无机非金属材料的主角—硅习题

班级组别姓名《无机非金属材料的主角—硅》测试题一、选择题：（本小题共16小题，每小题3分，共48分）1.下列关于硅的说法不正确的是（）A.硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B.硅的导电性能介于金属与绝缘体之间，是良好的半导体材料C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D.加热到一定温度时，硅能与氢气、氧气等非金属发生反应2．下列关于碳和硅的叙述中不正确的是（）A．金刚石和晶体硅都是原子晶体B．地壳中硅元素比碳元素含量多C．自然界里碳元素化合物比硅元素化合物种类多D．碳和硅的氧化物都是分子型的晶体3.硅酸铜钡是当今用最新科学技术才合成的一种物质，然而科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟也是硅酸铜钡。由以上事实推测关于硅酸铜钡的说法错误的是（）A.易溶于水B.难溶于水C.属于硅酸盐D.属于无机材料4.能证明SiO2是酸性氧化物的是（）A.SiO2+3CSiC+2CO↑B.SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OC.SiO2+4HFSiF4↑+2H2OD.SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑5.下列说法正确的是（）A.原硅酸是白色胶状物，失去部分水后变成白色粉末状硅酸B.SiO2分子由一个硅原子和两个氧原子构成C.SiO2溶于水后则慢慢生成硅酸D.SiO2既能与酸反应，又能与强碱反应，故它是两性氧化物6.将过量的CO2通入下列溶液中，出现浑浊的是（）A.CaCl2溶液B.石灰水C.饱和Na2CO3溶液D.水玻璃7．10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1mol，则此样品中可能含有的杂质是（）A．KHCO3和MgCO3B．MgCO3和SiO2C．K2CO3和SiO2D．无法确定8.某种矿物的组成是2MgO.SiO2,其中的酸根离子是()A.SiO32-B.Si2O62-C.SiO22-D.SiO44-9．下列说法正确的是（）A．SiO2能溶于水B．天然的SiO2称为硅石，其存在形态有结晶形和无定形两种C．硅酸是一种很强的酸D．因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强10．不能用磨口玻璃瓶贮存的一组物质是（）A.溴水、氯水、碘水B.氢溴酸、氢氯酸、氢硫酸班级组别姓名C.NaOH溶液、水玻璃D.浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸11．石墨炸弹爆炸时，能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨（）A．有剧毒B．易燃、易爆C．能导电D．有放射性12.生产、生活离不开各种化学物质，下列说法不正确的是（）A．不需要通过化学反应就能从海水中获得食盐和淡水B．潜水艇在紧急情况下可用过氧化钠供氧C．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂D．工业上常用单质硅作为制光导纤维的原料；用铝粉还原一些金属氧化物来制金属13．纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解，当剩余的固体物质质量为原试样质量一半时，碳酸氢钙的分解率是（）A．50％B．75％C．92.7％D．100％14．二氧化硅是酸酐的原因是（）A．它溶于水得相应的酸B．它对应的水化物是可溶性强酸C．它与强碱溶液反应只生成盐和水D．它是非金属氧化物15．下列物质久置空气中（不考虑水分蒸发或吸收空气中的水分)变质，且能析出固体，加入盐酸时，固体不溶解的是（）A、澄清石灰水B、水玻璃C、氯化钡D、氧化钙溶液16．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是（）A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解二、填空题：（包括4小题，共37分）17（8分）写出以SiO2为原料制备H2SiO3的化学方程式____________________。在实验室盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞，是因为（用化学方程式表示）_____________________。18（10分）物质A是一种高熔点化合物，不溶于硫酸，硝酸等强酸。A与纯碱熔融反应，生成化合物B，同时放出气体C；把气体C通过B的溶液中，则得到化合物D；D在干燥空气中转变为化合物E；将E加热又得到化合物A。试写出A、B、C、D、E的化学式：A____、B____、C____、D____、E____。19（8分）有A、B、C、D四种含硅元素的物质，它们能发生如下反应：（1）C与烧碱溶液反应生成A和水；（2）A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D；（3）B在空气中燃烧生成C;（4）C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体；（5）C在高温下与碳反应生成单质B。根据上述变化，写出A、B、C、D的化学式。20（11分）如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质（括号内为杂质）。将所选答案的编号填入在表内相应的空格内（如果不需要外加试剂，则对应答案栏可空着）。I．可供选择的试剂：A．盐酸B．氢氧化钠溶液C．氧气D．水E．二氧化碳班级组别姓名II．可选用的操作：①水洗②加热③高温灼烧④过滤⑤结晶三、简答题（5分）21（5分）下列两个反应的反应原理是否存在矛盾?为什么?①Na2SiO3＋CO2＋H2OH2SiO3↓＋Na2CO3②SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑四、计算题（10分）22（10分）现有CaCO3和SiO2混合物29g，在高温下充分反应，放出气体，冷却后称重为20.2g。