無機(jī)非金屬材料的主角一一硅

（30分鐘50分）

學(xué)習(xí)理解》

一、選擇題（本題包括3小題，每小題5分，共15分）

1.（2020?臨沂高一檢測(cè)）下列離子方程式書寫不正確的是（）

A.往NaOH溶液中通入少量CO=C02+0H^=HC0；

B.單質(zhì)Si與氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF=2H2t+SiF.,t

C.石英砂與燒堿溶液反應(yīng)制水玻璃：SiO2+2OH-=SiOr+HQ

D.往水玻璃中通入少量CO”SiOr+H20+C02=H2Si03（膠體）+C0：

【解析】選Ao往NaOH溶液中通入少量C02,應(yīng)生成正鹽Na2C03,CO2過量時(shí)才會(huì)生成NaIIC0：t;

硅雖然一般不與酸反應(yīng)，但能與氫氟酸反應(yīng)，由于氫氟酸是弱酸，所以離子方程式和化學(xué)方

程式相同；石英砂的主要成分是SiOz,它與燒堿溶液反應(yīng)，生成硅酸鈉和水；碳酸比硅酸的

酸性強(qiáng)，所以往水玻璃中通入少量CO?可制成硅酸，NazSiOs可溶于水，寫成離子形式。

教師

專用

我國(guó)成功地發(fā)射了“嫦娥一號(hào)”探測(cè)衛(wèi)星，對(duì)月球土壤中14種元素的分布及含量進(jìn)行探測(cè)

等。月球的礦產(chǎn)資源極為豐富，僅月球表層5cm厚的沙土就含鐵單質(zhì)上億噸，月球上的主

要礦物有輝石（CaMgSin）、鉀長(zhǎng)石（KAlSiA）和橄欖石（MgFez-SiO,）等，下列說法或分析不

正確的是（）

A.輝石、鉀長(zhǎng)石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦物

B.鉀長(zhǎng)石的氧化物形式可表示為KsO,AI2O3,6Si0z

C.橄欖石中鐵為+2價(jià)

D.月球上有游離態(tài)鐵是因?yàn)樵虑蛏翔F的活動(dòng)性比地球上鐵的活動(dòng)性弱

【解析】選D。由輝石、鉀長(zhǎng)石及橄欖石的組成可以看出三者均為硅酸鹽礦物，A項(xiàng)正確；

將硅酸鹽表示成氧化物形式時(shí)需注意元素守恒，輝石可寫作：CaO-MgO-2Si02,鉀長(zhǎng)石可

寫作：K.0-Al203?6Si02,B項(xiàng)正確；根據(jù)化合價(jià)原則：2x+〃（2—x）+4=2X4,分析得〃

=2,鐵為+2價(jià)，C項(xiàng)正確；月球上存在游離態(tài)鐵的主要原因是月球上沒有氧氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.（2020?邯鄲高一檢測(cè)）某溶液中可能含有K+、SO：、CO：、HCO；、Si07，向該溶液

中加入稀鹽酸，產(chǎn)生白色渾濁和無色無味氣體。下列說法正確的是（）

A.無法判斷該溶液中是否含有K+

B.該溶液中一定含有K+、SiO：,可能含有HCO：

C.該溶液中無SO：,一定含有CO：

1）.該溶液中可能含有K’和CO7

【解析】選C。向該溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生白色渾濁和無色無味氣體，說明該溶液中一定

含有SiO「，可能含有CO：或HCO；。但HCO；與SiO「能反應(yīng)2HC0；+SiO7=2C0；+

H2SiO：!I,故一定含C07，無HCO；。由溶液呈電中性可知，該溶液中一定含有K+。

3.宋代五大名窯分別為鈞窯、汝窯、官窯、定窯、哥窯。其中鈞窯以“入窯一色，出窯萬

彩”的神奇窯變著稱。下列關(guān)于陶瓷的說法不正確的是（）

A.窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色變化

B.氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料

C.高品質(zhì)的瓷器晶瑩剔透，屬于純凈物

D.陶瓷屬于硅酸鹽材料，耐酸堿腐蝕，但是不能用來盛裝氫氟酸

【解析】選J不同的金屬氧化物顏色可能不同，在高溫下，釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化

還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色變化稱為窯變，故A正確；新型無機(jī)非金屬材料主要有先進(jìn)陶瓷、非晶

體材料、人工晶體、無機(jī)涂層、無機(jī)纖維等，氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，故B

