高中化學(xué)學(xué)業(yè)水平考試考點(diǎn)訓(xùn)練題及解析含硅礦物與信息材料

1、考點(diǎn) 7 含硅礦物與信息材料目標(biāo)方向 學(xué)問條目 必考要求1.硅在自然界的存在形式 a 2.硅及其化合物 以 SiO2 和 Na2SiO3 為例 的重要性質(zhì) a 3.工業(yè)制備高純硅的方法 a 4.三大硅酸鹽產(chǎn)品：水泥、陶瓷、玻璃 a 5.硅、二氧化硅在信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用 a 一、硅及其化合物1硅在自然界的存在形式地殼中含量僅次于氧,居其次位約占地殼質(zhì)量的四分之一,無游離態(tài),主要以二氧化硅和硅酸鹽等化合態(tài)形式存在；2硅的重要性質(zhì) 1硅的物理性質(zhì) 晶體硅為灰黑色,硬而有金屬光澤,是一種良好的半導(dǎo)體材料；2化學(xué)性質(zhì) 常溫下只與單質(zhì)氟、氫氟酸和強(qiáng)堿溶液反應(yīng),性質(zhì)穩(wěn)固；Si2F2=SiF4氣

2、態(tài) Si4HF=SiF 4 2H 2Si2NaOHH 2O=Na2SiO32H2高溫 高溫下： SiO2= SiO 2 高溫 Si2H 2= SiH 4 高溫 Si2Cl 2= SiCl 4 3二氧化硅 SiO 2 1物理性質(zhì) 晶態(tài)的二氧化硅硬度大、熔點(diǎn)高、不溶于水、不導(dǎo)電,主要用于制光學(xué)玻璃、水玻璃、光導(dǎo) 纖維、單質(zhì)硅等；2化學(xué)性質(zhì) 常溫下,性質(zhì)穩(wěn)固,只與單質(zhì)氟、氫氟酸和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)；1 SiO2 4HF=SiF 4 2H2O 雕刻玻璃的反應(yīng),試驗(yàn)室的氫氟酸應(yīng)儲(chǔ)存在塑料瓶中 SiO2 2NaOH=Na 2SiO3H 2O試驗(yàn)室裝堿試劑瓶不能用玻璃塞的緣由 高溫高溫： SiO22C= Si 2

3、CO,高溫SiO2 Na2CO 3= Na 2SiO 3CO 2高溫SiO2 CaCO3= CaSiO3CO 2高溫SiO2 CaO= CaSiO 34硅酸鹽 Na2SiO3 1Na 2SiO3 的物理性質(zhì)易溶于水,水溶液俗稱“ 水玻璃” ,是建筑行業(yè)的黏合劑,也用于木材的防腐和防火；2Na 2SiO3 的化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng),有白色膠狀沉淀生成；Na2SiO 32CO 22H2O=2NaHCO 3H 2SiO3 白色膠狀沉淀 Na2SiO 32HCl=2NaCl H 2SiO35硅酸 H 2SiO3 1物理性質(zhì)：硅酸是難溶于水的弱酸,酸性弱于 H2CO 3；2化學(xué)性質(zhì)受熱分解： H 2SiO3=

4、 H 2O SiO2與氫氧化鈉反應(yīng)：H2SiO32OH =SiO23 2H2O 1位于元素周期表中第 3 周期 A 族的元素是 A碳 B氧 C硅 D硫2科學(xué)家提出硅是“21 世紀(jì)的能源” “ 將來的石油” 等觀點(diǎn),假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用,關(guān)于其有利因素的以下說法中,你認(rèn)為不正確選項(xiàng) A硅便于運(yùn)輸、貯存,從安全角度考慮,硅是比較安全的燃料B自然界中存在大量單質(zhì)硅C硅燃燒放出熱量大,且燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度低,簡單有效掌握D自然界中硅的貯量豐富32022 浙江 10 月學(xué)考 以下說法不正確選項(xiàng) A鈉和鉀的合金可用于快中子反應(yīng)堆作熱交換劑B可用超純硅制造的單晶硅來制造芯片C可利用

