《2025年三维随堂精练高中化学必修第二册人教版》

2. 单质硅在常温下化学性质不活泼，所以硅在自然界中以游离态形式存在，这种说法是否正确？

答案： 错误。硅是一种亲氧元素，在自然界中总是与氧相互化合，以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。所以自然界中无游离态的硅存在。

1. 2022年2月在北京举办的冬季奥运会中，使用了许多功能各异的材料，下列有关材料的描述中不正确的是（B）
A. 陶瓷、玻璃、水泥属于传统的无机非金属材料
B. 石墨烯、富勒烯和碳纳米管属于新型有机非金属材料
C. 硅是应用最为广泛的半导体材料
D. 通信中使用的石英光导纤维含有$SiO_2$

答案： B [碳纳米管、富勒烯、石墨烯都是新型无机非金属材料。]

2. 下列说法不正确的是（A）
A. 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐产品
B. 大多数硅酸盐的性质稳定
C. 透闪石的化学成分为$Ca_2Mg_5Si_8O_{22}(OH)_2$，将其写成氧化物的形式为$2CaO·5MgO·8SiO_2·H_2O$
D. 新型陶瓷材料包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等

答案： A [水晶饰物的主要成分为$\mathrm{SiO}_{2}$，不是硅酸盐产品，A 项错误。]

3. 下列物质中，属于酸性氧化物但不溶于水的是（D）
A. $Na_2O_2$
B. $SO_2$
C. $FeO$
D. $SiO_2$

答案： D [$\mathrm{SiO}_{2}$不溶于水，能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物。]

4. 关于硅及其化合物的叙述中，正确的是（D）
A. 硅是良好的半导体材料，也可用于制造光纤
B. $SiO_2$是酸性氧化物，不溶于水，也不溶于任何酸
C. 可以用焦炭还原二氧化硅生产粗硅：$SiO_2 + C\xlongequal{高温}Si + CO_2↑$
D. 生产水泥和玻璃用到的原料均有石灰石

答案： D [A 项，硅是良好的半导体材料，可用于制芯片，二氧化硅可用于制造光纤；B 项，$\mathrm{SiO}_{2}$是酸性氧化物，不溶于水，但二氧化硅能与氢氟酸反应；C 项，焦炭还原二氧化硅生产粗硅的化学方程式为$\mathrm{SiO}_{2} + 2\mathrm{C} \xlongequal{高温} \mathrm{Si} + 2\mathrm{CO} \uparrow$；D 项，水泥的原料是黏土和石灰石，玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，原料中均有石灰石，D 正确。]

5. 硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90％以上。
（1）计算机芯片和硅太阳能电池含有 硅 ，石英光导纤维含有 二氧化硅 。
（2）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为$SiO_2 + 4HF = SiF_4↑ + 2H_2O$。
（3）工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶后，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式$SiO_3^{2 - } + 2H^ + = H_2SiO_3(胶体)$。
（4）高纯度单晶硅可以按下列方法制备：$SiO_2\xrightarrow[高温]{C}Si(粗)\xrightarrow[300℃]{HCl}SiHCl_3\xrightarrow[约1000℃]{过量H_2}Si(纯)$，写出$SiO_2$转化为$Si(粗)$的化学方程式$SiO_2 + 2C\xlongequal{高温}Si + 2CO↑$。

答案：
(1) $\mathrm{Si}$；$\mathrm{SiO}_{2}$
(2) $4\mathrm{HF} + \mathrm{SiO}_{2} \xlongequal{\;\;} \mathrm{SiF}_{4} + 2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$
(3) $\mathrm{SiO}_{3}^{2 - } + 2\mathrm{H}^{ + } \xlongequal{\;\;} \mathrm{H}_{2}\mathrm{SiO}_{3}$(胶体)
(4) $\mathrm{SiO}_{2} + 2\mathrm{C} \xlongequal{高温} \mathrm{Si} + 2\mathrm{CO} \uparrow$