高中化学无机非金属材料的练习题和答案
高中化学无机非金属材料的练习题和答案
1. (原创)下列关于硅的说法中，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. 硅在电子工业中是最重要的半导体材料
C. 硅只有在高温下才能跟H2 起化合反应
D. 硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
2. (原创)下列说法正确的是( )
A. 二氧化碳与水反应生成碳酸，所以二氧化碳属于酸性氧化物
B. 二氧化硅是酸性氧化物，所以它不和任何酸反应
C. CO2 通入饱和CaCl2 溶液中能生成白色沉淀
D. 因为SiO2 不溶于水，故H2SiO3 不是SiO2 对应的酸
3. (变式)地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是
( )
A. 熔点很高
B. 与水反应生成对应的酸
C. 可与烧碱反应生成盐
D. 坚硬
4. (选用)光纤通信是一种现代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，即信息高速公路。光纤通信所使用的光缆，其主要部件为光导纤维。下列说法正确的是( )
①制造光导纤维的主要原料是CaCO3;②制造光导纤维的主要原料是SiO2;③ 光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射;④光导纤维传递光信号的基
本物理原理是光的折射( )
A. ①④
B.②③
C.①③
D.②④
5. (选用)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，下列关于其有利因素的说
法中，你认为不妥的是( )
A.便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是的燃料
B. 自然界的含硅化合物易开采
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. 自然界中存在大量单质硅
6. (选用)生石灰中常含有杂质CaCO3和SiO2，检验它是否存在着两种杂质的
试剂是( )
A. 水
B.盐酸
C.硫酸
D.烧碱溶液
7(变式)赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成
的。这种物质是( )
A. 盐酸
B.氢氟酸
C.烧碱
D. 纯碱
8. 下列各反应中，SiO2 表现的是什么性质或作用?在①～④项中选出正确答案，将其标号填在“—”上：① 酸性氧化物的通性② 弱氧化性③ 跟挥发性酸酐的盐反应得到硅酸盐及挥发性酸酐④ 作为玻璃的成分跟氢氟酸反应
⑴ SiO2+4HF=SiF4 ↑ +2H2O
⑵ SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑
⑶ .2C+SiO2 2CO ↑+Si
⑷.2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
思维升华
9. 在一定条件下，下列物质不能
和SiO2 反应的是( )
①焦碳②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤硝酸⑥氢氧化钾⑦氧化钙
⑧氟气
A 、③⑤⑦⑧ B、⑤⑦⑧
C、⑤⑧ D 、⑤
10. 在3C+SiO2 2CO↑ +SiC的反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比是
( ) A.3∶1 B.1∶3
C.1∶2
D.2∶1
11. (变式) 晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：○1
高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
○2粗硅与干燥HCl 气体反应制得SiHCl3 ：Si + 3HCl ====SiHCl3 + H2
○ 3SiHCl3与过量H2 在1000~1100℃反应制得纯硅
已知，SiHCl3 能与H2O 强烈反应，在空气中易自燃;SiHCl3 的沸点是
33℃。请回答下列问题：
(1)第○1步制备粗硅的化学反应方程式为
(2) 用SiHCl3 与过量H2 反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：
○1装置B 中的试剂是。
装置 C 中的烧瓶需要加热，其目的是。
○2反应一段时间后，装置D 中观察到的现象是，装置D 不能采用普通玻璃管的原因是，装置 D 中发生反应的化学方程式为。
○3为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制
好反应温度以及
○4为鉴定产品硅中是否含有微量的铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清夜后需要加入的试剂（填写字母代号）是。
a. 碘水
b. 氯水
c. NaCl 溶液
d. KSCN 溶液
创新探究
12. 已知：Si + 2NaOH + H2O=Na2SiO3 + 2H2 。↑将 4.6g 钠和 2.8g 硅同时投入足量水中，充分反应后，测得溶液的体积为400mL 。计算：
⑴生成氢气的体积是多少L（标况下）?
⑵所得溶液的物质的量浓度为多少?
