第4章 第1节 第1课时 二氧化硅和硅酸--人教版高中化学必修一课时训练.doc

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1、第四章第一节第一课时二氧化硅和硅酸课时跟踪训练一、选择题1.(2019山西芮城县期末)关于硅及其化合物的叙述中，正确的是()A.硅是良好的半导体材料，且是制造光缆的主要材料B.玻璃上的精美刻花，是工艺师用盐酸刻蚀玻璃形成的C.工业用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2CSiCO2D.SiO2是酸性氧化物，在一定条件下能和氧化钙反应解析：选D硅是良好的半导体材料，但制造光缆的主要材料是二氧化硅，故A项错误；盐酸与二氧化硅不反应，玻璃上的精美刻花，是工艺师用氢氟酸刻蚀玻璃形成的，故B项错误；工业上可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO22CSi2CO，故C项错误；SiO2是酸性氧化物，在一定条件下能和氧

2、化钙反应生成硅酸钙，故D项正确。故选D。2.下列叙述中，正确的是()A.自然界中存在大量的单质硅B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C.二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱的溶液发生化学反应D.自然界中硅元素都存在于石英中解析：选B硅元素在自然界中无游离态，主要以二氧化硅、硅酸盐形式存在，故A错误；石英、水晶、硅石的主要成分是二氧化硅，故B正确；二氧化硅性质稳定，与酸反应只能和氢氟酸反应，与强碱反应，故C错误；自然界中硅元素存在于水晶、石英石、玛瑙、硅石中，故D错误。3.(2018山东桓台期末)下列关于硅及其化合物的叙述错误的是()A.陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品B.水晶、玛瑙的主要成分

3、都是SiO2C.SiO2很稳定，与所有的酸都不反应D.SiO2是制作光导纤维的材料解析：选C陶瓷、玻璃、水泥的主要成分都是硅酸盐，所以都是硅酸盐产品，A正确；水晶、玛瑙的主要成分都是SiO2，B正确；SiO2的化学性质很稳定，不与强酸和强氧化剂反应，但能与HF和强碱反应，C错误；SiO2是制光导纤维的主要材料，D正确。4.(2018吉林汪清期末)能用磨口塞玻璃瓶存放的试剂有()A.烧碱溶液B.氢氟酸C.浓硝酸 D.硅酸钠溶液解析：选C玻璃成分之一的SiO2能与碱性物质反应，而磨口导致其表面积很大，更容易与接触到的碱性物质反应，烧碱溶液和硅酸钠溶液均呈碱性，所以A、D错误；SiO2还能与氢氟酸反

4、应，所以B错误；SiO2是酸性氧化物，除能与氢氟酸反应外，不与其他酸反应，所以C正确。5.(2019福建福州八县(市)期中)下列物质：氢氟酸；浓H2SO4；烧碱溶液；Na2CO3固体；氧化钙；浓HNO3，其中在常温下能与SiO2反应的有()A.B.C. D.解析：选B二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅与水，故正确；二氧化硅不与氢氟酸以外的酸反应，不与浓硫酸反应，故错误；二氧化硅与烧碱溶液反应生成硅酸钠与水，故正确；二氧化硅与Na2CO3固体在高温的反应生成硅酸钠与二氧化碳，常温下不反应，故错误；二氧化硅与氧化钙在高温时反应生成硅酸钙，常温下不反应，故错误；二氧化硅不与氢氟酸以外的酸反应，不与浓硝

5、酸反应，故错误。6.(2019河南南阳期中)下列说法正确的是()A.SiO2不能与HNO3、H2SO4等所有的酸反应B.由SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2可知硅酸的酸性比碳酸的酸性强C.硅胶常用于作干燥剂D.CO2与SiO2均是酸性氧化物，溶于水均得到相应的酸解析：选CSiO2能与HF反应，选项A错误；酸性强弱的比较只有没有外界条件干扰化学反应时才能比较，选项中有高温干扰化学反应，所以不能说明硅酸酸性比碳酸酸性强，选项B错误；硅胶是具有高活性吸附材料，可用作干燥剂，选项C正确；二氧化硅是酸性氧化物，但二氧化硅不溶于水，选项D错误。故选C。7.(2019广西南宁月考)某同学用如图装置及药

