2020-2021 学年度高一化学寒假复习作业:人教版必修 1 第四章第一节无机
非金属材料的主角---硅
一、单选题
1.材料在生产、生活中应用广泛。下列属于金属材料的是( )
A.水泥 B.钢铁 C.陶瓷 D.橡胶
2.下列说法正确的是( )
A.因为 HF 与 SiO2 反应,故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
B.下列转化在一定条件下能够实现:SiO2 HCl aq SiCl4
2H
高温 Si
C.SiO2 既能和 NaOH 溶液反应,又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
D.Si 和 SiO2 都用于制造光导纤维
3.下列有关硅酸与离子反应的说法正确的是( )
A.硅酸受热分解生成 2SiO 和水的反应是离子反应
B. 2SiO 是酸性氧化物,与水缓慢反应生成硅酸的反应是离子反应
C.实验室制备硅酸的反应是离子反应
D.硅酸钠溶液中通入 2CO ,生成沉淀,但所发生的反应不是离子反应
4.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.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 D.硅单质的导电能力介于导体和绝缘体之间
5.下列关于硅单质及其化合物的说法中错误的是( )
A.陶瓷、玻璃、水泥、水晶饰品等,都是硅酸盐产品
B.常温下,单质硅的性质稳定,与氧气、氯气、硝酸、硫酸等很难发生反应
C.水玻璃可以作为粘合剂、木材防腐剂
D.青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O3(OH)4],若以氧化物形式可表示为:Al2O3•2SiO2•2H2O
6.下列叙述不正确...的是( )
A.硅是应用最广泛的半导体材料 B.二氧化硅可用于制作工艺品
C.硅在自然界全部以氧化物的形式存在 D.硅酸盐大多不溶于水,化学性质很稳定
7.中国传统绘画颜料迄今已有七千多年的历史,如 4 10BaCuSi O (中国蓝)、 3CuCO Cu(OH) 2(石绿),
2 3Fe O (绛矾)、 2 3Pb(OH) 2PbCO (铅白)等。下列说法错误的是
A. 3CuCO Cu(OH) 2 难溶于水和强酸
B. 4 10BaCuSi O 属于硅酸盐
C.青矾 4 2FeSO 7H O 有“烧之赤色,故名绛矾矣”,该过程中发生了氧化还原反应
D. 2 2H O 修复发黑(PbS)的铅白绘画的原理为 2 2 4 2PbS 4H O =PbSO 4H O
8.中国国家地理标志产品,福建省特产“建盏”,由黄泥、粘土、红土、釉石等多种原料烧制,主要特点是
Fe2O3 含量高。下列有关“建盏”说法正确的是( )
A.属于新型无机非金属材料产品 B.因含有较多 Fe2O3,外表多呈棕黑色
C.产品耐腐蚀性强,可用于盛放各种酸碱 D.现代工艺使用天然气替代煤炭,有助于减少污染
9.可用于实验室贮存氢氧化钠溶液的是
A.广口瓶 B.细口瓶(玻璃瓶塞)
C.细口瓶(橡胶瓶塞) D.滴瓶
10.下列有关物质应用的叙述中,不正确的是( )
A.水玻璃浸泡过的木材既能防腐又能耐火 B.Si 用于制造光导纤维
C.氢氧化铝可用于治疗胃酸过多 D.ClO2 用于饮用水消毒
11.工业上制备高纯硅有多种方法,其中的一种工艺流程如图:
已知:流化床反应的产物中,除 SiCl4 外,还有 SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3 等。下列说法正确的是( )
A.电弧炉中发生的反应为 C+SiO2
高温
CO2↑+Si B.SiCl4 进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C.每生成 1mol 高纯硅,需要 44.8LCl2 标准状况 D.该工艺 Si 的产率高且无副产物,符合绿色化学要求
12.在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )
A. HCl Fe(s)
2 2NaClO(aq) Cl (g) FeCl (s) △
B. 2 2H (g) CO (g)
2 2 3高温、高压、催化剂 饱和NaCl溶液N (g) N (g) NaHCO (s)
C.高纯度硅的制备: 2过量H ,110
2 高温
0℃CSiO Si(粗) Si(纯)
D.工业制硫酸: 2 2O (g) H O(l)
3 2 4点燃S(s) SO (g) H SO (aq)
13.下列说法错误的是( )
A.稀土金属可以大大改善合金的性能,被称为“冶金工业的维生素”
B.耐折叠、可伸缩的碳纳米管可用作柔性电池的材料
C.5G 技术中使用的通信光缆不与任何酸碱反应
D.结晶牛胰岛素属于有机高分子化合物
14.将过量的 CO2 分别通入:①CaCl2 溶液②NaAlO2 溶液③Ca(OH)2 溶液④饱和 Na2CO3 溶液⑤Na2SiO3。最
终溶液中有白色沉淀析出的是
A.①③⑤ B.②④⑤ C.①②③ D.②③⑤
15.下列说法中正确的是
A.制粗硅的原理:C+SiO2
高温
Si+CO2↑
B.H2SiO3 既可由 SiO2 溶于水制得,也可由 Na2SiO3 和盐酸反应制得
