第36练 硅及其化合物
1. 提纯粗硅时可通过反应SiHCl3+H2Si+3HCl获取晶体硅。下列说法正确的是( )
A. 1 mol Si晶体中含有2 mol非极性键
B. 基态Si原子的轨道表示式
C. SiHCl3的空间填充模型为
D. HCl的电子式为
2. 下列说法正确的是( )
A. 二氧化硅具有高熔点,可用于制备光导纤维
B. SiO2熔点很高,可用于制造坩埚
C. SiO2熔点高、硬度大,可用于制光学仪器
D. 硅酸钠易溶于水,可用于生产黏合剂和防火剂
3. 下列实验操作和现象、实验结论均正确的是( )
选项 实验操作和现象 实验结论
A 向Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体,出现白色沉淀 H2CO3的酸性比H2SiO3强
B 将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,充分振荡,有白色沉淀产生 非金属性:Cl>Si
C 将二氧化硅分别与氢氟酸溶液和氢氧化钠溶液反应,前者生成气体,后者二氧化硅溶解 二氧化硅为两性氧化物
D 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀 气体X一定具有强氧化性
4. (2024·镇江高三上期中)下列物品为江苏各地特产,其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是( )
A. 东海水晶
B. 宜兴紫砂壶
C. 苏州丝绸
D. 扬中玉雕
5. (2024·黄冈中学高三月考)下列说法中不正确的是( )
A. 硅晶片是生产芯片的基础材料
B. 芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像,该过程涉及化学变化
C. 硅在自然界中主要以单质形式存在
D. 硅是应用最广泛的半导体材料
6. 陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是( )
A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
C. 陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D. 陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
7. (2025·宿迁高三阶段检测)下列说法正确的是( )
A. 汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土
B. SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
C. 12 g金刚石中含有化学键的数目为4NA
D. SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
8. (2024·海安中学高三下月考)在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的某些性质是相似的。如:Be(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物,Be(OH)2溶于强碱形成[Be(OH)4]2-;BeO和Al2O3都具有难溶于水、高熔点等性质。BeCl2和AlCl3在气态时通常以二聚体的形式存在。B和Si均能溶于NaOH溶液生成盐和H2。工业上用焦炭和SiO2在高温下反应制粗硅。硼酸(H3BO3)和硅酸都是弱酸,硼酸晶体有类似于石墨的片层状结构,常用作润滑剂。下列化学反应表示不正确的是( )
A. 焦炭与石英砂反应:SiO2+2CSi+2CO↑
B. 盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因:SiO2+2OH-===SiO+H2O
C. 氯化铍溶液中滴加过量NaOH溶液:Be2++2OH-===Be(OH)2↓
D. 硅与氢氧化钠溶液反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
9. 氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如下(粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物):
下列叙述不正确的是( )
A. “还原”主要被氧化为CO2
B. “高温氮化”反应的化学方程式为3Si+2N2Si3N4
C. “操作X”可将原料气通过灼热的铜粉
D. “稀酸Y”可选用稀硝酸
10. 工业上制备高纯硅的流程如图所示,下列说法错误的是( )
A. Si和C是同一主族元素,所以SiO2和CO2均是分子晶体
B. 石英砂转化为粗硅的化学方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑
C. 石英砂是制备普通玻璃的原料之一
D. 利用高纯硅的半导体性能可制成光伏电站、电动汽车等的硅太阳能电池
11.