6、品进行酸性强弱的实验，下列说法不正确的是()A.和中发生的反应均为复分解反应B.若将实验中的稀硫酸换成稀盐酸也能比较三种酸强弱C.一段时间后中有胶状物质生成D.该实验能证明酸性强弱的顺序是：硫酸碳酸硅酸解析：选B中反应是Na2CO3H2SO4=Na2SO4CO2H2O，中反应是CO2H2ONa2SiO3=Na2CO3H2SiO3，都属于复分解反应，故A说法正确；盐酸具有挥发性，产生的CO2中混有HCl，HCl与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，对碳酸酸性与硅酸酸性的比较产生干扰，因此不能比较碳酸与硅酸的酸性强弱，故B说法错误；中生成硅酸，硅酸是胶状沉淀，故C说法正确；根据选项A的分析，故D说法正确。8.

7、(2018河北唐山月考)下列单质或化合物性质的描述正确的是()A.食品包装中常放入有硅胶和铁粉的小袋，防止食物受潮和氧化变质B.硅酸可以由SiO2和水反应直接制得C.SiO2既能和 NaOH 溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物D.在水、酸溶液和碱溶液中，硅酸均难溶解析：选A食品包装中常放有硅胶防止食物受潮，加入铁粉防止氧化变质，A项正确；SiO2不能和水反应，所以不能产生硅酸，B项错误；两性氧化物是既可以与强酸又可以与强碱反应的生成盐和水的氧化物，SiO2不能与强酸反应，只能与氢氟酸(弱酸)反应生成SiF4和水，不是两性氧化物，C项错误；在水、酸溶液中，硅酸均难溶，但硅酸能与强碱反应，

8、所以硅酸能溶在强碱溶液中，D项错误。故选A。9.(2019山东潍坊月考)下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是()A.SiO2Si B.CO2CC.SiO2H2SiO3 D.SiNa2SiO3解析：选C二氧化硅和碳高温反应制得粗硅，反应方程式为SiO22CSi2CO，所以能实现一步转化，故A不选；镁在二氧化碳中燃烧生成碳单质，反应方程式为CO22Mg2MgOC，所以能实现一步转化，故B不选；二氧化硅和水不反应，所以由二氧化硅生成硅酸不能实现一步转化，一般是先用二氧化硅和氢氧化钠反应制取硅酸钠，再用硅酸钠和盐酸反应制取硅酸，故C选；硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠，反应方程式为Si2NaOHH2O=

9、Na2SiO32H2，所以能实现一步转化，故D不选。故选C。10.(2019广东中山期末)下列化学实验事实及其结论都正确的是()选项实验事实结论A将SO2通入含HClO的溶液中生成H2SO4HClO的酸性比H2SO4强B铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落铝箔表面氧化铝熔点高于铝CSiO2可以和NaOH溶液及HF溶液反应SiO2属于两性氧化物D将SO2通入溴水中，溴水褪色SO2具有漂白性解析：选B次氯酸具有强氧化性，SO2具有还原性，能把SO2氧化生成硫酸，但次氯酸的酸性弱于硫酸，A不正确；铝是活泼的金属，其表面极易被氧化生成氧化铝，氧化铝的熔点高，铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落，结论解释正

10、确，B正确；二氧化硅是酸性氧化物，不是两性氧化物，C不正确；SO2具有还原性，能被溴水氧化而使溴水褪色，D不正确。故选B。11.(2019江苏溧水期末)下列各组物质之间通过一步就能实现如图所示转化的是()物质编号物质转化关系abcdNa2ONa2O2NaNaOHAl2O3NaAlO2AlAl(OH)3FeCl2FeCl3FeCuCl2SiSiO2Na2SiO3H2SiO3A. B.C. D.解析：选BNaOH不能一步转化为Na2O，则图中da不能一步实现，故不选；氧化铝与NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2与二氧化碳反应生成Al(OH)3，Al(OH)3加热生成氧化铝，Al氧化生成氧化铝