附：答案
课时达标
1. D 硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色、有金属光泽的固体;单质硅的导电性
介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料;在常温下，硅的化学性质不活
泼，除能与F2、HF、强碱外，不易与其它物质反应，但在加热条件下可与一
些非金属单质如氧气、氯气、氢气等反应。
2. A SiO2 是酸性氧化物，不与HNO3、HCl 等酸发生反应，但能与氢氟酸反应， B 错误;碳酸的酸性小于盐酸，CO2 和CaCl2 溶液不反应， C 错误; H2SiO3 受热分解生成SiO2 和水，所以H2SiO3 是SiO2 对应的酸， D 错误。
3. B 地壳中含量第一和第二的两种元素分别为O 和Si，O 和Si 所形成的化合物是SiO2，SiO2 与水反应不反应。
4. B 光导纤维的主要成分是二氧化硅，它是一种能利用光的全反射作用来传
导光线的透明度极高的细丝。
5. D 单质硅常温下是固体，便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是的燃料，
A 正确;二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅，因而自然界中的含硅化合物易开采，
B 正确;硅燃烧放出大量的热，生成物为二氧化硅，对环境污染程度低容易有效控制，
C 正确;自然界中没有游离态的硅，
D 错误。
6. B 生石灰能溶于盐酸(2 HCl+ CaO=CaCl2+H2O) ，CaCO3 溶于盐酸时产生气体，SiO2 不溶于盐酸。将生石灰放入盐酸，若观察到既有不溶物，还有气体产生，则生石灰中同时含有CaCO3和SiO2。
7. B 纯碱、盐酸常温下和玻璃不反应，不能用于刻蚀玻璃;烧碱常温下和玻璃反应缓慢，且生成物是一种矿物胶，不能用于刻蚀玻璃;氢氟酸和玻璃反应常用于刻蚀玻璃(SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O)。
8. ⑴ ④ ⑵ ③ ⑶ ② ⑷①
①与碱反应生成盐和水，是酸性氧化物的通性之一，故对应⑷ ;②弱氧化性应被还原，对应⑶ ;③跟挥发性酸酐的盐反应得到硅酸盐及挥发性酸酐，SiO2 与CaCO3反应生成CO2和CaSiO3是难挥发性酸酐制挥发性酸酐，故对应⑵，
⑷对应①。
思维升华
9. D 二氧化硅是酸性氧化物，可与碱及碱性氧化物反应，⑥、⑦能反应;二氧化硅是难挥发性酸酐，与纯碱(或碳酸钙)在高温下发生反应生成挥发性酸酐，②、③能反应;二氧化硅在高温下还能与焦炭发生置换反应，①能反应; 二氧化硅作为
一种特殊的氧化物还能与氟气、氢氟酸反应，④、⑧能反应;二氧化硅与硝酸不反应，⑤不能反应。
10. D 在3C+SiO2 2CO↑ +SiC的反应中，变价元素只有碳元素，硅及氧元素的化合价没有变化。C→CO 化合价升高，做还原剂，还原剂的物质的量是
2mol;C → SiC化合价升高，做氧化剂，氧化剂的物质的量是1mol，还原剂与氧化
剂的物质的量之比是2：1。
11. (1)SiO2 + 2C Si + 2CO ①↑浓(2)H2SO4 ;使滴入瓶中的SiHCl3 气化
○2有固体物质生成;在反应温度下普通玻璃熔化SiHCl3 + H2 Si + 3HCl
③排尽装置中的空气
④ b、d
由(2)中的实验装置图可以看出： A 为制取氢气的装置，由于SiHCl3 极易和水发生反应，所以进入C装置中的H2 必须是干燥的，
B 为干燥氢气的装置， B 中的液体干燥剂是浓H2SO4 。由SiHCl3 的沸点是33℃ 可知其在常温下为液态，对
C 装置加热可以使其汽化，从而保证SiHCl3 和H2 的充分接触并进入
D 中，在1000~1100℃的高温下反应得到单质硅。SiHCl3 和H2 反应所需的高温会使普通玻璃熔化，写反应方程式时也特别要注明温度。在 D 中发生的反应：反应物是SiHCl3 和H2 ，生成物中有单质硅，由质量守恒定律，知另一生成物是HCl 。因SiHCl3 在空气中极易自燃，装置中若含有空气，则会发生安全事故，为保证制备纯硅实验的成功，SiHCl3 滴入 C 之前要排尽装置内的空气。将试样用稀盐酸溶解后，再在溶液中依次加入氯水(氯水能将Fe2+氧化
为Fe3+)和KSCN 溶液，若溶液变为红色，则说明样品中含有铁单质，不变红则说明样品中不含铁单质。
创新探究
⑴6.72 L ⑵ 0.25molL-1
n(Na)= =0.2 m01 ，n(Si)= =0.1 mol
由2Na+ H2O=2NaOH + H2 ↑①
2 2 1
0.2 mo1 0.2 mo1 0.1 mo1
可知生成NaOH 0.2 mol ，生成H2 0.1 mol;( 2 )又因为
Si + 2NaOH +2H2O=Na2SiO3 + 2H2 ↑② l 2 1 2
0.1 mol 0.2 mol 0.1 mol 0.2 mol
即Si 与反应①生成的NaOH 恰好完全反应，生成Na2SiO3 0.1 mol ，放出氢气0.2 mol，此时所得溶液为Na2SiO3 溶液。
故生成氢气的体积为(0.2+0.1)mol 22×.4 mol L —1=6.72 L
所得Na2SiO3 溶液的物质的量浓度为：
c =0.1 mol /0.4L=0.25molL-1