5.3 无机非金属材料 同步练习 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章 硫化工生产中的重要非金属元素 第三节 无机非金属材料 考点一 硅及其化合物 1.下列说法正确的是( ) A.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应 B.酸性氧化物都只能与碱反应,不能与任何酸发生反应 C.工业上用焦炭和石英制取粗硅的化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑ D.不能用SiO2与水反应来制取硅酸,不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化 2.下列关于硅的说法不正确的是( ) A.硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽的固体 B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料 C.用二氧化硅制取单质硅的反应中硅元素被氧化 D.加热到一定温度时,硅能与氢气、氧气等非金属单质发生反应 3.从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下:①SiO2+2CSi(粗)+2CO↑,②Si(粗)+2Cl2SiCl4 ③SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl,关于上述反应的叙述不正确的是( ) A.①③是置换反应,②是化合反应 B.高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅 C.任一反应中,每消耗或生成28 g硅,均转移4 mol电子 D.高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅 4.下列关于二氧化硅的说法正确的是( ) A.二氧化硅是酸性氧化物,因此能与水反应生成硅酸 B.二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆 C.二氧化硅能与碳酸钠固体在高温时发生反应 D.用二氧化硅制取单质硅时,当生成2.24 L气体(标准状况)时,得到2.8 g硅 5.由二氧化硅制高纯硅的流程如图,下列判断中错误的是( ) A.①②③均属于氧化还原反应 B.氢气和氯化氢均可循环利用 C.二氧化硅是一种坚硬难熔的固体 D.三氯甲硅烷(SiHCl3)摩尔质量为135.5 g 6.实验室用H2还原SiHCl3(沸点:31.85 ℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去),下列说法正确的是( ) A.装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水 B.实验时,应先加热管式炉,再打开活塞K C.为鉴定制得的硅中是否含有微量铁单质,需要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液 D.该实验中制备氢气的装置也可用于饱和食盐水与电石反应制备乙炔 7.近年来美国研究人员合成了光伏电池新型硅材料——Si24。下列相关说法正确的是 ( ) A.Si24是一种新型化合物 B.Si24是硅的一种同素异形体 C.Si24易与稀硫酸反应生成氢气 D.硅太阳能电池供电原理与原电池相同 8.常温下,下列各组物质不发生反应的是( ) ①硅与NaOH溶液 ②硅与盐酸 ③硅与氢氟酸 ④二氧化硅与碳酸钠 ⑤二氧化硅与NaOH溶液 ⑥二氧化硅与浓硝酸 A. ①②④ B.③④⑥ C.②⑤⑥ D.②④⑥ 1.D。解析:硅在常温下可与氢氟酸、氢氧化钠溶液反应,A项错误;SiO2能与氢氟酸反应,B项错误;工业上用焦炭和石英制取粗硅的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,C项错误;二氧化硅不溶于水,也不与水反应,故不能用SiO2与水反应来制取硅酸,在加热条件下,二氧化硅与氢氧化钠、碳酸钠固体反应,故不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化,D项正确。 2.C。解析:用二氧化硅制取单质硅的反应中硅元素被还原。 3.D。解析:在氧化还原反应中,还原剂的还原性比还原产物的还原性强,B正确;根据元素化合价的变化,每消耗或生成28 g(1 mol)硅,均转移4 mol电子,C正确;题中的三个反应是在三个不同反应器中发生的,D错误。 4.C。解析:二氧化硅是酸性氧化物,但是二氧化硅不溶于水,与水不反应,故A错误;二氧化硅制成的光导纤维,由于其良好的光学特性而被用于制造光缆,故B错误;在高温时,二氧化硅能够与碳酸钠固体反应生成硅酸钠和二氧化碳,故C正确;由化学方程式SiO2+2CSi+2CO↑,可知当生成2.24 L(标准状况)即0.1 mol气体时,得到0.05 mol 即1.4 g硅,故D错误。 5.D。解析:①②③反应前后元素化合价发生改变,故①②③发生的反应均是氧化还原反应,A正确;由二氧化硅制高纯硅的流程图中反应过程中生成氢气和氯化氢,同时氯化氢和氢气也作为反应物参与化学反应,故氢气和氯化氢均可循环利用,B正确;二氧化硅熔点比较高,硬度比较大,C正确;三氯甲硅烷(SiHCl3)摩尔质量为135.5 g·mol-1,D错误。 6.C。解析:制备高纯硅的反应为H2+SiHCl3Si+3HCl,此反应应在装置Ⅳ中进行。装置Ⅰ的目的是制取氢气,氢气中含有水蒸气,对后续实验产生干扰,必须除去,因此装置Ⅱ的目的是除去氢气中的水蒸气,即装置Ⅱ中盛放浓硫酸;装置Ⅲ的目的是使SiHCl3汽化,与氢气充分混合,因此应在热水浴中加热,A项错误;实验时应先打开活塞K,通入氢气,排尽装置中的空气,