11、，Al与NaOH反应生成NaAlO2，图中转化均可一步实现，故选；氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，氯化铁与Cu反应生成氯化铜，氯化铜与Fe反应生成氯化亚铁，Fe与盐酸反应生成氯化亚铁，Fe与氯气反应生成氯化铁，图中转化均可一步实现，故选；Na2SiO3不能一步转化生成Si，则图中ca不能一步实现；Na2SiO3不能一步转化生成SiO2，则图中cb不能一步实现；H2SiO3不能一步转化生成Si，则图中da不能一步实现；SiO2不能一步转化生成H2SiO3，则图中bd不能一步实现，故不选。故选B。12.(2019贵州都匀期末)纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是()A.X可用作木材防火剂B

12、.步骤的反应是Na2SiO3H2SO4=H2SiO3(胶体)Na2SO4C.步骤中的稀硫酸可用CO2来代替D.SiO2既能与盐酸反应，又能与氢氟酸反应，所以SiO2是两性氧化物解析：选D硅酸钠水溶液具有阻燃性，可用作木材防火剂，选项A正确；硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀，所以步骤的反应是Na2SiO3H2SO4=H2SiO3(胶体)Na2SO4，选项B正确；碳酸、硫酸的酸性都强于硅酸，能够置换硅酸，选项C正确；SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，但与氢氟酸反应的生成物不是盐，所以二氧化硅不是两性氧化物，而是酸性氧化物，选项D不正确。故选D。二、简答题13.(2019海南期末)工业上

13、通常利用SiO2和碳反应来制取硅，写出反应的化学方程式 。工业上还可以利用镁制取硅，反应为2MgSiO2=2MgOSi，同时会发生副反应：2MgSi=Mg2Si。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置，试回答下列问题：(1)由于O2和H2O(g)的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用 (填序号)。A.石灰石B.锌粒C.纯碱(2)实验开始时，必须先通一段时间X气体，再加热反应物，其理由是 ；当反应引发后，移走酒精灯，反应能继续进行，其原因是 。(3)反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因是副产物Mg2

14、Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)气体，然后SiH4自燃。用化学方程式表示这两个反应 ， 。解析：碳和二氧化硅在高温下反应生成硅和CO，反应的化学方程式为SiO22CSi2CO。(1)Mg可以与CO2、N2发生化学反应，Mg与氢气不能发生反应，因此可用氢气作为保护气；选用的药品为稀硫酸和锌粒，再用浓硫酸干燥， 故选B。(2)装置中有空气，若不用氢气排空装置中的空气，氢气和空气的混合气体燃烧会发生爆炸，所以反应开始前应该先通氢气排尽装置中的空气；Mg与SiO2反应的条件是加热，当反应引发后，移走酒精灯，反应能继续进行，这说明Mg与SiO2的反应是放热反应。(3)Mg2Si遇盐酸迅速反应生成S

15、iH4(硅烷)，其反应的方程式为Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4，SiH4常温下是一种不稳定、易自燃的气体，反应的方程式为SiH42O2 =SiO22H2O，所以往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星。答案：SiO22CSi2CO(1)B(2)防止加热条件下H2与空气混合爆炸Mg与SiO2的反应是放热反应(3)Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4SiH42O2=SiO22H2O14.地壳中硅元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：(1)光导纤维的主要成分是 。(2)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 。(3)工业上制取粗硅

16、是用石英和焦炭在高温电炉中反应制得，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为 ；用石英和焦炭在高温电炉中反应也可以制得金刚砂(SiC)，并产生CO气体，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。(4)将表面已氧化的铝箔放入氢氧化钠溶液中，反应的离子方程式分别是 。(5)用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎若干小孔后，放入水中，完全反应后，用排水法收集到标准状况下气体的体积 (填字母序号)。a.等于1.12 Lb.大于1.12 Lc.小于1.12 L解析：(1)光导纤维的主要成分是二氧化硅。(2)晶体硅为良好的半导体材料，目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是硅。(3)SiO22CSi2CO反应中，

17、Si元素的化合价降低，C元素的化合价升高，SiO2为氧化剂，C是还原剂，由反应可知，物质的量比为12，质量比为16021252；SiO23CSiC2CO中，C元素的化合价由0价升高为2价，C元素的化合价由0价降低为4价，则C为氧化剂，也是还原剂，由电子守恒及原子守恒可知，1 mol C作氧化剂与2 mol C作还原剂转移电子相等，则氧化剂和还原剂物质的量之比为12。(4)铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式：2Al2OH2H2O=2AlO3H2；氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，离子方程式：Al2O32OH=AlOH2O。(5)0.1 mol钠与水反应生成标准状况下的H2为1.12

