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2021-2022学年高一化学同步学习高效学与练(精准练习)
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第三节 无机非金属材料
1.(2021·黑龙江·牡丹江市第十五中学高一期中)下列关于硅的说法不正确的是
A.硅在地壳中的含量仅次于氧
B.硅在自然界中既有化合态,又有游离态
C.高纯度的硅可用于制造计算机芯片
D.硅单质的导电能力介于导体和绝缘体之间
2.(2021·四川·成都外国语学校高一阶段练习)如图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案。玻璃的主要成分之一是二氧化硅,能在玻璃上进行蚀刻,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
3.(2021·四川·攀枝花市成都外国语学校高一阶段练习)下列关于二氧化硅的说法中错误的是
A.同二氧化碳一样,二氧化硅分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的
B.通常状况下,二氧化碳为气态,二氧化硅为固体
C.SiO2同CO2一样也能与CaO反应生成盐
D.SiO2仅用来表示二氧化硅的组成,其基本结构单元为正四面体,不仅存在于二氧化硅晶体中,而且存在于所有硅酸盐矿石中。
4.(2021·四川省绵阳南山中学高一阶段练习)化学知识与科技、生产、生活有密切的关系。下列叙述中错误的是
A.“天宫二号”空间运行的动力源泉——太阳能电池帆板,其核心材料为晶体硅
B.“天问一号”火星车使用的保温材料——纳米气凝胶,具有丁达尔效应
C.三星堆二号祭祀坑出土商代的铜人铜像填补了我国考古学、青铜文化史上的诸多空白。青铜器的出土表明我国商代已经掌握冶炼铜技术
D.“北斗系统”组网成功,北斗芯片中的半导体材料为二氧化硅
5.(2022·陕西榆林·高一期末)下列有关叙述中正确的是
A.二氧化硅能导电,因此常被用于制造光导纤维
B.钠在氯气中燃烧,产生白色烟雾
C.利用液氨汽化时吸热,可用液氨作制冷剂
D.Si和C相似,在自然界主要以单质形式存在
6.(2021·甘肃·嘉峪关市第一中学高一期中)已知Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。有一根粗铝含铁和硅两种杂质,取两份等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和稀NaOH溶液中,放出等质量的H2,则该粗铝中铁和硅的关系是
①物质的量之比为1∶2 ②物质的量之比是3∶1 ③质量之比是2∶1 ④质量之比是4∶1
A.②④ B.②③ C.①④ D.只有④
7.(2020·河北·石家庄一中高一期末)实验室用SiHCl3(沸点33.0 °C)与过量H2在1100°C 下反应制得纯硅,制备纯硅的装置如图所小(夹持及加热装置略去),已知:SiHCl3能与H2O剧烈反应,在空气中易自燃,下列说法错误的是
A.装置B中的试剂是浓硫酸,目的是除去氢气中的水蒸气
B.装置C中的烧瓶需要加热,其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化
C.实验时石英管用酒精灯外焰加热
D.为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是排尽装置中的空气以及控制好反应温度
8.(2021·重庆市南川中学校高一阶段练习)下列各组物质之间可以按下图所示关系直接转化的是
→→→
A.Fe→Fe2O3→Fe(OH)3→Fe
B.Si→SiO2→H2SiO3→CaSiO3
C.NaOH→NaCl→Na2CO3→NaOH
D.HCl→CuCl2→BaCl2→HCl
9.由二氧化硅制高纯硅的流程如下,下列说法中错误的是
A.①②③均属于氧化还原反应 B.H2和HCl均可循环利用
C.SiO2是一种坚硬难熔的固体 D.X为CO2
10.(2021·陕西·榆林十二中高一阶段练习)四氯化硅()是制造半导体材料硅的中间产物,在空气中容易吸收水蒸气生成原硅酸()和而产生白色烟雾,下列说法不正确的是
A.由转化为的过程中,硅元素化合价没有发生改变
B.原硅酸中氢、氧元素的质量比为
C.四氯化硅由一个硅原子和四个氯原子构成
D.四氯化硅应密封保存
11.(2021·湖北·华中师大一附中高一期中)碳、硅及其化合物常用做性能优异的无机非金属材料。比如氮化硅,其熔点高、硬度大,电绝缘性好,化学性质稳定。有关碳、硅及其化合物的说法正确的是
①硅在自然界中主要以单质形式存在,硅是应用最广泛的半导体材料
②硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
③石墨烯是一种新型的纳米化合物
④氮化硅的化学式为Si3N4,其可制作坩埚,制作切削刀具
⑤光导纤维的通信容量大,导电性强
⑥水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
