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2011届高考化学一轮复习随堂演练--4.1 无机非金属材料的主角--硅

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2011届高考化学一轮复习随堂演练：4.1无机非金属材料的主角硅

1. (2010•试题调研，浙江杭州质检)据《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是(　　)
A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料
B．自然界中存在大量单质硅
C．硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制
D．自然界中硅的贮量丰富
解析：由于硅的亲氧性，自然界的硅都以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，无单质   硅。
答案：B
2．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
解析：B项，工艺师利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品；C项，水晶项链的成分是 SiO2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品；D项，粗硅制备单晶硅先用Cl2氧化粗硅，
    再用H2还原SiCl4，这两个反应都是氧化还原反应。
    答案：A
3． (2010•模拟精选，湖北荆州模拟)酸根RO2－3所含电子数比硝酸根NO－3的电子数
多8，则下列说法正确的是(　　)
A．R和N为同族元素
B．RO2－3中R的化合价与NO－3中的N的化合价相等
C．RO2－3既能被氧化又能被还原
D．R原子的电子层数比N的电子层数多1
解析：R的电子数比N多7，则R为Si元素，位于第三周期，ⅣA族。
答案：D
4．(2009•四川理综，6)开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说
法正确的是(　　)
A．氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 B．C60属于原子晶体，用于制造纳米材料
C．纤维素乙酸酯属于天然高分子材料 D．单晶硅常用于制造光导纤维
解析：B项，C60属于分子晶体；C项，纤维素乙酸酯是人工合成的高分子材料； D项，二氧化硅常用于制造光导纤维。
答案：A
5．硅单质和碳单质及相应氧化物、氢化物、盐在性质上有很多相似的地方。如
它们的最高价氧化物都是酸性氧化物，都能与碱反应生成盐和水，都能和碱性氧
      化物(如CaO)反应生成盐等；它们的氢化物都能燃烧生成对应的氧化物和水。把
      河沙(主要成分是SiO2)跟镁粉按一定质量比(稍大于15∶24)混合均匀，装入试管
      中加热大约1分钟后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物。待
      生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产
      生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物。
(1)写出河沙与镁粉在加热条件下反应的化学方程式：____________________，该反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是(填化学式)________。
(3)写出产生“爆炸声”的化学方程式：
__________________________________________________________________。
解析：m(SiO2)∶m(Mg)>15∶24，则n(SiO2)∶n(Mg)>1∶4。SiO2与Mg反应生   成的硅化物必定是Mg2Si，则还要生成MgO。SiO2与Mg的混合物仅被加热1   分钟后就剧烈反应，这说明反应放热。MgO与Mg2Si的混合物中加入稀硫酸后   生成的气态氢化物应是SiH4，SiH4在空气中自燃的产物是SiO2和H2O。
答案：(1)SiO2＋4Mg=====△Mg2Si＋2MgO　放热　(2)SiH4　(3)SiH4＋2O2===SiO2   ＋2H2O
6．(2010•模拟精选，山东东营模拟)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问   题：
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
石英砂――→焦炭高温粗硅――→HCl573 K以上SiHCl3(粗)――→精馏SiHCl3(纯)――→H21 357 K高纯硅
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式      ________________________________________________________________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl 和另一种物质，写出配平的化学方程式________________；H2还原SiHCl3过程  中若混入O2，可能引起的后果是
___________________________________________________________________。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是(　　)
A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥
B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维
D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释___________________________。
解析：(1)①根据给定的反应物和生成物写出化学方程式，注意反应条件和配平。
②写出反应物和给出的生成物H2SiO3和HCl，用原子守恒法找出另一种生成物为H2，并配平。
   (2)A项水泥是硅酸盐；B、C选项回忆课本硅的化合物的用途可知，两项说法都正确。D项玻璃是混合物没有固定
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