18、L，由于Al包裹钠，Al也与NaOH反应，生成的H2总量1.12 L。答案：(1)二氧化硅(2)硅(3)5212(4)2Al2OH2H2O=2AlO3H2、Al2O32OH=AlOH2O(5)b15.(2018江西景德镇期末)氮化硅(Si3N4)可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如图所示。其中NH2中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题：(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因： 。(2)图示的变化中，属于氧化还原反应的是_ 。(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈反应，产生白雾，军事工业中

19、用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学方程式为 。(4)SiCl4和氨气在1 400 下可以制取氮化硅，反应化学方程式为 。(5)反应的化学方程式为2CSiO2Si2CO，此反应中若碳充足，可能生成SiC和CO，写出该副反应的化学方程式 ，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。解析：(1)石英砂的主要成分为SiO2，SiO2属于酸性氧化物，SiO2与碱性物质反应，SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。(2)的化学方程式为SiO22CSi2CO，该反应中Si元素的化合价由4价降至0价，C元素的化合价由0价升至2价，为氧化还原反

20、应；的化学方程式为Si2Cl2SiCl4，Si元素的化合价由0价升至4价，Cl元素的化合价由0价降至1价，为氧化还原反应；为物理变化；的化学方程式为SiCl44NH3=Si(NH2)44HCl，NH2中各元素的化合价与NH3相同，反应前后元素的化合价不变，该反应不是氧化还原反应；的化学方程式为3Si(NH2)4Si3N48NH3，反应前后元素的化合价不变，该反应不是氧化还原反应。的变化中，属于氧化还原反应的是。(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈反应产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂，说明SiCl4水解生成HCl气体和硅酸，SiCl4水解的化学方程式为SiCl43H2O=H2SiO34HCl或S

21、iCl44H2O=H4SiO44HCl。(4)SiCl4和氨气在1 400 下反应生成Si3N4，根据原子守恒，该反应还生成HCl，反应的化学方程式为3SiCl44NH3Si3N412HCl。(5)充足的碳与SiO2高温下反应生成SiC和CO的化学方程式为SiO23CSiC2CO。在该反应中，C元素的化合价部分由0价升至CO中的2价，部分由0价降至SiC中的4价，C既是氧化剂又是还原剂，3 mol C参与反应，2 mol被氧化作还原剂，1 mol被还原作氧化剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为12。答案：(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(2)(3)SiCl43H2O=4HClH2S

22、iO3或SiCl44H2O=4HClH4SiO4(4)3SiCl44NH3Si3N412HCl(5)3CSiO2SiC2CO1216.(2019云南元江一中月考)已知A是一种不溶于水的固体非金属氧化物，根据图中的转化关系，回答下列问题：(1)写出化学式：A是 ，D是 。(2)写出相关反应的化学方程式： ， 。(3)写出相关反应的离子方程式： ， ， 。解析：A是一种不溶于水的固体非金属氧化物，且A能够与纯碱(Na2CO3)、NaOH反应，A应该为SiO2；由转化关系可知B为Na2SiO3，C为CO2，D为H2SiO3，为SiO2和NaOH的反应，Na2SiO3可与酸反应生成硅酸，硅酸加热分解生

23、成二氧化硅。(1)由以上分析可知：A为SiO2，D为H2SiO3。(2)是SiO2和碳酸钠在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的方程式为Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2；是硅酸加热分解生成二氧化硅，反应的化学方程式为H2SiO3H2OSiO2。(3)硅酸酸性比碳酸弱，硅酸钠和二氧化碳、水反应可生成硅酸，反应的离子方程式为CO2H2OSiO=COH2SiO3；是二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为SiO22OH=SiOH2O；是硅酸钠和盐酸反应生成硅酸，反应的离子方程式为SiO2H=H2SiO3。答案：(1)SiO2H2SiO3(2)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2H2SiO3H2OSiO2(3)CO2H2OSiO=COH2SiO3SiO22OH=SiOH2OSiO2H=H2SiO3