硅胶吸附剂的结构示意图如图所示,常用作干燥剂。在其中添加CoCl2可使其指示吸水量的多少来决定硅胶是否失效,原理为CoCl2(蓝色)+6H2O===CoCl2·6H2O(粉红色),失效的硅胶可加热再生,下列说法错误的是( )
A. 当硅胶变粉红色说明硅胶失效了
B. SiO2是酸性氧化物,硅胶可干燥HF和Cl2等酸性气体
C. 失效的硅胶再生时加热的温度不宜过高
D. 当硅胶遇到大量的水分子时,与硅羟基形成了过多氢键从而失去吸附力
第36练 硅及其化合物
1. A 解析:晶体硅中,每个硅原子周围4根Si—Si键,根据均摊法可知,一个硅原子平均占有2个Si—Si键,故1 mol Si晶体中含有2 mol非极性键,故A正确;违反了洪特规则,3p能级的两个电子自旋方向应该相同,故B错误;该模型为球棍模型,故C错误;HCl为共价化合物,其电子式为HCl, ,故D错误。故选A。
2. B 解析:SiO2传导光的能力较强,故其可用于制造光导纤维,A错误;SiO2透光性好,故其可用于制光学仪器,C错误;Na2SiO3不可燃且其水溶液是矿物胶,故其可用于生产黏合剂和防火剂,D错误。
3. A 解析:HCl不是Cl元素的最高价含氧酸,不能依据酸性:HCl>H2SiO3得出非金属性:Cl>Si的结论,B错误;SiO2为酸性氧化物,不是两性氧化物,C错误;气体X是NH3时,也会出现白色沉淀,故气体X不一定具有强氧化性,D错误。
4. C 解析:东海水晶、宜兴紫砂壶、扬中玉雕均属于硅酸盐制品,主要成分均为无机非金属材料,而苏州丝绸属于天然有机高分子材料,主要成分为蛋白质;故答案为C。
5. C
解析:硅晶片是优良的半导体材料,是生产芯片的基础材料,A正确;光敏树脂在曝光条件下成像时有新物质生成,属于化学变化,B正确;硅元素是亲氧元素,在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在,不存在硅单质,C错误;硅是优良的半导体材料,可用于制造和生产芯片,D正确。故选C。
6. A 解析:氧化铁为棕红色固体,瓷器的青色不可能来自氧化铁,故A错误;秦兵马俑是陶制品,陶制品是由黏土或含有黏土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的,故B正确;陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物,陶瓷的主要成分是硅酸盐,与水泥、玻璃等同属硅酸盐产品,故C正确;陶瓷的主要成分是硅酸盐,硅酸盐的化学性质不活泼,具有不与酸或碱反应、抗氧化的特点,故D正确。故选A。
7. A 解析:工业上以黏土为原料烧制瓷器,A项正确;二氧化硅对光具有良好的全反射作用,故用于制作光导纤维,而Si为半导体材料,可作光电材料,B项错误;在金刚石中,1个C原子参与形成4个C—C键,则平均每个C原子形成4×=2个C—C键,n(金刚石)==1 mol,所以12 g金刚石中含有2NA个化学键,C项错误;SiO2作光导纤维是由于SiO2具有光学性质,与熔点和硬度无关,D项错误。故选A。
8. C 解析:氯化铍溶液中滴加过量NaOH溶液,Be(OH)2会在强碱中溶解生成[Be(OH)4]2-,所以正确的为:Be2++4OH-===[Be(OH)4]2-,故C错误。
9. A 解析:焦炭与石英砂发生反应SiO2+2CSi+2CO,焦炭被氧化成CO,不是CO2,故A说法错误;“高温氮化”是Si与氮气反应,其反应方程式为3Si+2N2Si3N4,故B说法正确;原料气中含有N2和少量的O2,氧气能与Cu反应生成CuO,N2不与Cu反应,将原料气通过灼热的铜粉可以得到纯净氮气,故C说法正确;粗硅中含有少量Fe和Cu,即Si3N4中含有少量Fe和Cu,Fe、Cu与稀硝酸反应,得到可溶于水的Fe(NO3)3和Cu(NO3)2,稀硝酸可以除去Si3N4中Fe和Cu,故D说法正确。故选A。
10. A 解析:SiO2是共价晶体,二氧化碳是分子晶体,A错误;利用碳的还原性还原出石英砂中的硅,产物是粗硅和一氧化碳,B正确;制备普通玻璃的主要原料包括纯碱、石灰石和石英(二氧化硅),C正确;高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域,利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片,以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池,D正确。故选A。
11. B 解析:由题中信息可知,硅胶吸水后,会变成CoCl2·6H2O(粉红色),故变成粉红色后说明硅胶失效了,A正确;二氧化硅可以和HF反应,故硅胶不能干燥HF,B错误;由硅胶结构可知,硅胶用作干燥剂,是通过硅羟基和水分子之间形成氢键而达到吸水的目的,故当硅胶遇到大量的水分子时,与硅羟基形成了过多氢键从而失去吸附力,D正确。