高中化学总复习考点知识讲解专题练习34 无机非金属材料的主角-硅

是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，在地壳中的含量在所有的元
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素中居第一位的是氧元素，故 B 错误；C. 硅是亲氧元素，在自然界中以化合态的形式存在，故 C 错误； D. 硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，故 D 正确。 4．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。下列说法正确的是
项错误。
7．港珠澳大桥水泥的使用量约 198 万吨。水泥熟料的主要成分为 CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁
等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
下列叙述正确的是
A．水泥、玻璃、陶瓷为传统的硅酸盐材料，三者的原料都主要为 SiO2 B．沉淀 A 主要成分为 SiO2，沉淀 B 为 、 Fe(OH)3 Al(OH)3 C．为了加快溶解速率，使用盐酸代替硫酸处理草酸钙 D．草酸钙易溶于水 【答案】B 【解析】A.水泥、玻璃、陶瓷均为硅酸盐工业产品，所以主要成分是硅酸盐，三者的原料不同，三者的原
证明酸性 ＞ ＞ ，则非金属性 H2SO4 H2CO3 H2SiO3 S＞C＞Si，A 选项正确；Cu 与浓硝酸反应生成 NO2，不生
成 ， NO NO 遇空气中的氧气立即生成 NO2，装置广口瓶上部有空气，也得不得纯净的 NO 气体，B 选项错
误；二氧化硫和二氧化碳都能够时澄清石灰水变浑浊，无法检验溶液 X 中是否含有 ， CO32- C 选项错误；除
(CaMgSi2O6)、钾长石(KAlSi3O8)和橄榄石(MgFeSiO4)等，下列说法或分析不正确的是 ( )
A．辉石、钾长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B．钾长石的氧化物形式可表示为：K2O·Al2O3·6SiO2
C．橄榄石中铁为＋2 价
D．月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱
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 ＋ CO2↑ Si ．B SiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯 C．每生产 l mol 高纯硅，需要 44. 8L Cl2（标准状况） D．该工艺 Si 的产率高，符合绿色化学要求 【答案】B 【解析】A、二氧化碳与碳在高温下生成粗硅和一氧化碳，电弧炉中发生的反应为 2C+SiO2 ， 2CO↑+Si 选项 A 错误；B、SiCl4 进入还原炉之前在流化床反应器中除 SiCl4 外，还有 、 、 、 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl FeCl3 等，需要利用相互溶解的物质沸点不同，经过蒸馏提纯，选项 B 正确；C、根据转化关系 ，每 Si→SiCl4→Si
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生产 l mol 高纯硅，需要 22.4L Cl2（标准状况），选项 C 错误；D、该工艺中产生氯化氢气体且有氯气的参 与，容易引起空气污染，不符合绿色化学要求，选项 D 错误。 12．用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是（ ）
选项 实验目的
试剂 a 试剂 b 试剂 c
装置
A 验证非金属性: S>C>Si
原料是黏土和石灰石，所以都用到石灰石，故 D 错误。
2．世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产，该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄
膜，光电转化率高。下列说法错误的是
A．普通玻璃含有二氧化硅
B．该发电玻璃能将光能完全转化为电能
C．碲化镉是一种无机化合物
D．应用该光电转化技术可减少温室气体排放
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料并非都主要为 SiO2，例如：陶瓷的主要原料有黏土等，水泥的主要原料有石灰石和黏土（铝硅酸盐），故 A 错误；B.水泥样品的主要成分为 CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物，加入氯化铵、 盐酸和硝酸，由于二氧化硅与酸不反应，则得到的沉淀 A 为 SiO2，滤液中含有 、 、 、 等 Ca2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ 离子，加入氨水调节 pH 到 4~5 之间，可生成 、 Al(OH)3 Fe(OH)3 沉淀，则沉淀 B 为 、 ，故 Fe(OH)3 Al(OH)3 B 正确；C.使用盐酸代替硫酸处理草酸钙，在溶液中剩余的盐酸也能被高锰酸钾氧化，从而干扰草酸的测定， 进而使测得的钙的含量产生误差，故 C 错误；D.草酸钙是难溶于水的白色固体，故 D 错误。 8．下列关于硅及其化合物的叙述错．误．的是 A．生产普通玻璃和水泥都用到石灰石 B．硅是光导纤维的基本原料 C．赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的 D．硅酸凝胶经干燥脱水可得硅胶，硅胶可作瓶装药品的干燥剂 【答案】B 【解析】A. 生产普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英，生产水泥的原料是石灰石、黏土，因此二者都用 到石灰石，A 正确；B. 二氧化硅是光导纤维的基本原料，B 错误；C. 二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化 硅和水，赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的，C 正确；D. 硅酸凝胶经干燥脱水可得 硅胶，硅胶多孔吸水性强，可作瓶装药品的干燥剂，D 正确。 9．二氧化硅又称硅石，是制备硅及其含硅化合物的重要原料。部分转化过程如图所示，下列说法正确的是