5、二氧化碳制造全降解塑料D氯氣有毒,不能用于藥物的合成2 4純二氧化硅可用以下流程制得,以下說法不正確選項(xiàng) 粗SiO 2NaOH溶液稀 H2SO4 X 灼燒 Y SiO2AX 可用作木材防火劑B步驟的反應(yīng)是 Na2SiO3 H2SO4=H2SiO3膠體 Na2SO4C步驟中的稀硫酸可用 CO 2 來代替D步驟如在試驗(yàn)室完成,一般在蒸發(fā)皿中進(jìn)行二、工業(yè)制備高純硅的方法高溫制粗硅： SiO22C= Si 2CO高溫制純硅： Si2Cl 2= SiCl 4液態(tài) 高溫SiCl 42H2= Si4HCl 5由二氧化硅制高純硅的流程如下,以下判定錯(cuò)誤選項(xiàng) A均屬于氧化仍原反應(yīng)BH2 和 HCl 均可循環(huán)利用

6、CSiO2 是一種堅(jiān)硬難熔的固體DSiHCl 3 摩爾質(zhì)量為135.5g X 通過如下圖所示的路線制備,其中X 為 Z 的6單質(zhì) Z 是一種常見的半導(dǎo)體材料,可由氧化物, Y 為氫化物,分子結(jié)構(gòu)與甲烷相像,回答以下問題：Mg X 加熱鹽酸 Mg 2Z 加熱 Y Z 以下說法正確選項(xiàng) AX 為酸性氧化物,能與堿反應(yīng),不能與酸反應(yīng)BY 的化學(xué)式為 SiH 4CX、Z 都含有非極性共價(jià)鍵DX 與 Mg 在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO 22Mg=2MgO Si 三、硅酸鹽及無機(jī)非金屬材料1硅酸鹽的結(jié)構(gòu)1硅酸鹽的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,用氧化物的形式表示比較便利；3 2氧化物形式書寫的規(guī)律：各元素寫成相應(yīng)的氧化

7、物,元素的價(jià)態(tài)保持不變；次序按先金屬后非金屬,金屬元素中按金屬活動(dòng)次序表依次排列,中間用“” 間隔；留意改寫后應(yīng)與原先化學(xué)式中的原子個(gè)數(shù)比不變；2無機(jī)非金屬材料 1三大硅酸鹽產(chǎn)品水泥、陶瓷、玻璃是常見的三大硅酸鹽材料,生產(chǎn)玻璃的兩個(gè)重要反應(yīng)：高溫 Na2CO 3 SiO2=高溫 Na2SiO 3CO 2 ,CaCO3SiO 2= CaSiO 3CO 2 ,一般玻璃的主要成分： Na2SiO 3、CaSiO3 和 SiO 2 的熔融物；2新型無機(jī)非金屬材料新型無機(jī)非金屬材料許多,如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維、生物陶瓷人造骨頭、人造血管、壓電材料等；它們耐高溫、強(qiáng)度高,具有光學(xué)特性、電學(xué)特性、生物功能

8、；3硅、二氧化硅在信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用 高純的單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料,可做成太陽能電池,各種集成電路, 用于制造運(yùn)算機(jī)芯片,單晶硅作為半導(dǎo)體器件的核心材料,大大地促進(jìn)了信息技術(shù)的革命；二氧化硅是制造光 導(dǎo)纖維、電子工業(yè)的重要部件,在信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用；72022 浙江 10 月學(xué)考 以下說法不正確選項(xiàng) A氯化鈉可用于配制生理鹽水 B二氧化硅可用于制造玻璃 C海水中的鈉元素以單質(zhì)存在 D氧化鎂 熔點(diǎn) 2800是優(yōu)良的耐高溫材料8以下關(guān)于硅的說法不正確選項(xiàng) A光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅 B二氧化硅是硅酸的酸酐,但不行以用它和水直接反應(yīng)來制取硅酸 C硅的化學(xué)性質(zhì)不

