高考化学一轮复习 4.1无机非金属材料的主角硅课时作业
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无机非金属材料的主角——硅
1．下列所列各物质的用途不正确的是( )
A．分子筛：吸附剂、催化剂
B．硅胶：干燥剂、吸附剂、催化剂载体
C．碳化硅：砂纸、砂轮
D．硅酸：黏合剂、耐火材料
解析： 硅胶和分子筛均为疏松多孔物质，表面积大，可作为吸附剂以及催化剂的载体等，A、B项正确；碳化硅硬度大，可制作砂纸、砂轮等，C项正确；硅酸不能作耐火材料，D项错误。
答案： D
2. 硅单质及其化合物在材料领域一直扮演重要角色。下列叙述中，不正确的是( )
A．石英可用来制作工艺品
B．硅单质可以用来制造太阳能电池
C．硅单质是制造玻璃的主要原料
D．水玻璃可用作黏合剂和防火剂
解析： 石英又称水晶，宝石级水晶可用来制作工艺品，A项正确；硅单质是良好的半导体材料，可用来制造太阳能电池，B项正确；制造玻璃可用石英，而不是硅单质，C项错误；水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用作黏合剂和防火剂，D项正确。
答案： C
3．除去下列物质中杂质的试剂或方法错误的是( )
A．CO2中混有少量的CO——通入氧气后点燃
B．CO2中混有少量SO2——通过酸性KMnO4溶液、浓硫酸，洗气
C．SiO2中混有少量石灰石——加入足量盐酸，过滤
D．CO中混有少量CO2——通过氢氧化钠溶液、浓硫酸，洗气
解析： A项，少量CO在CO2中无法燃烧，且通入氧气多了，会引入新的杂质，通入氧气少了，无法除尽CO，错误。
答案： A
4．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是( )
A．CO2溶于水生成碳酸，SiO2不溶于水也不能与水直接反应生成硅酸
B．在高温条件下，SiO2和Na2CO3能发生反应：SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑
C．SiO2的熔点比CO2的高
D．CO2通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色胶状沉淀(白色胶状沉淀为H2SiO3逐渐聚合而成的硅酸溶胶)
解析： 物质酸性强弱的比较，可通过“强酸制弱酸”原理进行判断。
答案： D
5．下列离子方程式不正确的是( )
A．向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳：2OH－＋CO2===CO2－3＋H2O
B．向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳：CO2－3＋CO2＋H2O===2HCO－3
C．向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiO2－3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO2－3
D．向氢氧化钠溶液中加入硅：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
解析： 向烧碱溶液中通入过量的CO2的离子方程式为OH－＋CO2===HCO－3，A项错误。
答案： A
6．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( )
A．Na2SiO3 B．Na2CO3、Na2SiO3
C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2
解析： 将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：H2SiO3=====△H2O＋SiO2；2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O；SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑，各反应物存在如下关系，H2SiO3～2NaHCO3，H2SiO3～
SiO2,2NaHCO3～Na2CO3～SiO2，由上述关系可知，最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A项。
答案： A
7．石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料，但是有毒，能使人患肺癌。一种叫矿青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。它用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是( )
A．该物质中Fe元素的化合价为＋2，它属于硅酸盐
B．该物质的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
C．1 mol该物质能和18 mol HNO3恰好反应，也能与含18 mol HCl的盐酸恰好反应
D．这种石棉属于新型无机非金属材料
解析： 由化合物中正负化合价代数和等于0可知Na2Fe5Si8O22(OH)2中的Fe显＋2价和＋3价，且＋2价与＋3价的Fe的物质的量之比为3∶2，可将该硅酸盐写成氧化物的形式Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，由此化学式可知1 mol该物质能和18 mol HNO3(其中1 mol被还原，SiO2与HNO3不反应)反应，也能与含14 mol HCl的盐酸(SiO2与盐酸不反应)反应，该石棉不属于新型无机非金属材料。
答案： B
8．二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，硅及其化合物的转化见下图。下列说法中正确的是( )
A．SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物
B．SiO2和Si都是光导纤维材料
C．在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效
D．图中所示转化反应都是非氧化还原反应
解析： 两性氧化物的定义为：与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应得到的SiF4不属于盐类，A项错误；SiO2是光导纤维材料，Si为半导体材料，B项错误；CoCl2在吸水和失水状态下显示不同的颜色，C项正确；制取Si的过程中涉及了氧化还原反应，D项错误。
答案： C
9．已知A是一种单质，在一定条件下可发生如图所示的转化关系，则下列叙述正确的是( )
①A可能是铝或硅 ②A只可能是金属单质 ③D是一种两性物质 ④D晶体熔点极高
A．①②③ B．①②④
C．②③ D．①④
解析： 在中学阶段，与强碱溶液反应有H2产生的常见单质只有Si与Al，对应Na2SiO3和NaAlO2转化成的H2SiO3和Al(OH)3均为白色胶状沉淀，它们煅烧后生成的SiO2和Al2O3也均为白色固体，故D选项正确。
答案： D
10．向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体8.96 L(0 ℃，1.01×105 Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的总物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)( )
解析： 当未通入CO2气体时，溶液中的离子为0.2 mol Na＋、0.1 mol Ba2＋、0.4 mol OH－；当通入2.24 L CO2气体时，发生反应①Ba2＋＋CO2＋2OH－===BaCO3↓＋H2O，此时溶液中的离子为0.2 mol Na＋、0.2 mol OH－；当通入4.48 L CO2时，发生反应②2OH－＋CO2===CO2－3＋H2O，此时溶液中的离子为0.2 mol Na＋、0.1 mol CO2－3；当通入6.72 L CO2时，发生反应③CO2－3＋CO2＋H2O===2HCO－3，此时溶液中的离子为0.2 mol Na＋、0.2 mol HCO－3；当通入8.96 L CO2时，发生反应④BaCO3＋CO2＋H2O===Ba(HCO3)2，此时溶液中的离子为0.2 mol Na＋、0.1 mol Ba2＋、0.4 mol HCO－3。对比图像可知选项C正确。
答案： C
11．世博会中国馆——“东方之冠”由钢筋混凝土、7 000多块红色铝板和1 200多块玻
璃等建成。
(1)铝________(填“是”或“不是”)红色的，铝板和玻璃均易被烧碱腐蚀，原因是________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。(用化学方程式表示)
(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是__________。
(3)石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特种玻璃，石英玻璃的主要成分是________________；有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)实际上不是硅酸盐材料，而是一种__________(选填“橡胶”、“纤维”或“塑料”)。
答案： (1)不是
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(2)CaCO3 (3)SiO2 塑料
12．已知A～I有如下所示的转化关系：
已知：①单质E可作为半导体材料；
②化合物F是不能生成盐的氧化物；
③化合物I能溶于水，呈酸性，它能够跟氧化物A发生反应。
④2F2＋2H2O=== 4HF＋O2
据此，请填空：
(1)化合物F是________。
(2)化合物I是________。
(3)反应①的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(4)写出I的水溶液与A反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析： 由已知①及现阶段所学知识知E为Si，再根据反应①知A为SiO2，B为C，F为CO。由已知③知I为HF，结合已知④和反应④知C为H2O，D为F2，H为O2。由反应②C＋H2O(g)=====高温CO＋H2知G为H2，经反应③验证之。因此A～I分别为SiO2、C、H2O、F2、Si、CO、H2、O2和HF。
答案： (1)CO (2)HF (3)SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑
(4)4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O
13．硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。
回答下列问题：
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种