【答案】B
【解析】A. 普通玻璃的主要成分是二氧化硅，故 A 正确；B. 该发电玻璃光电转化率高，但不能将光能完
全转化为电能，故 B 错误；C. 碲化镉属于无机化合物，故 C 正确； D. 应用该光电转化技术，提高了
光电转化率，能够减少温室气体排放，故 D 正确。
3．有科学家提出，硅是“21 世纪的能源”，下面有关硅的叙述中，正确的是（ ）
正确；C. 化合物中化合价代数和为 0，镁元素化合价是+2 价，硅元素化合价是+4 价，氧元素化合价是−2
价，所以铁元素化合价是+2 价，故 C 项正确；பைடு நூலகம். 金属铁的活动性是金属本身的性质，这与金属是在月球
上还是在地球上无关，只是月球上没有氧气，金属铁不会被氧气氧化，所以在月球上存在游离态铁，故 D
SiO2+2C Si+2CO↑，反应中 SiO2 为氧化剂，C 为还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1：2，
C 正确；D.黄铜矿(CuFeS2)与 O2 反应产生的 、 、 ， 、 Cu2S SO2 FeO Cu O 元素化合价降低，则 、 Cu2S FeO 均 是还原产物，SO2既是还原产物又是还原产物，D 错误。 5．纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是
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34 无机非金属材料的主角-硅
1．下列说法正确的是( )
A．因为晶体硅有熔点高硬度大的性质，所以被用来做芯片
B．工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的硅
C．合金熔点、硬度都低于成分金属，钢是用量最大用途最广的合金
D．工业生产玻璃、水泥都需要用到的原材料是石英砂
A．硅单质化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C．硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在
D．硅在电子工业中，是重要的半导体材料
【答案】D
【解析】A. 硅单质化学性质不活泼，但在常温下与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，故 A 错误；B. 硅
．A SiO2既能与 HF 反应，又能与 NaOH 反应，属于两性氧化物 B．因为在高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以 H2SiO3 的酸性比 H2CO3强 ．C SiO2在高温条件下能与过量的碳反应生成 SiC，体现了二氧化硅的氧化性 D．除 Si 的制取过程中涉及的反应外，图中所示其他反应都是非氧化还原反应 【答案】D 【解析】A. SiO2既能与 HF 反应，又能与 NaOH 反应，但属于酸性氧化物，因为二氧化硅只能与一种酸反 应，且生成的四氟化硅不是盐，A 错误；B. 高温条件下，二氧化硅和碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳，
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常温下，二氧化硅和碳酸钠不反应，所以不能说明 H2SiO3的酸性强于 H2CO3，事实上碳酸的酸性强于硅酸， B 错误；C. SiO2在高温条件下能与过量的碳反应生成 SiC，反应中硅元素的化合价不变，不能体现二氧化硅 的氧化性，C 错误；D. 图中氧化还原反应有 3 个，即 Si 的制取过程中涉及的反应，其它反应都是非氧化还 原反应，D 正确。 10．下列关于工业生产的说法中，不正确的是 A．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含少量杂质的粗硅 B．氯碱工业中所用的交换膜为阳离子交换膜不让氢氧根通过，防止与氯气反应造成氢氧化钠不纯。 C．生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和纯碱 D．在高炉炼铁的反应中，焦炭为铁矿石的还原剂 【答案】D 【解析】A.工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅 SiO2+2C Si+2CO↑，得到含少量杂质的粗硅，故 A 正 确； B. 氯碱工业中，阳离子交换膜只能阳离子通过，阴离子和气体不能通过，用石墨作电极电解饱和氯 化钠时，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气不能通过阳离子交换膜而进入阴极，如果氯气进入阴极易和氢 气混合产生爆炸，且易和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠而导致制取的氢氧化钠不纯，故 B 正确； C. 石灰石、石英和纯碱是制备玻璃的主要原料，故 C 正确；D. 高炉炼铁原理，一氧化碳还原氧化铁生成 铁，还原剂为一氧化碳，所以 D 选项是错误的。 11．工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：
能够与硅酸钠溶液反应生成硅酸，故 B 正确；C 项、硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀，所以步骤 II 的反
应是
＝ （胶体） ，故 Na2SiO3+H2SO4 H2SiO3
+Na2SO4
C
正确；D
项、加热灼烧固体应在坩埚中进行，D
错误。
6．月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层 5 cm 厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石