2018_2019学年高中化学专题4.1.2硅酸盐和硅单质测新人教版必修1.doc

4-1-2 硅酸盐和硅单质1下列关于硅的说法正确的是()硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在 水泥是硅酸盐材料单质硅是良好的半导体 氮化硅陶瓷是新型的无机非金属材料光导纤维属于硅酸盐产品水玻璃可以用作木材防火剂A B C D【答案】D2玉石在我国有7 000多年的使用历史，2008年奥运会的奖牌就采用了“金镶玉”的形式。绿柱石又称绿宝石，是宝石中的上品，其主要成分为BexAl2Si6O18，也可以用二氧化硅和金属氧化物的形式表示，则x为()A1 B2 C3 D4【答案】C【解析】O显2价，Si显4价，Al显3价，Be显2价，化合价代数和为0，2x3×24×6=2×18，解得x=3，故选项C正确。3将足量CO2气体通入Na2SiO3溶液中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是ANa2SiO3 BNa2CO3、Na2SiO3 CNa2CO3、SiO2 DSiO2【答案】A【解析】试题分析：将足量CO2气体通入硅酸钠溶液中生成硅酸沉淀和碳酸氢钠。然后加热蒸干，碳酸氢钠易分解，则得到硅酸和碳酸钠，且二者的物质的量之比是1：1。然后再在高温下充分反应，硅酸分解生成二氧化硅，二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和CO2，所以最后所得的固体物质是硅酸钠，答案选A。4下列说法正确的是()A制取水泥和玻璃的原料中均有纯碱B普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质是混合物，无固定的熔点C普通玻璃俗称水玻璃D硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅元素【答案】B5下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是()A这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质【答案】D【解析】Na2SiO3的水溶液称为水玻璃，是一种矿物胶，通常用作耐火材料、黏合剂等，硅酸的酸性弱于碳酸，在空气中发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3(胶体)+Na2CO3，故D项不正确。6形形色色的硅酸盐存在于地球的每一个角落，在人类的生活和生产中扮演着重要的角色，下列说法不正确的是()A古代的陶瓷、砖瓦、现代的玻璃、水泥等，都是硅酸盐产品B硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料C硅酸、二氧化硅、硅酸钠及硅酸盐产品均属于电解质D青花瓷胎体的原料为高岭土Al2Si2O5(OH)4，若以氧化物形式可表示为：Al2O3·2SiO2·2H2O【答案】C【解析】A、水泥、玻璃、陶瓷属于传统的无机非金属材料，主要成分都是硅酸盐，故A说法正确；B、晶体硅是半导体材料，故B说法正确；C、二氧化硅是非电解质，硅酸盐产品是混合物，而电解质是化合物，属于纯净物，故C说法错误；D、硅酸盐可以用盐的形式或氧化物的形式表示，氧化物表示的形式是Al2O3·2SiO2·2H2O，故D说法正确。7硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角下面几种物质中含有硅单质的是A玛瑙 B光导纤维C太阳能电池板 D水晶【答案】C8下列关于硅的说法中，不正确的是( )A硅是非金属元素，它的晶体单质是灰黑色有金属光泽的固体B硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应【答案】C【解析】硅虽然外形像金属(有金属光泽)，但实际上属于非金属；硅既有金属性，又有非金属性，其导电性也介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下)，但常温下仍能与氟气、氢氟酸和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。9硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列说法正确的是A光导纤维的主要成分是硅B水晶项链的主要成分是硅酸盐C晶体硅能用来制造太阳能电池D二氧化硅是一种半导体材料【答案】C【解析】A光导纤维的主要成分为二氧化硅，错误，不选A；B水晶的主要成分为二氧化硅，错误，不选B；C晶体硅可以制造太阳能电池，正确，选C；D硅是半导体，而二氧化硅不是，错误，不选D。10下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是A水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B水玻璃在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质【答案】D11用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是 A钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O，表示为Al2O3·CaO·3SiO2·3H2OB镁橄榄石(Mg2SiO4)，表示为MgO·SiO2C钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2D高岭石Al2(Si2O5)(OH)4，表示为Al2O3·2SiO2·2H2O【答案】D【解析】A项，Ca(Al2Si3O10)·3H2O应表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O(排序错)；B项，Mg2SiO4应表示为2MgO·SiO2(不能在系数中出现分数)；C项，K2Al6Si6H4O24应表示为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O(排序错)。12将过量的CO2分别通入：CaCl2溶液 浓Na2SiO3溶液 Ca(OH)2溶液 饱和Na2CO3溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是( )A BC D【答案】B【解析】根据酸与盐反应的规律，CO2通入CaCl2溶液不反应，无明显现象；过量的CO2通入浓Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至过量会发生如下反应：Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2，最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀；过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而有结晶析出。13A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）写出C与酸发生反应的化学方程式是_。（2）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。分别写出生成D和F的化学方程式：_，_。要将NaOH高温熔化，下列坩埚中可选用的是_(填字母)。A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚 C氧化铝坩埚 D铁坩埚（3）100gC与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标况下的体积为11.2L，100g混合物中石灰石的质量分数是_。【答案】 SiO2+4HF=SiF4+2H2O SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2 Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 D 50%（2）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；则B是C，E是CO2，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是H2SiO3。生成D和F的化学方程式分别是：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2，Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3。要将NaOH高温熔化，由于NaOH是碱，可以与玻璃、石英中的酸性氧化物SiO2及两性氧化物氧化铝发生反应，腐蚀设备，故可选用铁坩埚，选项D正确。（3）根据反应方程式：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2及CaCO3CaO+CO2可知：每100 g纯净的CaCO3发生反应，会产生1 mol CO2气体，在标准状况下体积是22.4 L，现在100 g C与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标况下的体积为11.2 L，n(CO2)="11.2" L÷22.4 L/mol="0.5" mol，则根据碳元素守恒可知n(CaCO3)="0.5" mol，其质量是m(CaCO3)="0.5" mol×100 g/mol="50" g，所以100 g混合物中石灰石的质量分数是(50 g÷100 g)×100%=50%。14硅藻土由无定形的SiO2组成，含有少量Fe2O3、Al2O3及有机物等杂质。工业上按以下流程用硅藻土制备纳米二氧化硅。（1）煅烧硅藻土的目的是_。 （2）在加热条件下加入烧碱时反应的化学方程式为_。 （3）加入过量硫酸后生成胶体的反应方程式为_。【答案】 除去有机杂质 SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O，Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O Na2SiO3+H2SO4=Na2SO4+H2SiO3(胶体)15已知A是一种装饰品的主要成分，根据如图转化关系，回答下列问题。（1）A的用途为_(任写一种)，B是_，D是_。（2）写出化学方程式：_。_。（3）写出离子方程式：_。_。_。【答案】（1）制光导纤维(合理即可) Na2SiO3 H2SiO3（2）Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2H2SiO3H2O+SiO2（3）CO2+H2O+=+H2SiO3SiO2+2OH=+H2O+2H+=H2SiO316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：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si+3HClSiHCl3+H2；SiHCl3与过量H2在1 0001 100 反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：（1）第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图所示(热源及夹持装置均已略去)：装置B中的试剂是_。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_。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_。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_。【答案】（1）SiO2+2CSi+2CO（2）浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化有固体物质生成 在反应温度下，普通玻璃会软化 SiHCl3+H2Si+3HCl排尽装置中的空气8