2017版高考化学(鲁科版)一轮复习题库：第四章 第一讲 硅 无机非金属材料.doc

第四章 材料家族中的元素第一讲 硅 无机非金属材料一、选择题1．2012年我国载人飞船再次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流。

飞船应用了许多尖端的合成材料。

据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的。

下列相关叙述不正确的是( )。

A ．它耐高温抗氧化B ．它比钢铁轻、硬，但质地较脆C ．它没有固定熔点D ．它是一种新型无机非金属材料解析 航空材料的特点是质轻、高强度、耐高温抗氧化等高可靠性，故B 错，A 正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅、高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料，C 、D 正确。

答案 B2．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)＋O 2(g)=====△SiO 2(s) ΔH ＝－858.6 kJ·mol －1可知，硅燃烧放出的热量多C ．自然界中硅的储量丰富，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解析 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、贮存比较容易且又安全；硅在自然界中无单质形式，只有化合物，所以C 是错误的。

答案 C3．硅及其化合物的应用范围很广。

下列说法中正确的是( )。

A ．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B ．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应C ．反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑中，Si 为还原剂，NaOH 和H 2O 为氧化剂D ．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅答案 A解析 粗硅提纯涉及的反应：Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4、SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 都是氧化还原反应，B 错；硅与氢氧化钠溶液反应实际分两步：①Si ＋3H 2O===H 2SiO 3＋2H 2↑，②H 2SiO 3＋2NaOH===Na 2SiO 3＋2H 2O ，其中①反应为氧化还原反应，②反应为非氧化还原反应，因此NaOH 既不是氧化剂，也不是还原剂，只是反应物，起氧化作用的只是水，C 错；硅能与氢氟酸反应，但不能与盐酸反应，D 错。

4．下列关于SiO 2和CO 2的叙述中不正确的是( )。

A ．都是共价化合物B ．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应C ．都能溶于水且与水反应生成相应的酸D ．SiO 2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨答案 C解析 SiO 2不能与水反应生成H 2SiO 3，只能用Na 2SiO 3与强酸反应制取H 2SiO 3，C 项错误。

5．硅及其化合物的应用范围很广。

下列说法正确的是 ( )。

A ．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B ．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应C ．反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑中，Si 为还原剂，NaOH 和H 2O 为氧化剂D ．硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应解析 粗硅提纯涉及的反应：Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4、SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 都是氧化还原反应，B 错误；硅与氢氧化钠溶液反应中NaOH 既不是氧化剂，也不是还原剂，只是反应物，起氧化作用的是水，C 错误；硅能与氢氟酸反应，但不能与盐酸反应，D 错误。

答案 A6．诺贝尔物理学奖授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。

光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是( )A ．二氧化硅是H 2SiO 3的酸酐，因此能与水反应B．用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24 L(标况)气体时，得到2,8 g硅C．6 g的二氧化硅中含有0.2 mol的共价键D．二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应解析A项中二氧化硅不能与水反应；B项中用二氧化硅制取单质硅，当生成2.24 L(标况)气体时，只能得到1.4 g硅；C项中6 g的二氧化硅中含有0.4 mol的共价键。

答案 D7．有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(提示：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑) ()。

A．物质的量之比为：1∶1 B．物质的量之比为1∶2C．质量之比为4∶1 D．质量之比为2∶1解析粗硅与盐酸反应是其中的Fe与盐酸反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，粗硅与碱反应是其中的硅与碱液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。

因放出等量H2，则Fe与Si的物质的量之比为2∶1，质量之比为4∶1。

答案 C二、非选择题8．A、B同主族且都是短周期元素，含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A 元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通信材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。

请回答下列问题：(1)C、D的化学式分别为______、______。

(2)易与C发生化学反应的酸是______，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。

①写出生成D和F的化学反应方程式：_________________________________________________________________________________________________________________。

②要将纯碱高温熔化，下列可选用的仪器是______。

A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚C．试管D．铁坩埚(4)下列关于C和E的性质比较正确的是______。

A．C和E均与生石灰反应生成盐B．C和E的熔点和硬度相似C ．C 和E 均与水反应生成相应的酸D ．C 和E 均能与烧碱溶液反应，与任何酸均不反应答案 (1)SiO 2 Na 2SiO 3(2)氢氟酸 SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O(3)①SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑，Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓②D (4)A解析 (1)A 元素的单质可作半导体材料，含A 元素的化合物C 是制造光导纤维的原料，可知A 为硅元素，C 为SiO 2，D 为Na 2SiO 3。

由A 、B 同主族且都是短周期元素可知B 为碳。

(2)C 为SiO 2，能与SiO 2反应的酸只有氢氟酸。

(3)SiO 2与Na 2CO 3高温下反应生成Na 2SiO 3和CO 2，故含SiO 2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al 2O 3等都能与Na 2CO 3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融Na 2CO 3。

(4)C 为SiO 2、E 为CO 2。

A 项，二者均为酸性氧化物，与碱性氧化物CaO 均生成盐；B 项，SiO 2熔点、硬度大，CO 2为气体，熔点、硬度小；C 项，SiO 2与H 2O 不反应；D 项，SiO 2与HF 反应。

9．如图所示物质的转化关系中，A 是一种固体单质，E 是一种白色沉淀。

请回答下列问题：(1)B 的化学式是________，目前B 已被用作________的主要原料。

(2)B 和a 溶液反应的离子方程式是___________________________________。

(3)A 和a 溶液反应的离子方程式是____________________________________。

(4)C 和过量的盐酸反应的离子方程式是_________________________。

解析 C 与过量的盐酸反应生成白色沉淀E ，则E 可能是硅酸或氯化银，若E 是氯化银，则C 是硝酸银，A 为银，则根据已有知识，银可以与硝酸反应生成硝酸银，而银与硝酸反应能生成三种产物，不符合框图中物质间的转化关系。

则E 只能为硅酸，则C 为硅酸盐，A 为硅，a 溶液为强碱的水溶液，进一步推出B 为二氧化硅。

答案 (1)SiO 2 光导纤维 (2)SiO 2＋2OH －===SiO 32－＋H 2O (3)Si ＋2OH －＋H 2O===SiO 32－＋2H 2↑ (4)SiO 32－＋2H ＋===H 2SiO 3↓ 10．氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。

由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下图所示：其中－NH 2中各元素的化合价与NH 3相同。

请回答下列问题：(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH 为例，用化学反应方程式表示其原因： ________________________________________________________________________。

(2)图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是_____________________________。

(1)SiCl 4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。

SiCl 4水解的化学反应方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)在反应⑤中，3 mol Si(NH 2)4，在高温下加热可得1 mol 氮化硅粉末和8 mol A 气体，则氮化硅的化学式为_____________________________________________________。

(5)在高温下将SiCl 4在B 和C 两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B 和C 两种气体在一定条件下化合生成A 。

写出SiCl 4与B 和C 两种气体反应的化学方程式________________________________________________________________________。

解析 石英砂不能与碱性物质共同存放的实质是SiO 2与碱性物质可以发生反应。

反应①是石英砂与焦炭发生氧化还原反应，反应②是硅单质与Cl 2反应，也是氧化还原反应。