4—1第一节无机非金属材料的主角—硅练习.docVIP

第四章 非金属及其化合物 第一节 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ROeq \o\al(2－,3)所含电子数比硝酸根NOeq \o\al(－,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．ROeq \o\al(2－,3)中R的化合价与NOeq \o\al(－,3)中的N的化合价相等 C．ROeq \o\al(2－,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???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＋4Mgeq \o(=====,\s\up11(△))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： eq \x(石英砂)eq \o(――→,\s\up11(焦炭),\s\do5(高温))eq \x(粗硅)eq \o(――→,\s\up11(HCl),\s\do5(573 K以上))eq \x(SiHCl3(粗))eq \o(――→,\s\up11(精馏))eq \x(SiHCl3(纯))eq \o(――→,\s\up11(H2),\s\do5(1 357 K))e