山西省忻州市第一中学【精品】高一必修一：4.1.2无机非金属材料的主角-硅同步练习化学试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．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2．下列关于硅酸盐的叙述中，正确的是（）①硅酸盐大多都难溶于水②硅酸盐是构成地壳岩石的最主要成分③硅酸盐中最常见的是Na2SiO3，它的水溶液俗称水玻璃A．③B．②③C．①②D．①②③3．下列说法不正确的是（）A．水玻璃、玻璃、水泥、陶瓷均为混合物B．CO2、SiO2、CO均为酸性氧化物C．SiC的俗名叫金刚砂，硬度很大D．实验室熔融烧碱时，不能使用石英坩埚，可以使用铁坩埚4．古瓷中所用颜料的成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O x，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( )A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D．x等于65．下面关于硅的叙述中，正确的是（）A．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C．硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在D．硅在电子工业中，是重要的半导体材料6．下列说法正确的是（）A．常温时硅化学性质不活泼，不能与任何物质反应B．晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料C．Na2SiO3是制备硅胶和木材防火剂的原料D．二氧化硅是将太阳能转化为电能的常用材料7．在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是（）①焦炭②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤盐酸⑥氢氧化钾⑦氧化钙A．③⑤⑦B．⑤C．③⑤D．⑦8．给下列溶液中通入CO2气体，不可能产生沉淀的是（）A．氯化钙和硝酸钡的混合液B．稀的水玻璃C．偏铝酸钠溶液D．碳酸钠饱和溶液9．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+、Fe2+、Na+D．Ag+、Ba2+、 Na+10．熔化氢氧化钠时，下列坩埚①石墨坩埚②石英坩埚③铁坩埚④瓷坩埚不宜选用A．①④B．②③④C．②④D．①②④二、原理综合题11．用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。
例如：（1）计算机芯片的主要成分是____________。
（2）光导纤维的主要成分是____________。
（3）目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是____________。
（4）用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为_________的化合物。
12．下图是常见物质之间的转化，其中A是芯片的主要成分，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。
（1）试推测A________、C__________、F__________(写化学式)。
（2）试写出以下的化学方程式，是离子反应的写出离子方程式：B→A______________；C＋E→F______________（3）在B＋碳→A＋D的反应中，碳的作用是________，当生成1 mol A时，转移电子的物质的量为______。
13．几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：（1）写出图示反应的几种物质的化学式：B________，C________，D________。
（2）写出下列反应的化学方程式：①B→A：______________________________；②B→E：_____________________________________________________。
（3）写出下列溶液中反应的离子方程式：D→C___________________________参考答案1．C【解析】水泥、玻璃、陶瓷是传统硅酸盐产品，光导纤维，简称光纤，是一种达致光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理传输的光传导工具，是到了近现代才研发的一种新型硅酸盐产品，故选C。
点睛：无机非金属材料的分类：⑴传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷；⑵新型无机非金属材料：①高温结构陶瓷：氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷；②光导纤维，注意光导纤维是到了近现代才研发的一种新型硅酸盐产品。
2．D【解析】①多数硅酸盐难溶于水，但硅酸钾、硅酸钠等都是易溶于水的，故①正确；②构成地壳岩石的主要成分是硅酸盐，故②正确；③Na2SiO3是易溶于水的硅酸盐，它的水溶液俗称水玻璃，故③正确；答案为D。
3．B【解析】A．水玻璃是硅酸钠溶液，水泥、玻璃、陶瓷是传统硅酸盐产品，它们均为混合物，故A正确；B．CO2和SiO2是酸性氧化物，而CO与碱不反应，不是酸性氧化物，故B错误；C．SiC是原子晶体，硬度很大，故C正确；D．SiO2能溶于熔融的NaOH，则实验室熔融烧碱时，不能使用石英坩埚，可以使用铁坩埚，故D正确；答案为B。
4．C【详解】根据化合物元素化合价的代数和为0可知，x＝6，二氧化硅不溶于强酸中，选项C不正确，其余选项都是正确的，答案选C。
【点睛】该题是高考中的考点之一，属于中等难度的试题。