正確；瓷器的原料主要是黏土燒結(jié)而成，瓷器中含有多種硅酸鹽和二氧化硅，是混合物，故

C錯(cuò)誤；IIF能與二氧化硅反應(yīng)，陶瓷的成分是硅酸鹽和二氧化硅，所以陶瓷不能用來盛裝氫

氟酸，故D正確。

二、非選擇題（本題包括1小題，共15分）

4.中國(guó)高鐵對(duì)實(shí)現(xiàn)“一帶一路”的倡議有重要的作用。

（1）建設(shè)高鐵軌道需要大量的水泥，生產(chǎn)水泥的主要原材料是黏土和—

（2）高鐵上的信息傳輸系統(tǒng)使用了光導(dǎo)纖維，其主要成分是;乘務(wù)員使用的無線通

話機(jī)的芯片材料是—

（3）高鐵上安裝有許多玻璃，氯氟酸可以處理玻璃表面的微裂紋，氯氟酸與玻璃中的二氧化

硅反應(yīng)的化學(xué)方程式為O

（4）高鐵上的衛(wèi)生間沒有任何異味，是由于所使用的馬桶，地漏和洗手盆下水口都是納米硅

膠的高科技產(chǎn)品，向硅酸鈉溶液中加入稀鹽酸可產(chǎn)生硅酸膠體，該反應(yīng)的離子方程式為

【解析】（1）工業(yè)上主要原料是：石灰石和黏土；生產(chǎn)水泥的主要設(shè)備是：水泥回轉(zhuǎn)窯；水

泥的主要成分是：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣；（2）光導(dǎo)纖維，其主要成分是SiOz,具

有良好的導(dǎo)光性，硅單質(zhì)是半導(dǎo)體材料，常用于計(jì)算機(jī)芯片的材料和太陽(yáng)能電池，乘務(wù)員使

用的無線通話機(jī)的芯片材料是硅；（3）玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅和氫氟酸反應(yīng)生成四

氟化硅，反應(yīng)方程式為SiO2+4HF=SiFjt+2H?0；（4）向硅酸鈉溶液中滴入稀鹽酸，反應(yīng)生

成硅酸膠體，離子方程式：SiOr+2H+=HzSi（）3（膠體）。

答案：（1）石灰石（2）SiO?Si

（3）SiO2+4HF=SiF4t+2H20

（4）SiO：+2H+=H2SiO：,（膠體）

應(yīng)用實(shí)踐與

一、選擇題（本題包括2小題，每小題5分，共10分）

5.將過量的CO?分別通入：①CaCL溶液②濃NaBiOs溶液③Ca（011%溶液④飽和NazCOs

溶液，最終溶液中有白色沉淀析出的是（）

A.①②③④B.②④

C.①②③D.②③

【解析】選B。根據(jù)酸與鹽反應(yīng)的規(guī)律，C0?通入CaCk溶液不反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象；過量的C0?

通入濃NazSiOs溶液中有白色沉淀H￡i03生成；C0?通入Ca（0H”溶液至過量會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：

Ca（0H）2+C02=CaC031+H20,CaC0；!+H20+C02=Ca（HCO^）2,最終生成Ca（HC03而無沉淀；

過量C02通入飽和Na￡03溶液中：Na2C03+H20+C02=2NaHC03,生成的NaHCO：；溶解度比Na2C03

溶解度小而有結(jié)晶析出。

6.硅膠是一種高活性吸附材料，其吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有較高的機(jī)

械強(qiáng)度等。如圖是利用二氧化硅制備硅膠等物質(zhì)的流程，下列說法正確的是（）

j|SiCh|高溫

高溫左"叵］

HF

|SiO|—HCI

2NaOHNa2SiO3|^|H2SiO3|-^硅膠

(xSiO?Hq)

H2°

NaKQ

高溫此正)

A.SiO?屬于兩性氧化物

B.盛放NazCOs溶液的試劑瓶能用玻璃塞

C.硅膠吸水后可重復(fù)再生

D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

【解析】選&SiO?是酸性氧化物，它能與氫氟酸反應(yīng)是其特殊性質(zhì)，A錯(cuò)；NaEOs溶液呈堿

性，二氧化硅能與堿反應(yīng)生成具有粘結(jié)性的硅酸鈉，使玻璃塞無法打開，B錯(cuò)；硅膠吸附水

分后，可通過熱脫附方式將水分除去重復(fù)使用，C對(duì)：在圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系中只有第一行的變化

是氧化還原反應(yīng)，其余均為非氧化還原反應(yīng)，D錯(cuò)。

二、非選擇題(本題包括1小題，共10分)

7.稻殼，是大米外面的一層殼?？梢杂脕碜鲠u油、酒以及發(fā)電，裝成袋也可以種植平菇。

稻殼是由外穎、內(nèi)穎，護(hù)穎和小穗軸等幾部分組成，外穎頂部之外長(zhǎng)有鬢毛狀的毛。高純二

氧化硅可用來制造光纖。某稻殼灰的成分為

AI2O3Fe2()3

組分Si02CNa20K20

質(zhì)量分?jǐn)?shù)59.2038.800.250.500.640.61

通過如下流程可由稻殼灰制備較純凈的二氧化硅。

.______，足量NaOH溶液上濾渣A|

I稻殼灰1冠液，過量稀鹽酸.燃燒，—,

①?濾液A|過濾?洗滌隆全］丁廢國(guó)

請(qǐng)回答下列問題：

(D根據(jù)氧化物的性質(zhì)進(jìn)行分類，稻殼灰中涉及的氧化物最多有一類。

(2)步驟①中涉及SiOz的性質(zhì)是。寫出有關(guān)離子反應(yīng)方程式

(3)通過流程分析濾渣A的成分是。

(4)寫出步驟③