A.①③⑤ B.①③⑥ C.②④⑤ D.②④⑥
12.(2021·广东·佛山市南海区桂城中学高一阶段练习)由下列实验事实得出的结论正确的是:
A.由SiO2不能与水反应生成硅酸可知,SiO2不是酸性氧化物
B.CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀,可知酸性H2CO3>H2SiO3
C.由SiO2+2CSi+2CO↑,可知碳的非金属性大于硅
D.SiO2可与NaOH溶液反应,也可与氢氟酸反应,可知SiO2为两性氧化物
13.(2021·浙江·诸暨中学高一期中)下列物质中,不含有硅酸盐的是
A.光导纤维 B.普通玻璃 C.黏土 D.普通水泥
14.(2021·四川成都·高一期末)下列说法正确的是
①构成岩石与许多矿物的基本元素是碳
②二氧化硅晶体的基本结构单元中,每个Si周围结合4个O
③使用量最大的无机非金属材料是:陶瓷、水泥、玻璃等硅酸盐产品
④硅胶多孔,吸附能力强,常用作干燥剂,也可用作催化剂的载体
A.①②③④ B.②③④ C.①④ D.②③
15.下列说法正确的是
A.SiO2不能与H2SO4等所有的酸反应
B.CO2和SiO2的对应水化物都是酸,碳酸酸性比硅酸弱
C.CO2与SiO2均是酸性氧化物,溶于水均得到相应的酸
D.硅是太阳能电池的常用材料,SiO2是光纤的主要成分
16.(2021·云南丽江·高一期末)硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。回答下列问题:
(1)Si是良好的半导体材料,试写出硅单质的一种用途:_______。
(2)SiO2是玻璃的主要成分之一,烧碱溶液对玻璃有腐蚀性,写出SiO2与烧碱溶液反应的离子方程式为_______。
(3)Na2SiO3溶液俗称_______,往Na2SiO3溶液中通入足量CO2气体发生的现象是:_______。
(4)工业上常用焦炭和二氧化硅在高温条件下制备粗硅,该反应的化学方程式为_______。
17.(2021·四川·三台县芦溪中学高一开学考试)硅是带来人类文明的重要元素之一,从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。
(1)工业上生产粗硅的反应:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑;SiO2+3CSiC+2CO↑。若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1,则参加反应的C和SiO2的物质的量之比为___________。
(2)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅:
①若反应Ⅰ为Si(粗)+3HClSiHCl3+H2,则反应Ⅱ的化学方程式为___________。
②整个制备过程中必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出该反应的化学方程式:___________。
③假设每一轮次制备1mol纯硅,且生产过程中硅元素没有损失。反应Ⅰ中HCl的利用率为90%。反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%,则在第二轮次的生产中,补充投入HCl和H2的物质的量之比是___________。
18.(2021·重庆市铁路中学校高一阶段练习)(Ⅰ)分别向盛有:①紫色石蕊试液 ②澄清石灰水 ③品红溶液 ④酸性高锰酸钾溶液的试管中通入SO2气体。
(1)试管①中的实验现象为___________。
(2)试管②中发生反应的离子方程式为___________(通入少量的SO2)。
(3)上述实验中,出现溶液褪色现象的是___________(填试管标号)。
(4)上述实验中,SO2表现出酸性氧化物性质的是 ___________(填试管序号,下同)。SO2表现出漂白性的是___________ ,SO2表现出还原性的是___________。
(Ⅱ)硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐占地壳质量的90%以上。
(1)写出通信中硅的氧化物的一种用途:___________。
(2)科学家用金属钠、四氯化碳和四氯化硅制得了碳化硅纳米棒,反应的化学方程式为8Na + CCl4 + SiCl4 = SiC + 8NaCl。
①该反应中Si元素的化合价为___________价。
②其中还原产物的化学式为___________。
③高温真空环境中,C与SiO2反应也可以生成SiC,写出该反应的化学方程式:___________。
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3溶液可以用作___________;设计简单实验比较醋酸与H2SiO3酸性的强弱,画出装置图,并指明所用试剂和药品:___________。
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