一、选择题1.2012年我国载人飞船再次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流。飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是( )。
A.它耐高温抗氧化
B.它比钢铁轻、硬，但质地较脆
C.它没有固定熔点
D.它是一种新型无机非金属材料
解析 航空材料的特点是质轻、高强度、耐高温抗氧化等高可靠性，故B错，A正确;复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅、高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料，C、D正确。
答案 B
2.硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是( )。
A.硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制
B.从Si(s)+O2(g)SiO2(s) ΔH=-858.6 kJ·mol-1可知，硅燃烧放出的热量多
C.自然界中硅的储量丰富，可以从自然界直接获得单质硅
D.硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一
解析 硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅不是气体，其污染容易得到有效控制;硅为固体燃料，化学性质不活泼，运输、贮存比较容易且又安全;硅在自然界中无单质形式，只有化合物，所以C是错误的。
答案 C.下列说法正确的是( )
A.光导纤维的主要成分是硅
B.常用氢氟酸(HF)来刻蚀玻璃
C.制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英
D.实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液
解析A项，光导纤维的主要成分是二氧化硅，不正确;C项，制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英，不正确;D项，保存氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶，因为NaOH与玻璃的主要成分反应生成的硅酸钠是一种矿物胶，时间长了会打不开瓶塞，不正确。
答案B
4.绿泥石的组成可表示为Al4Si4Ox(OH)y，其中x、y分别为( )
A.10 8 B.7 10
C.8 10 D.9 7
解析据化学式中各元素化合价的代数和为0可知：(+3)×4+(+4)×4+(-2)·x+(-2+1)·y=0，则有2x+y=28。将各选项中x、y的值代入验证，只有A项符合。
答案A
5.硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是( )。
A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
C.反应：Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂
D.硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应
解析 粗硅提纯涉及的反应：Si+2Cl2SiCl4、SiCl4+2H2Si+4HCl都是氧化还原反应，B错误;硅与氢氧化钠溶液反应中NaOH既不是氧化剂，也不是还原剂，只是反应物，起氧化作用的是水，C错误;硅能与氢氟酸反应，但不能与盐酸反应，D错误。
答案 A
.下列说法正确的是( )
A.CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
B.检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可
C.在粗硅的制取中，2C+SiO2Si+2CO↑硅被还原，所以硅的非金属性比碳强
D.用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通CO2
解析A选项中NO易被空气氧化，A错误;B选项中KSCN溶液变红色只能说明红砖中含有+3价的铁，并不能说明铁以氧化铁形式存在，B错误;C选项通过该反应可判断还原性C>Si，但实际上非金属性：C>Si，C错误;D选项正确。
答案D
7.有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(提示：Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑)( )。
A.物质的量之比为：1∶1 B.物质的量之比为1∶2
C.质量之比为4∶1 D.质量之比为2∶1
解析 粗硅与盐酸反应是其中的Fe与盐酸反应：Fe+2HCl===FeCl2+H2↑，粗硅与碱反应是其中的硅与碱液反应：Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。因放出等量H2，则Fe与Si的物质的量之比为2∶1，质量之比为4∶1。
答案 C
二、非选择题
.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得：________SiO2+________C+________N2________Si3N4+________CO。
根据题意完成下列各题：
(1)配平上述化学反应方程式。
(2)为了保证石英和焦炭尽可能多的转化，氮气要适当过量。某次反应用了20 mol氮气，反应生成了5 mol一氧化碳，则反应中转移电子数为________NA，此时混合气体的平均相对分子质量是________。
(3)分析反应可推测碳、氮气的氧化性：C________N2(填“>”“<”“=”)。
(4)氮化硅陶瓷的机械强度高，硬度接近于刚玉(Al2O3)，热稳定性好，化学性质稳定。以下用途正确的是________。
A.可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等热工设备
B.在电子工业上制成耐高温的电的良导体
C.研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机
D.氮化硅陶瓷的开发，将受到资源的限制，发展前途暗淡
解析(2) → 1 mol转移2 mol e-，故生成5 mol CO共转移10 mol e-，此时体系中的气体是CO和剩余的N2，其相对分子质量都是28，故平均相对分子质量是28。
(3)在该反应中，碳为还原剂，N2为氧化剂，故氧化性N2>C。
答案(1)3 6 2 1 6 (2)10 28
(3)< (4)AC
9.如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。
请回答下列问题：
(1)B的化学式是________，目前B已被用作________的主要原料。
(2)B和a溶液反应的离子方程式是_________________________________。
(3)A和a溶液反应的离子方程式是__________________________________。
(4)C和过量的盐酸反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析 C与过量的盐酸反应生成白色沉淀E，则E可能是硅酸或氯化银，若E是氯化银，则C是硝酸银，A为银，则根据已有知识，银可以与硝酸反应生成硝酸银，而银与硝酸反应能生成三种产物，不符合框图中物质间的转化关系。则E只能为硅酸，则C为硅酸盐，A为硅，a溶液为强碱的水溶液，进一步推出B为二氧化硅。
答案 ()(1)SiO2 光导纤维 (2)SiO2+2OH-===SiO+H2O (3)Si+2OH-+H2O===SiO+2H2↑
(4)SiO+2H+===H2SiO3↓
10.含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
(1)在元素周期表中，A位于________族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为________，A与B在原子的电子层结构上的相同点是_______________________________________________________。
(2)易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是________________。
(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E;将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。
①分别写出生成D和F的化学反应方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是( )
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚
C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。
解析 (1)A的单质可作半导体材料，可知A为Si，位于ⅣA族，与之同族且相对原子质量较小的是碳元素，两者共同点是最外层均有4个电子。(2)C为SiO2，易与氢氟酸反应生成SiF4和H2O。(3)SiO2与纯碱高温反应生成Na2SiO3(D)和CO2(E)，Al2O3高温下也与碱性物质反应。(4)不论CaCO3过量与否，生成的CO2由CaCO3决定，由关系式CaCO3～CO2得：=，解得m(CaCO3)=50 g。混合物中石灰石的质量分数为：×100%=50%。
答案 (1)ⅣA 最外层均有4个电子
(2)氢氟酸 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
(3)①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑;
Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓
②ABC (4)50%
1.含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
(1)在元素周期表中，A位于________族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为________，A与B在原子的电子层结构上的相同点是______________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是________________________________________________________________。
(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E;将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。
①写出生成D和F的化学反应方程式：______________________________________________________________________。
②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是________。
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚
C.氧化铝坩锅 D.铁坩锅
(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是__________________________________________________________________________________。
解析(1)A元素单质可作半导体材料，含A元素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知A为硅元素，C为SiO2，D为Na2SiO3。比硅相对原子质量小的同族元素B为碳。
(2)C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。
(3)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融Na2CO3。
(4)若SiO2恰好完全反应或过量，与CaCO3反应的化学方程式只有一个，即CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。若CaCO3过量，除发生上述反应外，还会发生反应：
CaCO3CaO+CO2↑。总之，CaCO3的多少决定了CO2的产量，可通过以下关系列式求解：
CaCO3 ～ CO2
100 g 22.4 L
m(CaCO3) 11.2 L
m(CaCO3)=50 g
混合物中CaCO3的质量分数：×100%=50%。
答案(1)ⅣA 最外层均有4个电子，最内层均有2个电子
(2)氢氟酸 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
(3)①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，
Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓
②D (4)50%