试题基础性强，侧重对学生基础知识的巩固和训练，有利于培养学生的学习兴趣和学习积极性。
该题的关键是借助于已知硅酸盐的结构和性质，进行类推即可，有利于培养学生的逻辑推理能力和知识的迁移能力。
5．D【解析】A．粗硅制备单晶硅先利用氧化反应即用Cl2氧化粗硅为SiCl4，再利用还原反应即用H2还原SiCl4，故A错误；B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位．故B错误；C．硅在自然界中以化合态形式存在，故C错误；D．硅在电子工业中，是最重要的半导体材料，故D正确；故选D。
6．C【解析】A．硅常温下与氢氟酸、氢氧化钠反应，故A错误；B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料，是非金属材料，故B错误；C．Na2SiO3的水溶液是水玻璃，可以用于制备硅胶和木材防火剂，故C正确；D．二氧化硅是光导纤维，不能将太阳能转化为电能，故D错误；答案为C。
7．B【解析】①焦炭与二氧化硅反应生成硅和一氧化碳，故①不选；②纯碱高温下能与二氧化硅反应生成硅酸钠和二氧化碳，故②不选；③碳酸钙高温下能与二氧化硅反应生成硅酸钙和二氧化碳，故③不选；④氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，故④不选；⑤盐酸与二氧化硅不反应，故⑤选；⑥氢氧化钾与二氧化硅反应生成硅酸钾和水，故⑥不选；⑦氧化钙与二氧化硅反应生成硅酸钙，故⑦不选；故答案为B。
点睛：明确二氧化硅的性质是解题关键，二氧化硅为酸性氧化物性质稳定，常温下能够与强碱反应生成硅酸盐和水，与强酸、氧气不反应，与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，与氧化钙高温生成硅酸钙，与焦炭高温下反应生成硅和一氧化碳，并结合硅酸盐工业解题。
8．A【解析】A．碳酸酸性比盐酸、硝酸弱，二氧化碳与氯化钙和硝酸钡不反应，没有沉淀生成，故A选；B．水玻璃是硅酸钠溶液，硅酸钠可以和碳酸反应生成碳酸钠和硅酸，硅酸是白色不溶于水的沉淀，故B不选；C．碳酸酸性大于氢氧化铝，将二氧化碳通到偏铝酸钠溶液中，会产生氢氧化铝白色沉淀，故C不选；D．碳酸钠与二氧化碳和水反应，既消耗了水，且反应生成溶解度较小的NaHCO3，所以一定有沉淀析出，故D不选；故选A。
9．D【解析】A．加入盐酸可生成AgCl沉淀，过滤后向滤液中加入过量氨水，可生成氢氧化铝沉淀，故A正确；B．溶液无色，加入盐酸可生成硅酸沉淀，同时生成铝离子，加入过量氨水可生成氢氧化铝沉淀，故B正确；C．加入盐酸可生成AgCl沉淀，过滤后向滤液中加入过量氨水，可生成氢氧化亚铁沉淀，故C正确；D．加入盐酸可生成AgCl沉淀，过滤后向滤液中加入过量氨水，没有沉淀生成，故D错误；故选D。
10．C【解析】①石墨能和氢氧化钠不反应，石墨坩埚可以熔化氢氧化钠固体，故①正确；②石英中含有二氧化硅，二氧化硅能和氢氧化钠反应，故②错误；③铁坩埚含有铁，铁与氢氧化钠不反应，故③正确；④陶瓷中含有二氧化硅，二氧化硅能和氢氧化钠反应，故④错误；故答案为C。
11．硅（或Si或单晶硅）二氧化硅（或SiO2）硅（或Si）硅胶【解析】(1)硅是计算机芯片的原料，故答案为硅；(2)光导纤维的主要成分是二氧化硅，故答案为二氧化硅；(3)太阳能电池的主要成分为硅单质，故答案为硅；(4)硅胶有很大的表面积，可用作干燥剂、吸附剂、催化剂载体的人造分子筛，故答案为硅胶。
12．Si Na2SiO3H2SiO32C＋SiO22CO↑＋Si SiO32-+CO2+H2O=H 2SiO3↓+CO32-还原剂4mol【解析】A是芯片的主要成分，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似，则A为Si，D、E外均含有A的元素，由转化关系可知，B为SiO2，E为CO，C为Na2SiO3，D为CO，E为CO2，F 为H2SiO3，G为SiCl4；(1)由上述分析可知，A为Si，C为Na2SiO3，F为H2SiO3；(2)B→A是SiO2与碳在高温下反应生成Si和CO，反应的方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑；C+E→F是硅酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成硅酸与碳酸氢钠，反应离子方程式为：SiO32-+2H2O+2CO2═H2SiO3↓+2HCO3-；(3)B+碳→A+D的反应为：SiO2+2C Si+2CO↑，反应中C元素化合价升高，碳其还原剂作用，Si元素化合价由+4降低为0价，当成1 mol Si时，转移电子的物质的量为1mol×4=4mol。
点睛：以A的用途及晶体结构为突破口，再结合转化关系推断，A是芯片的主要成分，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似，则A为Si，D、E外均含有A的元素，由转化关系可知，B为SiO2，E为CO，C为Na2SiO3，D为CO，E为CO2，F为H2SiO3，G为SiCl4，据此解答。
13．SiO2H2SiO3Na2SiO3SiO2＋2C Si＋2CO↑CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑SiO32－＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋CO32－【解析】(1)都是含硅元素的物质，D中通入CO2得C，C高温强热得B，就可以推断D为Na2SiO3、C为H2SiO3，B为SiO2，E为CaSiO3，依此类推：SiO2与炭混合强热得A，则A为Si，验证符合转化关系，则B为SiO2，C为H2SiO3，D为Na2SiO3；(2)①B→A的反应方程式为：SiO2+2C Si+2CO↑；②B→E的反应方程式为：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑。