課時(shí)規(guī)范練10含硅礦物與信息材料一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1、(2019福建廈門(mén)月考)C、Si、S都是自然界中含量豐富的非金屬元素，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A、三種元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)B、元素的+4價(jià)氧化物都屬于酸性氧化物，都能與堿反應(yīng)而不能與任何酸反應(yīng)C、最低價(jià)的氣態(tài)氫化物都具有還原性，易與O2發(fā)生反應(yīng)D、其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO32、(2019安徽銅陵模擬)硅是構(gòu)成無(wú)機(jī)非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯(cuò)誤的是()A、氮化硅陶瓷是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料，其化學(xué)式為Si3N4B、碳化硅(SiC)的硬度大，熔點(diǎn)高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承C、光導(dǎo)纖維是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料，其主要成分為SiO2D、硅酸鹽均不溶于水3、據(jù)報(bào)道我國(guó)科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的.下列相關(guān)敘述不正確的是()A、它耐高溫抗氧化B、它比鋼鐵輕、硬，但質(zhì)地較脆C、它沒(méi)有固定的熔點(diǎn)D、它是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料4、(2019天津?yàn)I海新區(qū)月考)下列關(guān)于硅及其化合物的說(shuō)法不正確的是()A、高純硅具有良好的半導(dǎo)體性能，可制成硅芯片、光電池、光導(dǎo)纖維等B、二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，可用氫氟酸蝕刻玻璃C、向硅酸鈉溶液中滴加稀鹽酸有不溶物生成，實(shí)驗(yàn)室可用該方法制備硅酸D、“硅膠”由硅酸凝膠經(jīng)干燥、脫水制得，常用作食品、藥品等的干燥劑5、(2019河南周口調(diào)研)下列除雜方法正確的是()A、SiO2中含Al2O3雜質(zhì)，可以加入足量NaOH溶液，然后過(guò)濾除去B、CO2中含有CO雜質(zhì)，可以通入盛有CuO的玻璃管且加熱C、CO2中含有HCl雜質(zhì)，可以通過(guò)盛有飽和Na2CO3溶液的洗氣瓶D、Na2CO3溶液中含有Na2SiO3雜質(zhì)，可以通入足量的CO2，然后過(guò)濾6、石英砂(主要成分為SiO2)是一種常用的工業(yè)原料，其中?；煊猩倭刻妓徕}，要除去石英砂中的少量碳酸鈣，應(yīng)采用的方法是()A、用水溶解后過(guò)濾分離B、用稀硫酸溶解后過(guò)濾分離C、用酒精燈加熱D、用稀鹽酸溶解后過(guò)濾分離7、(2019湖南張家界月考)科學(xué)家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示:容器中進(jìn)行的反應(yīng)為Si(粗)+3HCl(g)SiHCl3(l)+H2(g);容器中進(jìn)行的反應(yīng)為SiHCl3+H2Si(純)+3HCl.下列說(shuō)法正確的是()A、該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是部分反應(yīng)物可循環(huán)使用B、最好用分液的方法分離Si和SiHCl3C、反應(yīng)和中HCl均作氧化劑D、反應(yīng)和屬于可逆反應(yīng)8、水玻璃(Na2SiO3溶液)廣泛應(yīng)用于耐火材料、洗滌劑生產(chǎn)等領(lǐng)域，是一種重要的工業(yè)原料.如圖是用稻殼灰(SiO2:65%70%、C:30%35%)制取水玻璃的工藝流程:下列說(shuō)法正確的是()A、原材料稻殼灰價(jià)格低廉，且副產(chǎn)品活性炭有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值B、操作A與操作B完全相同C、該流程中硅元素的化合價(jià)發(fā)生改變D、反應(yīng)器中發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)為SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O9、二氧化硅(SiO2)又稱(chēng)硅石，是制備硅及其化合物的重要原料(制備流程如圖所示).下列說(shuō)法正確的是()A、SiO2既能與HF反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，屬于兩性氧化物B、盛放Na2CO3溶液的試劑瓶不能用玻璃塞C、硅膠吸水后不能重復(fù)使用D、圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)10、(2019四川攀枝花模擬)向含有0、2 mol NaOH和0、1 mol Ba(OH)2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體，當(dāng)通入氣體體積為8、96 L(0 ，1、01×105 Pa)時(shí)立即停止，則這一過(guò)程中，溶液中溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量與通入CO2氣體的體積關(guān)系圖像正確的是(氣體的溶解和離子的水解忽略不計(jì))()二、非選擇題(本題共3小題，共40分)11、(13分)含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通信材料光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D.(1)B元素的原子最外層電子數(shù)與A相同，且原子序數(shù)B<A，則B在元素周期中的位置. (2)寫(xiě)出易與C發(fā)生反應(yīng)的酸與C反應(yīng)的化學(xué)方程式. (3)將C與純堿混合高溫熔融時(shí)也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D，同時(shí)還生成B的最高價(jià)氧化物E:將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物F.寫(xiě)出生成D的化學(xué)反應(yīng)方程式:. 要將純堿高溫熔化，下列坩堝中不可選用的是. A、普通玻璃坩堝B、石英玻璃坩堝C、鐵坩堝D、瓷坩堝將過(guò)量的E通入D的溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是. (4)100 g C和石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11、2 L，則100 g該混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是. 12、(2019湖南師大附中月考)(14分)某礦石含碳酸鎂和石英，制備高純硅和硅膠的工藝流程如下:(1)“硅膠”常用作，也可以用作的載體.A的結(jié)構(gòu)式為. (2)制備粗硅的方程式為. (3)操作為，操作為. (4)操作，需要在氯化氫氣流中加熱脫水的原因是. (5)溶液G用E酸化的方程式為. 13、(13分)二氯二氫硅(SiH2Cl2)常用于外延法工藝中重要的硅源.易燃、有毒，與水接觸易水解，沸點(diǎn)為8、2 .在銅催化作用下，HCl與硅在250260 反應(yīng)可以制得SiH2Cl2.(1)利用濃硫酸、濃鹽酸為原料，選用A裝置制取HCl，利用了濃硫酸的性. (2)D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為. (3)按照氣體從左到右的方向，制取SiH2Cl2的裝置(h處用止水夾夾好)連接順序?yàn)閍()()()()()()()(填儀器接口的字母，其中裝置C用到2次).(4)按從左到右的順序，前面裝置C中裝的藥品為，后面裝置C的作用為. (5)反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外，還會(huì)生成H2和、等. (6)新的制取SiH2Cl2的方法:往硅粉中先通入Cl2，在300350 反應(yīng)生成SiCl4，然后再與HCl在250260 反應(yīng)，可以大大提高產(chǎn)率.如果通入氣體順序相反，結(jié)果會(huì)(用化學(xué)方程式表示). 課時(shí)規(guī)范練10含硅礦物與信息材料1、CA項(xiàng)，硅元素在自然界中無(wú)游離態(tài)，錯(cuò)誤;B項(xiàng)，SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，錯(cuò)誤;C項(xiàng)，C、Si、S三種元素最低價(jià)態(tài)氣態(tài)氫化物分別為CH4、SiH4、H2S，都具有還原性，易與O2發(fā)生反應(yīng)，正確;D項(xiàng)，酸性強(qiáng)弱順序?yàn)?H2SO4>H2CO3>H2SiO3，錯(cuò)誤.2、D在氮化硅中，N元素為-3價(jià)，Si元素為+4價(jià)，則化學(xué)式為Si3N4，A正確;硅酸鈉易溶于水，D錯(cuò)誤.3、B由航空材料的成分組成知其質(zhì)輕、具有耐高溫抗氧化等性質(zhì)，由于這種材料能增加韌性，故質(zhì)地不會(huì)較脆，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，A項(xiàng)正確;復(fù)合材料屬于混合物，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，由碳化硅高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的材料屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，C、D項(xiàng)正確.4、A制備硅芯片和光電池的主要原料為高純硅，光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，A項(xiàng)不正確;二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，故常用氫氟酸蝕刻玻璃，B項(xiàng)正確;硅酸鈉溶液能與稀鹽酸反應(yīng)生成硅酸沉淀，C項(xiàng)正確;“硅膠”由硅酸凝膠經(jīng)干燥、脫水制得，常用作食品、藥品等的干燥劑，D項(xiàng)正確.5、BSiO2、Al2O3均能與NaOH溶液反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤;在加熱的條件下，CO與CuO反應(yīng)產(chǎn)生CO2， B項(xiàng)正確;Na2CO3溶液也能吸收CO2，C項(xiàng)錯(cuò)誤;會(huì)引入NaHCO3雜質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤.6、D二氧化硅和碳酸鈣都不溶于水，A項(xiàng)錯(cuò)誤;碳酸鈣與硫酸反應(yīng)生成難溶性的硫酸鈣，阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，無(wú)法除雜，B項(xiàng)錯(cuò)誤;碳酸鈣受熱分解生成氧化鈣，引入了新的雜質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化硅與鹽酸不反應(yīng)，碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成可溶性的氯化鈣，然后過(guò)濾可得到二氧化硅，D項(xiàng)正確.7、A該工藝流程中HCl和H2兩種氣體可循環(huán)使用;分離Si與SiHCl3可用過(guò)濾的方法;反應(yīng)中HCl是生成物，是氧化產(chǎn)物;反應(yīng)、不在同一條件下進(jìn)行，不屬于可逆反應(yīng).8、A稻殼灰來(lái)源廣泛價(jià)格低廉，活性炭具有吸附性，有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，A項(xiàng)正確;操作A為過(guò)濾，操作B為蒸發(fā)濃縮，是兩種不同的操作，B項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化硅中，硅元素的化合價(jià)是+4價(jià)，硅酸鈉中，硅元素的化合價(jià)是+4價(jià)，所以該流程中硅元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