9、活潑,但在常溫下也可和某些物質(zhì)反應(yīng) D盛放硅酸鈉溶液的試劑瓶不能用玻璃塞的主要緣由是硅酸鈉溶液水解呈堿性9以下表達(dá)中不正確選項(xiàng) A石英坩堝、水泥、陶瓷都是硅酸鹽產(chǎn)品 B水晶、瑪瑙的主要成分都是 SiO2 C二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng),可利用此原理刻蝕玻璃 D二氧化硅和大多數(shù)硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)都很穩(wěn)固4 答案精析一、沖 A 訓(xùn)練1C 位于第 3 周期第 A 族的元素,其原子結(jié)構(gòu)中有 3 個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為 4,第一電子層電子數(shù)為 2,其次電子層電子數(shù)為 8,就質(zhì)子數(shù)為 28414,故該元素為硅元素； 2B硅常溫下為固體,性質(zhì)較穩(wěn)固,便于貯存,較為安全,A 正確；硅在自然界中含量豐富,主要以硅酸鹽

10、和二氧化硅的形式存在,僅次于氧,B 錯(cuò)誤；硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用說明燃燒放出的熱量大,硅燃燒生成二氧化硅,二氧化硅是固體,簡單有效掌握, C 正確；硅在自然界中含量豐富,僅次于氧,D 正確； 3D 鈉鉀合金為液態(tài),可用于快中子反應(yīng)堆作熱交換劑,A 正確；硅是半導(dǎo)體,所以硅可用于制造芯片,B 正確；利用二氧化碳制造全降解塑料,削減了二氧化碳的排放,可以緩解溫室效應(yīng), C 正確；氯氣是有毒氣體, 但可以合成藥物所需的化合物,能用于藥物的合成,D 錯(cuò)誤； 4D硅酸鈉水溶液具有阻燃性,可用作木材防火劑,A 正確；硅酸鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硅酸沉淀,所以步驟的反應(yīng)是Na 2SiO3H2SO4

11、=H 2SiO3膠體 Na 2SO4,B 正確；碳酸、硫酸的酸性都強(qiáng)于硅酸,能夠制硅酸,C 正確；加熱分解固體應(yīng)在坩堝中進(jìn)行,D 錯(cuò)誤； 二、沖 A 訓(xùn)練5D SiO2 Si,Si SiHCl3,SiHCl3 Si,都存在化合價(jià)變化,都是氧化仍原反應(yīng),A 正確；依據(jù)工藝流程可知,氫氣、氯化氫既參加反應(yīng),最終又生成,所以均可循環(huán)利用,B 正確；二氧化硅為原子晶體,硬度較大,C 正確； SiHCl 3 摩爾質(zhì)量為 135.5 g mol1,D 錯(cuò)誤； 6B Z 是半導(dǎo)體材料,即 Z 為 Si,X 為 SiO2；SiO 2 是酸性氧化物,能與堿反應(yīng),能和HF 反應(yīng), A 錯(cuò)誤； 依據(jù)元素守恒, 因此 Y 是 SiH4,B 正確；SiO2 中含極性共價(jià)鍵, C 錯(cuò)誤；依據(jù)反應(yīng)過程,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO24Mg=Mg 2Si2MgO ,D 錯(cuò)誤； 三、沖 A 訓(xùn)練7C生理鹽水一般是含0.9%的氯化鈉水溶液,A 正確；二氧化硅SiO2是制玻璃的原料之一, B 正確； 海水中的鈉元素都是以化合態(tài)存在,如氯化鈉、 碳酸鈉、 硫酸鈉等, C 錯(cuò)誤；氧化鎂熔點(diǎn)很高,是優(yōu)良的耐高溫材料,D 正確； 8D 光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,A 正確；二氧化硅是硅酸的酸酐,但不行以用它和水直接反應(yīng)來制取硅酸,B 正確；硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑, 但在常溫下也