無機非金屬材料的主角硅的習題及答案

篇一：無機非金屬材料的主角——硅習題及答案

第四章 非金屬及其化合物

第一講 無機非金屬材料的主角——硅

(計時：45分鐘 滿分：100分)

一、選擇題(本大題共10小題，每小題5分，共50分)

1．下列説法中，不正確的是( )

A．SiO2是酸性氧化物，但不與水反應

B．泡花鹼屬於鹽類

C．明礬和漂均可用於自來水的殺菌、消毒

D．玻璃和陶瓷都屬於傳統硅酸鹽材料

解析 明礬中的鋁離子水解得到氫氧化鋁膠體，其具有吸附作用，可以淨水但不能殺菌、消毒；漂具有強氧化性，具有殺菌、消毒作用。

答案 C

2．下列關於硅的説法中，不正確的是( )

A．硅是非金屬元素，晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體

B．硅的導電性能介於導體和絕緣體之間，是良好的半導體

C．硅的化學性質不活潑，常温下不與任何物質反應

D．加熱到一定温度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應

解析 晶體硅雖然外形像金屬(有金屬光澤)，但實際上屬於非金屬；硅既有金屬性，又有非金屬性，其導電性能介於導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料。硅的化學性質不活潑(尤其是在常温下)，但常温下仍能與氟氣、氟化氫和NaOH溶液等發生反應，加熱至一定温度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬發生反應。

答案 C

3．下列離子方程式不正確的是( )

－A．向燒鹼溶液中通入過量的二氧化碳：2OH－＋CO2===CO23＋H2O

－B．向純鹼溶液中通入足量的二氧化碳：CO23＋CO2＋H2O===2HCO－3

－C．向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiO23＋CO2＋2－2H2O===H4SiO4↓＋CO3

－D．向氫氧化鈉溶液中加入硅：Si＋2OH－＋H2O===SiO23＋2H2↑

解析 向燒鹼溶液中通入過量的CO2的離子方程式為OH－＋CO2===HCO－

3，A項錯誤。

答案 A

4．有些科學家提出硅是“21世紀的能源”，這主要是由於作為半導體材料的硅在太陽能發電過程中具有重要的作用。下列關於硅的説法不正確的是( )

A．高純度的單質硅被廣泛用於製作計算機芯片

B．硅可由二氧化硅還原製得

C．低温時硅與水、空氣、鹽酸、硝酸、硫酸不反應，但能與氫氟酸反應

D．自然界硅元素的貯量豐富，並存在大量的單質硅

解析 自然界中無單質硅存在。

答案 D

5．將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然後加熱蒸乾，再在高温下充分灼燒，最後得到的固體物質是( )

A．Na2SiO3

C．Na2CO3、SiO2B．Na2CO3、Na2SiO3 D．SiO2

解析 沒有意識到高温下充分灼燒時，Na2CO3和SiO2還能夠繼續反應生成Na2SiO3，從而造成錯選C。

將足量CO2氣體通入水玻璃中，發生反應：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；加熱蒸乾高温灼燒時發生反應：

△HO＋SiO2NaHCO=====△NaCO＋CO↑＋HO；H2SiO3=====22,32322

高温NaSiO＋CO↑，各反應物存在如下關係，SiO2＋Na2CO3=====232

H2SiO3～2NaHCO3，H2SiO3～SiO2,2NaHCO3～Na2CO3～SiO2，由上述關係可知，最後所得固體物質是Na2SiO3，故選A項。

答案 A

6．金剛砂(SiC)可由SiO2和碳在一定條件下反應制得，反應方程

高温SiC＋2CO↑，下列有關製造金剛砂的説法中正式為SiO2＋3C=====

確的是( )

A．該反應中的氧化劑是SiO2，還原劑為C

B．該反應中的氧化產物和還原產物的物質的量之比為1

C．該反應中轉移的電子數為12e－

D．該反應中的還原產物是SiC、氧化產物是CO，其物質的量之比為12 2

解析 反應產物SiC中Si、C的化合價分別為＋4、－4價，所以SiO2既不是氧化劑，又不是還原劑；碳元素從0價轉變成－4價(SiC)和＋2價(CO)，CO是氧化產物，SiC是還原產物，兩者的'物質的量之比為21；根據化學方程式，電子轉移數目為4e－。

答案 D

7．二氧化硅廣泛存在於自然界中，在日常生活、生產、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a～e是對①～⑤反應中SiO2所表現的化學性質或作用進行的判斷，其中正確的是( )

①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O

高温Si＋2CO↑ ②SiO2＋2C=====

③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O

高温NaSiO＋CO↑ ④Na2CO3＋SiO2=====232

高温SiC＋2CO↑ ⑤SiO2＋3C=====

a．反應①中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用於刻蝕玻璃 b．反應②中SiO2表現出氧化性

c．反應③中SiO2表現了酸性氧化物的通性

d．反應④符合用難揮發性的酸酐製取易揮發性酸酐的道理 e．反應⑤中SiO2未參加氧化還原反應

A．ace

C．cdeB．bde D．ab

解析 通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應的反應是③，因此a判斷錯誤，c判斷也錯；反應②是一個置換反應，其中二氧化硅被還原，表現出氧化性，b判斷正確；反應④是一個複分解反應，用難揮發的二氧化硅製取易揮發的二氧化碳，d判斷正確；反應⑤中硅的化合價和氧的化合價都沒有改變，因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應，e判斷也正確；所以選項B正確。

答案 B

8．現有物質：①氫氟酸 ②濃H2SO4 ③燒鹼溶液 ④Na2CO3固體 ⑤氧化鈣 ⑥濃HNO3其中在一定條件下能與SiO2反應的有

( )

A．①②⑥

C．①③④⑤

B．全部 D．②③⑥

解析 SiO2與除氫氟酸以外的酸都不反應，SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，則①可以，②和⑥不可以；SiO2是酸性氧化物，能夠與鹼和鹼性氧化物反應，③和⑤可以；高温下SiO2和Na2CO3能夠反應，④可以。

答案 C

9．已知A是一種單質，在一定條件下可發生如圖所示的轉化關係，則下列敍述正確的是(

)

①A可能是鋁或硅 ②A只可能是金屬單質 ③D是一種兩性物質 ④D晶體熔點極高

A．①②③

C．②③B．①②④ D．①④

解析 在中學階段，與強鹼溶液反應有H2產生的常見單質只有Si與Al，對應Na2SiO3和NaAlO2轉化成的H4SiO4(或H2SiO3)和Al(OH)3均為白色膠狀沉澱，它們煅燒後生成的SiO2和Al2O3也均為白色固體，故D項正確。

答案 D