生改變，C項(xiàng)錯(cuò)誤;由復(fù)分解反應(yīng)的概念可知，SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O，不屬于復(fù)分解反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤.9、B二氧化硅與NaOH反應(yīng):SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O，生成了鹽和水，SiO2只能與HF反應(yīng)，即只能與特殊酸反應(yīng)，與其他酸不反應(yīng)，所以二氧化硅不是兩性氧化物，故A錯(cuò)誤;Na2CO3溶液呈堿性，二氧化硅能與堿反應(yīng)生成具有黏合性的硅酸鈉，使玻璃塞無(wú)法打開(kāi)，故B正確;硅膠吸附水分后，可通過(guò)熱脫附方式將水分除去重復(fù)使用，故C錯(cuò)誤;圖中二氧化硅與氫氟酸、氫氧化鈉、碳酸鈉的反應(yīng)，硅酸鈉與鹽酸的反應(yīng)，硅酸的分解反應(yīng)，這些反應(yīng)中元素的化合價(jià)都沒(méi)有發(fā)生變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤.10、C通入CO2氣體依次發(fā)生的反應(yīng)為CO2+Ba(OH)2BaCO3+H2O0、1 mol0、1 mol0、1 molCO2+2NaOHNa2CO3+H2O0、1 mol0、2 mol0、1 molCO2+Na2CO3+H2O2NaHCO30、1 mol0、1 mol0、2 molCO2+BaCO3+H2OBa(HCO3)20、1 mol0、1 mol0、1 mol通入0、1 mol CO2時(shí)，溶液中含有0、2 mol NaOH，溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量為0、4 mol;通入0、2 mol CO2時(shí)溶液中生成0、1 mol Na2CO3，n(離子)=0、3 mol;通入0、3 mol CO2時(shí)，溶液中含0、2 mol NaHCO3，n(離子)=0、4 mol;通入0、4 mol CO2時(shí)，溶液中含0、2 mol NaHCO3和0、1 mol Ba(HCO3)2，n(離子)=0、7 mol.11、答案 (1)第二周期第A(yíng)族(2)SiO2+4HFSiF4+2H2O(3)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2ABD2CO2+Si+2H2OH2SiO3+2HC(4)50%解析 (1)A元素單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料，含A元素的某化合物是制造光導(dǎo)纖維的原料，可知A為硅元素，C為SiO2，D為Na2SiO3.比硅元素原子序數(shù)小的同族元素B為碳.(2)C為SiO2，能與SiO2反應(yīng)的酸只有氫氟酸.(3)SiO2與Na2CO3高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)都能與Na2CO3在高溫下反應(yīng)，故不能用含SiO2的坩堝熔融Na2CO3.過(guò)量CO2通入Na2SiO3溶液中生成的物質(zhì)是NaHCO3和H2SiO3.(4)首先要仿照Na2CO3與SiO2的化學(xué)反應(yīng)確定CaCO3與SiO2的化學(xué)反應(yīng)，然后根據(jù)CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2和CaCO3CaO+CO2可得n(CaCO3)與n(CO2)的關(guān)系:n(CaCO3)=n(CO2)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體11、2 L，其物質(zhì)的量=0、5 mol，則m(CaCO3)=0、5 mol×100 g·mol-1=50 g，樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=50%.12、答案 (1)干燥劑催化劑OCO(2)SiO2+2CSi+2CO(3)過(guò)濾蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(4)防止鎂離子水解(5)Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3解析 (1)“硅膠”多孔，常用作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體.二氧化碳的結(jié)構(gòu)式為OCO.(2)工業(yè)制取純硅的工藝流程為SiO2粗硅SiCl4純硅，用焦炭還原SiO2，產(chǎn)物是CO而不是CO2.(3)操作為過(guò)濾，操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶.(4)MgCl2·6H2O加熱脫水制得MgCl2，要在氯化氫氣流中進(jìn)行，因?yàn)槁然瘹浞諊煞乐规V離子水解.(5) Na2SiO3與HCl反應(yīng)生成NaCl和H2SiO3.13、答案 (1)吸水(2)Si+2HClSiH2Cl2(3)defgbcd(4)P2O5或無(wú)水CaCl2尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中(5)SiCl4SiHCl3(6)SiH2Cl2+2Cl2SiCl4+2HCl(或SiH2Cl2+Cl2SiHCl3+HCl)解析 (1)濃硫酸有吸水性，使?jié)恹}酸更易揮發(fā)出HCl.(2)根據(jù)題意并利用原子守恒法配平反應(yīng)的化學(xué)方程式.(3)利用A裝置制取HCl，連接C裝置干燥，從f進(jìn)入D中反應(yīng)，SiH2Cl2從g處揮發(fā)，在B裝置中收集，SiH2Cl2的密度比空氣大，導(dǎo)氣管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B中，則應(yīng)在B裝置后連接干燥管.(4)前面的裝置C是用來(lái)干燥氯化氫氣體的，干燥劑應(yīng)選用P2O5或無(wú)水CaCl2，后面裝置C的作用為尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中，應(yīng)選堿石灰.(6)如果通入氣體順序相反，生成的SiH2Cl2會(huì)與Cl2繼續(xù)反應(yīng)，從而生成SiCl4、SiHCl3.