1、含硅矿物与信息材料一、选择题1下列叙述正确的是()A利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能BCO、CO2均易与血红蛋白结合而中毒C在SiO2制备高纯硅的过程中只涉及置换反应DSiO2和H2O反应可直接制备H2SiO3解析：选A。CO2不能与血红蛋白结合，B项错；粗硅提纯时，Si2Cl2SiCl4是化合反应，C项错；SiO2不能和水反应，D项错。2(2019宁波选考适应性考试)下列说法正确的是()A云、雾、烟都属于胶体，其分散剂都是空气B新制氯水中的所有物质都是电解质C水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D制造光导纤维的原料是晶体硅解析：选A。新制氯水中Cl2分子不是电解质，B不正确；水
2、晶项链不是硅酸盐制品，其主要成分是二氧化硅，C不正确；制造光导纤维的原料是SiO2，D不正确。3(2019浙江91联盟联考)X、Y、Z三种不同物质有如图所示转化关系，则X不可能是()ASO2BSiO2CCO2DNH4Cl解析：选D。将四个选项代入，如果X是NH4Cl，则Y为NH3H2O，Z为NH4Cl，与题目要求“X、Y、Z三种不同物质”不符，故选择D项。4青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是
3、()A可用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2B性质稳定，不易脱色C易溶解于强酸和强碱Dx等于6解析：选C。硅酸铜钡能稳定存在说明其性质稳定，不易脱色，不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中Ba为2价，Cu为2价，Si为4价，则x6，用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2，A、B、D均正确。5(2019杭州余杭中学选考模拟)下列关于硅及其化合物的说法中正确的是()A石英和水玻璃的主要成分都是硅酸盐B用二氧化硅与焦炭反应制取单质硅，当生成 2.24 L 气体(标准状况)时，得到1.4 g硅C单质硅与强酸、强碱都不反应D因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强解析：选B。A
4、项石英的主要成分是SiO2，不是硅酸盐；B项用二氧化硅与焦炭反应制取单质硅，当生成2.24 L CO气体(标况)时，可得到1.4 g硅，正确；C项单质硅与强碱溶液反应，生成硅酸盐并放出氢气；D项硅酸的酸性比碳酸弱。6(2019金丽衢十二校选考模拟)对于化学方程式：SiO23CSiC2CO，有关叙述正确的是()A反应中SiO2是氧化剂，C是还原剂B硅元素被还原，碳元素被氧化C在反应中C既是氧化剂又是还原剂D在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为11解析：选C。Si元素化合价没有发生变化，SiO2既不是氧化剂又不是还原剂，C元素化合价既升高又降低，既是氧化剂又是还原剂，由方程式可知3 mol C参
5、加反应，有2 mol被氧化，1 mol被还原，则在反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为12，故A、B、D错误。7证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的方法是()A加入过量盐酸，观察是否有气泡冒出B加入过量烧碱溶液，观察是否有固体溶解C加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D先加过量盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解解析：选D。A.加入过量盐酸，观察是否有气泡冒出，只能检验石灰石是否存在，不能检验石英是否存在，故A错误；B.加入过量烧碱溶液，观察是否有固体溶解，只能检验石英是否存在，不能检验石灰石是否存在，故B错误；C.加热至高
6、温时，不能观察到是否有气体生成，故C错误；D.CaCO3溶于盐酸有气泡生成，所以可用盐酸检验石灰石是否存在；SiO2不溶于除氢氟酸以外的酸，但SiO2可以溶于NaOH溶液生成盐和水，所以可用氢氧化钠溶液检验石英石是否存在，故D正确。8(2018浙江11月选考，T8)下列说法不正确的是()A电解熔融氯化镁可制取金属镁B电解饱和食盐水可制取氯气C生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和晶体硅D接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石解析：选C。A.电解熔融氯化镁的化学方程式是MgCl2(熔融)MgCl2，可制取金属镁，故A正确； B电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl2H2O2NaOHH2Cl
7、2，可制取氯气，故B正确；C.生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英，不是晶体硅，故C不正确；D.接触法制硫酸首先是SO2的制取，SO2主要来源于硫黄或含硫矿石的燃烧， 故D正确。9现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是()SiO2Na2SiO3CuSO4CuCl2SiO2H2SiO3CuOCu(OH)2Na2O2NaOHABCD解析：选B。 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O；CuSO4BaCl2=BaSO4CuCl2；2Na2O22H2O=4NaOHO2，SiO2和CuO均不溶于水，因此SiO2、CuO不可能通过一步反应分别生成H2SiO3、Cu(OH)2。10(201
8、9黄岩选考模拟)SiO2是一种化工原料，可以制备一系列物质(如下图所示)。下列说法错误的是()A上图所含反应都不属于氧化还原反应B纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料C用盐酸可除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙D高炉炼铁时用石灰石将铁矿石中的脉石转化为易熔的炉渣解析：选A。A项，由SiO2制取单晶硅的一系列反应都属于氧化还原反应，错误；B项，SiO2可作光导纤维，单晶硅可作半导体材料，正确；C项，盐酸与SiO2不反应，但与CaCO3反应，正确；D项，高炉炼铁中，存在反应：CaCO3CaOCO2，SiO2CaOCaSiO3，CaSiO3作为炉渣除去，正确。11工业生产的生