C.二氧化硅既能与 HF 反应,又能与 NaOH 反应,是两性氧化物
D.SiO2 可用于制造光导纤维,Si 可用于制半导体材料和太阳能电池的材料
二、工业流程题
16.多晶硅是广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。
以下是由石英砂制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题:
(1)反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。反应②中生成 SiHCl3 的化学方程式为___________。
分离混合物采用的方法为蒸馏,其原理是利用了物质的______不同。
(2)反应③氢化过程中所需的高纯度 H2 可通过电解精制的饱和食盐水制得,电解过程中同时生成一种黄绿
色的气体和一种易溶、易电离的碱,电解反应的离子方程式是________。粗盐水精制过程中,为有效除去
Ca2+、Mg2+、SO42- 等杂质,要按__________顺序(填标号)加入下列溶液:a.NaOH b.Na2CO3 c.BaCl2,
过滤后再向滤液中加________调节 pH。
(3)反应④中 H2 还原 SiHCl3 过程中若混入 O2,除可能引起爆炸外,还可能引起_____。由粗硅制备多晶硅
的过程中,循环使用的物质除 SiCl4、SiHCl3 和 Si 外,还有__________(填分子式)。
17.高纯二氧化硅可用来制造光纤。某蛇纹石的成分见下表:
通过下图流程可由蛇纹石制备较纯净的二氧化硅。
(1)蛇纹石中涉及的可溶性金属氧化物有___________________(写化学式)。
(2)步骤①中涉及 SiO2 反应的离子方程式为_________________________ 。
(3)滤渣 A 的成分有__________________ (填化学式)。
(4)步骤②中洗涤沉淀的方法是 _____________________________________________。
(5)步骤③反应的化学方程式为 _______________________________________;实验室进行步骤③需要用到
的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、玻璃棒、________和____________。
18.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含 Fe、
Al、Mg、Zn、Ni、Si 等元素)制备,工艺如图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下:
金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+
开始沉淀的 pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全的 pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
(1)“滤渣 1”含有 S 和___;在稀硫酸“溶浸”中二氧化锰与硫化锰发生氧化还原反应,还原剂是__,写
出化学方程式___。
(2)“氧化”中添加适量的 MnO2 的作用是__。
(3)“调 pH”除铁和铝,溶液的 pH 范围应调节为__~6 之间。
(4)“除杂 1”的目的是除去 Zn2+和 Ni2+,“滤渣 3”的主要成分是__。
(5)“除杂 2”的目的是生成 MgF2 沉淀除去 Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是__。
(6)写出“沉锰”的离子方程式__。
(7)工业上常用 NH4HCO3 做金属离子的沉淀剂,而不用 Na2CO3 或 NaHCO3,其优点是 NH4HCO3 溶解度
大,容易洗涤,过量时受热易分解,便于分离除去。写出分解的化学方程式__。
参考答案
1.B2.A3.C4.B5.A6.C7.A8.D9.C10.B11.B12.B13.C14.B15.D
16.1:2 Si+3HCl SiHCl3+H2 沸点 2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH- acb 或 cab 或 cba
盐酸 Si 与 O2 反应导致产物不纯 HCl、H2
17.Na2O、K2O SiO2+2OH-=SiO32- +H2O MgO 和 Fe2O3 向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,让水
自然流下,重复操作 2~3 次 H2SiO3
加热
SiO2+H2O 坩埚钳 三脚架
18.SiO2(不溶性硅酸盐) MnS MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O 将 Fe2+氧化为 Fe3+ 4.7
NiS 和 ZnS F-与 H+结合形成弱电解质 HF,MgF2 Mg2++2F-平衡向右移动
Mn2++2HCO3
-=MnCO3↓+CO2↑+H2O NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O