把反应生成物加适量水，搅拌，再把水蒸干，称其重量为21.1g。问：（1）原混合物中有CaCO3和SiO2各多少g?(2)标准状况下放出多少L气体？参考答案：1.C2.D3.A4.B5.A6.CD7．B解析：10gCaCO3刚好相当于0.1mol，完全反应时恰好可放出0.1mol的CO2。若其中含有杂质，则应是一个产生CO2的能力强的（等质量的情况产生比CaCO3更多的气体）和另一个产生CO2的能力不如CaCO3或干脆不产生CO2的物质组成的混合物，符合该条件的只有B。8．BD解析：SiO2不溶于水；SiO2是Si—O键结合而成的空间网状的原子晶体，其中Si、O原子个数比为1∶2，不存在单个的“SiO2”分子。SiO2是酸性氧化物，但不与水和一般酸反应，常温下只能与氢氟酸反应。H2CO3的酸性比H2SiO3强，故CO2通入Na2SiO3溶液中可发生反应：CO2＋Na2SiO3＋H2ONa2CO3＋H2SiO3↓。正确为B、D。9．B解析：SiO2是一种难溶于水的固体，故A不正确。SiO2可与Na2CO3在高温条件下反应是因为生成的CO2气体能不断地从反应体系中逸出，从而促进平衡向正反应方向移动，而并非因为H2SiO3酸性比H2CO3强。10．C解析：凡是能与玻璃发生反应的，均不能用磨口玻璃瓶贮存。11．C解析：本题主要考查石墨的性质。根据题干中信息“造成输电线、电厂设备损坏”，可分析知与石墨物理性质中的导电性相关。12．D解析：工业上制造光导纤维的原料是二氧化硅。13．D解析：Ca（HCO3）2＋↑①CaCO3CaO＋CO2↑②由①可知当Ca（HCO3）2全部分解后，剩余固体质量大于一半，所以只有②也发生反应才有可能使质量减少一半。又因为Ca（HCO3）2稍加热就分解，而CaCO3必须在高温下才分解。即当CaCO3发生分解时，Ca（HCO3）2已全部分解完毕。14．C解析：SiO2是酸酐的原因应当是它与强碱溶液反应只生成盐和水，它不溶于水，对应的酸H2SiO3也不是强酸，故应选C。15．B16．D解析：SiO2不溶于除氢氟酸以外的酸，CaO、CaCO3均可溶于盐酸且CaCO3溶于盐酸有气泡生成，SiO2可以溶于NaOH溶液。本题应选D。17．答案：SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2ONa2SiO3＋2HCl2NaCl＋H2SiO3↓或Na2SiO3＋CO2＋H2ONa2CO3＋H2SiO3↓Na2SiO3＋2CO2＋2H2O2NaHCO3＋H2SiO3↓2NaOH＋SiO2Na2SiO3＋H2O18．答案：SiO2Na2SiO3CO2H4SiO4H2SiO3解析：根据对实验现象的分析，A是不溶于硫酸、硝酸等强酸的高熔点化合物，它能与纯碱熔融反应，而且放出气体C，可初步判断A班级组别姓名可能是SiO2，B可能是Na2SiO3，C可能是CO2。若把CO2通过Na2SiO3溶液中，会得到胶状沉淀H4SiO4，H4SiO4在干燥空气中易脱水生成H2SiO3，H2SiO3只有加热才能生成SiO2。这些都是与题目所给出的实验现象相符合，证实A确实是SiO2。其它物质的推断就迎刃而解。19．答案：Na2SiO3SiSiO2CaSiO320.解析：可根据二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物；它可跟强碱反应，不跟酸（氢氟酸除外）反应；它受热不分解等性质。而三氧化二铁，碳酸钙跟盐酸反应；硅酸、氯化铵能受热分解。通过一定操作，除去杂质。除杂过程中所发生的化学方程式如下：（1）SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O（3）Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O（4）CaCO3＋2HClCaCl2＋CO2↑＋H2O（5）H2SiO3SiO2＋H2O（6）NH4ClNH3↑＋HCl↑答案：（1）B，④（2）D，④，⑤（3）A，④（4）A，④（5）③（6）②21．不矛盾；原因如下。解析：本题利用CO2、SiO2、Na2SiO3、H2CO3、H2SiO3等化合物的性质，考查同学们的逻辑推理能力以及思维的敏捷性和深刻性。反应①是在常温下溶液中进行的反应，在水溶液中进行的复分解反应，反应之所以能够发生，是由于酸性H2CO3＞H2SiO3，反应符合“强酸制弱酸”的复分解反应原理；而反应②是在高温熔融状态下固体与固体之间的反应（非水条件），由于CO2可从熔融体中逸出，使得反应可以发生，而与酸性H2CO3＞H2SiO3无关。两个反应的条件不同，实质上没有可比性，因为它们的反应原理、反应条件与本质均不同。22.解析：高温下反应：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑若SiO2过量，不反应；若CaCO3过量高温下要分解：CaCO3CaO+CO2↑生成物CaSiO3和反应物SiO2不溶于水也不与水反应，生成物加水后蒸干质量增加，只有CaO与水反应，增重21.2-20.2=0.9g,故20.2g产物中含CaO0.9/18×56=2.8g，有CaSiO320.2-2.8=17.4g。则CaCO3过量，其重量为0.9/18×100=5g。（1）设高温下有XgCaCO3与ygSiO2反应，生成aLCO2.CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑1006011622.4LXy17.4aL100/X=116/17.4X=15g60/y=116/17.4y=9g(2)5gCaCO3是0.05mol,分解放出CO2为：0.05×22.4=1.12L共放出CO23.36+1.12=4.48L答案：（1）CaCO320gSiO29g(2)4.48L备用题1．下列说法正确的是()A.硅材料广泛应用于光纤通讯B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应［答案］A。［提示］水晶即SiO2，不是硅酸盐。班级组别姓名2．下列物质中，不含有硅酸盐的是()A.水玻璃B.硅芯片C.黏土D.普通水泥［答案］B。