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限时精练10 无机非金属材料的主角——硅
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一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列措施中不利于实现漫画中提到的“碳中和”目标的是
A.大力提倡植树造林
B.向燃煤中添加碳酸钙
C.借助光伏、风电、核电等技术发电
D.利用光驱动合成生物学,将二氧化碳合理转化
【答案】B
【详解】
A.植物能进行光合作用,从而吸收CO2,能实现碳中和,A不符合题意;
B.燃煤中添加CaCO3,可实现燃煤脱硫,减少SO2排放,但会增加CO2的排放,不利于碳中和,B符合题意;
C.采用光伏、风电、核电等新能源,可减少传统化石能源的使用,减少CO2的排放,能实现碳中和,C不符合题意;
D.将CO2转化,符合碳中和要求,D不符合题意;
故答案选B。
2.2019年12月27日晚,长征五号运载火箭“胖五”在海南文昌航天发射场成功将实践二十号卫星送入预定轨道。下列有关说法正确的是
A.火箭箭体采用铝合金是为了美观耐用
B.火箭燃料燃烧时将热能转化为化学能
C.胖五”利用液氧和煤油为燃料,煤油为混合物
D.卫星计算机芯片使用高纯度的二氧化硅
【答案】C
【详解】
A.铝合金的密度较小,硬度较大,火箭箭体采用铝合金的主要目的是减轻火箭的质量,故A错误;
B.火箭中燃料的燃烧是将化学能转化为热能,再转化为机械能,故B错误;
C.煤油为多种烷烃和环烷烃的混合物,故C正确;
D.卫星计算机芯片使用高纯度的硅,不是二氧化硅,故D错误。
答案选C。
3.制计算机芯片的主要材料是硅,下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )
A.水晶项链是硅酸盐制品
B.硅单质广泛用于光纤通信
C.硅酸钠可用于制备木材防火剂
D.利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
【答案】C
【详解】
A.水晶主要成分是二氧化硅,二氧化硅为氧化物,不是硅酸盐,故A错误;
B.二氧化硅为制作光导纤维的主要原料,高纯度的硅单质用于电路板的制作和太阳能电池,故B错误;
C.硅酸钠不燃烧,耐高温,可用于制备木材防火剂,故C正确;
D.盐酸与二氧化硅不反应,氢氟酸能够与二氧化硅反应,即SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,所以用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,故D错误;
答案为C。
4.硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( )
A.可以用焦炭还原二氧化硅生产硅:2C+SiO2Si+2CO↑
B.SiO2是非金属氧化物,它不与任何酸反应
C.在粗硅的制取中发生反应2C+SiO22CO↑+Si,硅被还原,所以碳的还原性强于硅的还原性
D.高纯硅可用于制造太阳能电池,高纯二氧化硅可用于制造计算机芯片
【答案】A
【解析】
【详解】
A、工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅生产硅:2C+SiO2Si+2CO↑,选项A正确;B、SiO2能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,选项B错误;C、在粗硅的制取中发生反应2C+SiO22CO↑+Si,由于反应是在高温条件下进行,且生成CO气体从体系中逸出能够进一步促进反应进行,因此尽管是硅被还原,也不能说明碳的还原性强于硅的还原性,选项C错误;D、二氧化硅可用于制造光导纤维,高纯硅可用于制造太阳能电池、计算机芯片等,选项D错误。答案选A。
5.玻璃是传统硅酸盐材料,与我们的生活密不可分。制备普通硅酸盐玻璃时,用石英、纯碱、石灰石在高温下反应,同时释放出气体。下列说法错误的是
A.一束光线透过有色玻璃时会产生丁达尔效应,所以有色玻璃属于固溶胶
B.可以用玻璃棒蘸取待测溶液,做焰色反应实验
C.玻璃相对易碎,打碎的玻璃属于可回收垃圾
D.传统玻璃制造业需要改进工艺,减少的排放
【答案】B
【详解】
A.胶体能产生丁达尔效应,一束光线透过有色玻璃时会产生丁达尔效应,所以有色玻璃属于固溶胶,故A正确;
B.玻璃中含有硅酸钠,钠离子会干扰焰色试验,不能用玻璃棒蘸取待测溶液,做焰色反应实验,故B错误;
C.玻璃是可循环利用的生活废弃物,打碎的玻璃属于可回收垃圾,故C正确;
D.用石英、纯碱、石灰石在高温下反应生成硅酸钠、硅酸钙,同时释放出气体,传统玻璃制造业需要改进工艺,减少的排放,故D正确;
选B。
6.高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备:
SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯),下列说法正确的是( )
A.步骤①的化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑
B.步骤①、②、③中每生成或反应1 mol Si,转移4 mol电子
C.二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应
D.SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
【答案】D
【详解】
A.二氧化硅高温下与C反应生成CO气体,即步骤①的化学方程式