9、石灰中常混有二氧化硅和石灰石。现将生石灰样品溶于过量的盐酸中，然后在不断搅拌(必要时可以加热)的情况下，向反应混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，如果纵坐标表示固体难溶物的质量(m)，横坐标表示所加入氢氧化钠溶液的体积(V)，则下列图示正确的是()解析：选B。生石灰样品溶于过量盐酸后，溶液中的溶质为CaCl2和过量的HCl。滴加NaOH溶液时，NaOH首先与盐酸反应，所以开始时固体难溶物的质量不变，C、D两选项排除；当酸耗完后，SiO2开始溶解，发生反应的离子方程式为SiO22OH=SiOH2O，SiOCa2=CaSiO3，依据两个化学方程式的化学计量数关系可知溶解1 mol SiO2(60
10、 g)时生成1 mol难溶物CaSiO3(116 g)，难溶物的质量增加。二、非选择题12某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息：工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si；Mg在点燃的条件下即可与SiO2反应；金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐与SiH4；Si和SiO2均不与稀H2SO4反应；SiH4在空气中自燃。他们在研究报告中记载着：“选用合适的物质在适宜的条件下充分反应，再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥，最后称量在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的63%左右。”(1)该小组“实验室制
11、Si”的化学方程式是_。(2)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是(用文字和化学方程式解释)_。解析：(1)由提供信息可知，适合“实验室制Si”的原理应用Mg在点燃的条件下与SiO2反应生成Si和MgO。(2)稀H2SO4溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，说明固体产物中含有Mg2Si，Mg2Si与H2SO4反应生成MgSO4和SiH4，SiH4在空气中自燃。答案：(1)2MgSiO22MgOSi(2)金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃。用化学方程式表示：2MgSiMg2Si，Mg2Si2H2SO4=2MgSO4SiH4，SiH4
12、2O2=SiO22H2O13(2019浙江选考十校联盟考试)为探究某矿物固体X(仅含4种短周期元素)的组成和性质，现设计并完成如下实验，其中固体乙可制光导纤维。请回答：(1)X除了含有H、O元素以外还含有_。(2)固体丙的用途：_。(3)X的化学式是_。 (4)固体乙与NaOH溶液反应的离子方程式是_。解析：X隔绝空气高温分解生成水，水的质量是37.8 g36.0 g1.8 g，物质的量是0.1 mol，X中含有H、O元素；固体甲与稀硫酸反应生成无色溶液，加入过量氢氧化钠溶液生成白色沉淀，则白色沉淀是Mg(OH)2，加热分解生成固体丙，则丙是氧化镁，物质的量是0.3 mol，说明X中含有镁元素
13、；乙可制光导纤维，说明是二氧化硅，根据其质量24.0 g 可求出物质的量是0.4 mol，X中含有硅元素；因此X中氧元素的质量是37.8 g0.2 g11.2 g7.2 g19.2 g，其物质的量为1.2 mol，由此可知H、O、Mg、Si的物质的量之比是21234，所以X的化学式是Mg3Si4H2O12。(1)根据以上分析可知X中除了含有H、O元素以外还含有Mg、Si。(2)氧化镁的用途为制耐高温材料。(3)X的化学式是Mg3Si4H2O12，也可以表示为Mg3Si4O10(OH)2、3MgO4SiO2H2O。(4)二氧化硅与NaOH溶液反应的离子方程式是SiO22OH=SiOH2O。答案：
14、(1)Si、Mg(2)制耐高温材料(3)Mg3Si4H2O12或Mg3Si4O10(OH)2或3MgO4SiO2H2O(4)SiO22OH=SiOH2O14(2019温岭选考模拟)白炭黑(SiO2H2O)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业，可用蛇纹石主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8来制取，其主要工艺流程如下：(1)碱浸时，为提高其中硅酸盐的浸取率，除采用合适的液固比和循环浸取外，还可采用的方法有_；_。(任举两种)(2)过滤1得到的滤液的主要成分是_。(3)沉淀时加入氯化钠溶液的作用可能是_。解析：(1)酸浸是将蛇纹石中金属离子溶解除去，碱浸就是将硅元素转变成可溶的硅酸盐，要提高浸取率可
15、以采用延长反应时间、搅拌使浸渣与碱液充分接触、适当提高碱的浓度、适当升高反应温度等措施。(2)过滤1得到的滤液中主要成分为硅酸钠(或硅酸钠和氢氧化钠)。(3)硅酸钠溶液与盐酸反应生成的硅酸容易形成胶体而不产生沉淀，所以加入NaCl溶液可以促使硅酸产生沉淀。答案：(1)适当升高温度连续搅拌(或适当延长反应时间或适当提高NaOH溶液的浓度)(2)硅酸钠(或硅酸钠和氢氧化钠)(3)防止生成硅酸胶体15晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等。以下是工业上制取纯硅的一种方法。请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示)：(1)在上述生产过程中，属于置换反应的有_(填反应代号)。(2)写出反应的化学方程式：_。(3)化合物W的用途很广，通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至 1 3731 623 K反应，生成化合物W，其化学方程式是_。解析：反应为石英砂和焦炭生成粗硅和一氧化碳的反应：SiO22CSi2CO，属于置换反应；反应是Si3HClSiHCl3H2，属于置换反应；反应是SiHCl3H2Si3HCl，属于置换反应；反应为特定条件下的反应：COH2O(g)H2CO2，不属于置换反应。答案：(1)(2)SiHCl3H2Si3HCl(3)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2- 7 -