錯誤 石英玻璃的主要成分是SiO2 不屬于硅酸鹽產(chǎn)品 B項錯誤 鹽酸不是Cl的最高價氧化物對應的水化物 無法通過鹽酸與硅酸鈉的反應比較Cl Si的非金屬性強弱 C項錯誤 答案D 19 12 下列說法正確的是 A 高溫下 可在試管內完成焦炭和石英砂 SiO2 制取硅的反應B CO2和鈉在一定條件下反應可以得到金剛石和碳酸鈉 反應中氧化劑和還原劑物質的量之比是3 4C 現(xiàn)代海戰(zhàn)通過噴放液體SiCl4 極易水解 和液氨可產(chǎn)生煙幕 其主要成分是NH4ClD 從燃煤煙道灰中 含GeO2 提取半導體材料單質鍺 Ge 不涉及氧化還原反應 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 解析答案 解析玻璃的成分SiO2在高溫下也與C反應 A錯誤 C由 4價到0價 化合價變化為4 Na由0價到 1價 化合價變化為1 根據(jù)化合價升降值相等原則 CO2與Na物質的量之比為1 4 B錯誤 SiCl4水解生成HCl和硅酸 HCl與氨氣反應生成NH4Cl C正確 由化合態(tài)到游離態(tài) 一定發(fā)生氧化還原反應 D錯誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 13 下列有關硅及硅酸鹽材料的說法不正確的是 A 硅酸鈉不能保存在磨口玻璃塞試劑瓶中B 反應 Na2SiO3 H2O CO2 Na2CO3 H2SiO3 反應 Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 兩反應是相互矛盾的 不可能都能發(fā)生C 低溫時硅與水 空氣和酸不反應 但能與氫氟酸反應D 祖母綠的主要成分為Be3Al2Si6O18 用氧化物形式表示為3BeO Al2O3 6SiO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 解析答案 解析A項 硅酸鈉本身是一種粘合劑 易造成磨口玻璃塞與瓶口粘結 B項 兩反應條件不同 反應 是在溶液中進行 強酸可以制弱酸 而高溫條件下 CO2是氣體 逸出反應體系 能促使反應發(fā)生 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 14 將足量CO2氣體通入水玻璃 Na2SiO3溶液 中 然后加熱蒸干 再在高溫下充分灼燒 最后得到的固體物質是 A Na2SiO3B Na2CO3 Na2SiO3C Na2CO3 SiO2D SiO2解析將足量CO2氣體通入水玻璃中 發(fā)生反應 2CO2 Na2SiO3 2H2O H2SiO3 2NaHCO3 加熱蒸干 高溫灼燒時發(fā)生反應 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 A 所以最后所得固體物質是Na2SiO3 故選A項 19 解析答案 15 有一粗硅中含有鐵雜質 取等質量的該樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的氫氧化鈉溶液中 放出氫氣的物質的量之比為1 8 則該粗硅中鐵和硅的關系正確的是 A 質量比為1 4B 質量比為1 8C 物質的量之比為1 4D 物質的量之比為1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 解析答案 解析Si與鹽酸不反應 Fe與NaOH溶液不反應 由化學方程式Fe 2HCl FeCl2 H2 和Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 可知 當放出氫氣的物質的量之比為1 8時 Fe與Si之間的關系式為Fe 4Si 二者的物質的量之比為1 4 質量之比為1 2 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 16 如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程 下列說法正確的是 A SiO2屬于兩性氧化物B 盛放Na2CO3溶液的試劑瓶能用玻璃塞C 硅膠吸水后可重復再生D 圖中所示轉化反應都是氧化還原反應 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 解析答案 解析SiO2是酸性氧化物 它能與氫氟酸反應是其特殊性質 A錯 在圖示轉化關系中只有第一行的變化是氧化還原反應 其余均為非氧化還原反應 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 1 SiO2是玻璃的成分之一 SiO2與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為 工藝師常用 填物質名稱 來雕刻玻璃 2 用Na2SiO3溶液浸泡過的棉花不易燃燒 體現(xiàn)Na2SiO3的用途可作 的原料 3 工業(yè)上常用2C SiO2Si 2CO 制備硅單質 該反應中有元素化合價升高的物質是 填化學式 下同 氧化劑是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 氫氟酸 防火劑 C SiO2 17 硅是無機非金屬材料的主角 硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質量的90 以上 19 答案 18 A B C D E代表單質或化合物 它們之間的相互轉換關系如圖所示 A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質 其晶體結構與金剛石相似 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 請回答 1 形成單質A的原子的結構示意圖為 它的最高化合價為 4價 19 答案 2 B的化學式為 B的晶體類型為 B與碳反應生成A和E的化學方程式是 3 C的化學式為 D的化學式為 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 SiO2 原子晶體 CaSiO3 Na2SiO3 19 答案 19 晶體硅 熔點1410 是良好的半導體材料 由粗硅制純硅過程如下 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 寫出SiCl4的電子式 在上述由SiCl4制純硅的反應中 測得每生成1 12kg純硅需吸收akJ熱量 寫出該反應的熱化學方程式 H 0 025akJ mol 1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 20 硅是重要的化學元素之一 在從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中其創(chuàng)造了一個又一個奇跡 請回答下列問題 1 硅在元素周期表中的位置是 解析根據(jù)硅的原子序數(shù)為14 可知其在元素周期表中位于第3周期 A族 第3周期 A族 19 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 2 工業(yè)上生產(chǎn)粗硅的反應有SiO2 2CSi 粗硅 2CO SiO2 3CSiC 2CO 若產(chǎn)品中單質硅與碳化硅的物質的量之比為1 1 則參加反應的C和SiO2的質量之比為 解析根據(jù)產(chǎn)品中單質硅與碳化硅的物質的量之比為1 1 再利用方程式計算 假設參加反應的C為5mol SiO2為2mol 則二者的質量之比為 5 12 2 60 1 2 1 2 19 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 3 工業(yè)上可以通過如圖所示的流程制取純硅 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 若反應 的化學方程式為Si 粗硅 3HCSiHCl3 H2 則反應 的化學方程式為 解析根據(jù)流程圖中的信息知 反應 的反應物有SiHCl3和H2 生成物有Si 純硅 和HCl 利用觀察法將其配平 SiHCl3 H2Si 純硅 3HCl 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 整個制備過程必須嚴格控制無水 無氧 SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3 HCl和另一種物質 寫出該反應的化學方程式 解析由于SiHCl3中Si為 4價 H為 1價 Cl為 1價 SiHCl3與H2O發(fā)生了氧化還原反應 歸中反應 其氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均為H2 最后利用觀察法將其配平 19 SiHCl3 3H2O H2SiO3 3HCl H2 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 假設每一輪次制備1mol純硅 且生產(chǎn)過程中硅元素沒有損失 反應 中HCl的利用率為90 反應 中H2的利用率為93 75 則在第二輪次的生產(chǎn)中 補充投入HCl和H2的物質的量之比是 19 解析答案 返回 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 解析據(jù)題意 Si 粗硅 3HCl5SiHCl3 H2 SiHCl3 H21Si 純硅 3HCl 答案5 1 返回