2021_2021学年高中化学3.3.2二氧化硅与硅单质课时训练苏教版必修1.doc

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1、第二课时二氧化硅与硅单质基础巩固1.硅被誉为无机非金属材料的主角。有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。下列有关说法正确的是()A.硅的含量居第二位,在地球上有丰富的单质硅资源,如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅B.硅相对于氢气便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是有开发价值的燃料C.存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞D.硅是一种良好的半导体材料,可用于制造电缆答案:B 2.熔融烧碱应选用的器皿是()A.石英坩埚B.普通玻璃坩埚C.生铁坩埚D.陶瓷坩埚解析:石英、普通玻璃、陶瓷中均含有SiO2,高温下,烧碱能与SiO2反应而使坩埚腐蚀,铁在高温下不与NaOH反应,故应选用生铁坩埚

2、。答案:C3.下列物质的主要成分不是SiO2的是()A.水晶B.石英C.沙子D.刚玉解析:刚玉的主要成分为氧化铝。答案:D4.能贮存在具有玻璃塞的磨口试剂瓶里的试剂是()A.HF溶液B.KOH溶液C.盐酸D.水玻璃解析:碱溶液和硅酸钠溶液不能贮存在具有玻璃塞的磨口试剂瓶里。答案:C5.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为:SiO2+2CSi+2COSi+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl下列对上述三个反应的叙述中,错误的是()A.为置换反应B.为化合反应C.均为氧化还原反应D.三个反应的反应物中硅元素均被还原解析:反应中硅元素被还原

3、,反应中硅元素被氧化,D错误。答案:D6.关于地壳中含量占第一位与第二位的元素之间形成的化合物,下列说法正确的是()A.可溶于水,显酸性B.它的化学性质不活泼C.是酸性氧化物,不溶于任何酸D.它的熔点较低,物理性质类似于CO2解析:地壳中含量居第一位、第二位的分别是O、Si,它们形成的化合物是SiO2,SiO2不溶于水,不与水反应,熔点较高,硬度较大,物理性质和CO2的差异很大,故A、D均不正确。SiO2虽是酸性氧化物,与很多酸不反应,但能与氢氟酸反应:SiO2+4HFSiF4+2H2O,故C不正确。SiO2的化学性质比较稳定,B正确。答案:B7.有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是

4、由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法不正确的是()A.高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片B.硅可由二氧化硅还原制得C.常温时硅与水、空气和酸不反应,但能与氢氟酸反应D.自然界硅元素的贮量丰富,并存在大量的单质硅解析:硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧化合,所以自然界中无单质硅存在。答案:D8.除去括号中的杂质,将操作方法和化学方程式填入表中。操作方法化学方程式SiO2(CaCO3)SiO2(CaO)SiO2(Fe2O3)解析:SiO2不溶于盐酸,CaCO3、CaO、Fe2O3都能溶于盐酸,所以都可以加入盐酸,然后过滤。答案:加盐酸、过滤CaCO3+2

5、HClCaCl2+CO2+H2O加盐酸,过滤CaO+2HClCaCl2+H2O加盐酸,过滤Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O9.实验室里盛放碱液的试剂瓶瓶塞不能用玻璃塞,是因为。检验生石灰里含有石英和石灰石的方法是。解析:碱液可以与玻璃中的SiO2反应。检验生石灰里含有石英和石灰石可用盐酸。答案:碱液可腐蚀玻璃加足量盐酸,有不溶物存在及有气体放出,则有石英和石灰石10.判断下列说法的正误,并加以解释(在括号中填正误,横线上填解释)。(1)二氧化硅溶于水显酸性。()。(2)二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸。()。(3)已知高温时有CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2,所以硅酸的酸性比碳酸

6、强。()。(4)因为二氧化硅属于酸性氧化物,所以它不溶于任何酸。()。解析:(1)二氧化硅不溶于水,也不与水反应;(2)碳酸的酸性比硅酸酸性强,所以二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸;(3)高温时有CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2,只能说高沸点的二氧化硅可制取低沸点的二氧化碳;(4)二氧化硅溶于氢氟酸。答案:(1)错二氧化硅不溶于水,也不与水反应(2)正确碳酸的酸性比硅酸酸性强(3)错只能说高沸点的二氧化硅可制取低沸点的二氧化碳(4)错二氧化硅溶于氢氟酸能力提升1.下列有关物质的用途(括号中为用途)错误的是()A.硅(半导体材料)B.二氧化硅(制电线)C.水玻璃(用作黏合剂)D.MgO(用作

7、耐火材料)解析:二氧化硅不能导电,不能用来制电线,它是制光导纤维的材料。答案:B2.光纤通信是20世纪70年代后期发展起来的一种新型通信技术,目前长距离光纤通信系统已投入使用,光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的()A.碳B.石英C.锗D.硅解析:光纤通信的光学纤维是由SiO2经特殊工艺制成的。答案:B3.下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是()A.SiO2SiB.CO2CC.SiO2H2SiO3D.Al2O3NaAlO2解析:SiO2与焦炭在高温下可生成硅,A可一步完成;CO2与镁可生成碳,B可一步完成;SiO2不溶于水,不能和水反应生成H2SiO3,C不可一步完成;Al2

8、O3可与NaOH反应生成NaAlO2,D可一步完成。答案:C4.反应SiO2+3CSiC+2CO中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为()A.13B.31C.12D.21解析:该反应中只有C的化合价发生变化,其中1个C原子的化合价降低,2个C原子的化合价升高,故选C。答案:C5.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,下列说法正确的是()A.在氮化硅的合成反应中,N2是还原剂,SiO2是氧化剂B.上述反应中每生成1 mol Si3N4,N2得到12 mol电子C.该反应属于四个基本反应类型之一D.该反应

9、无有毒气体产生,不需要尾气处理装置解析:N元素的化合价降低,N2为氧化剂,碳为还原剂,SiO2中元素化合价没有变化,A不正确;N的化合价从0价降低到-3价,B正确;该反应不属于四个基本反应类型之一,C不正确;该反应生成有毒气体CO,要有尾气处理装置,D不正确。答案:B6.光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一,它使信息科学迅猛发展。光导纤维的主要成分是()A.CaCO3B.SiO2C.Na2SiO3D.CaSiO3解析:光导纤维的主要成分是SiO2,CaCO3是石灰石、大理石的主要成分,Na2SiO3是水玻璃的主要成分。答案:B7.A、B、C、D四种物质均含有硅元素,各物质之间的相互转化关系

10、如下图所示:已知:C是A与烧碱溶液反应的产物。据此,回答下列问题:(1)试写出各物质的化学式:A,B,C,D。(2)写出AB的化学方程式:。(3)分别写出AC,CD的离子方程式:,。解析:由A、B、C、D均含有硅元素,且C是A与NaOH溶液反应的产物,可知C是Na2SiO3,D是H2SiO3,A是SiO2,B是Si。答案:(1)SiO2SiNa2SiO3H2SiO3(2)SiO2+2CSi+2CO(3)SiO2+2OH-Si+H2OSi+2H+H2SiO38.获取知识和信息是现代人不可缺少的素质,信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。(1)光导纤维是一种高质量传导光的玻璃纤维,利用光缆通信,

11、能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是。信息产业的核心材料是高纯度的硅,高纯度的单晶硅的生产方法之一:SiO2Si(粗硅)SiHCl3(沸点31.5 )Si超纯硅(多晶硅)单晶硅近代用得较多的另一种方法(之二)是:用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用得硅烷(SiH4),再加热分解得高纯硅。单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等,硅纯度越高,大规模集成电路的性能就越好。根据上述信息回答以下问题:(2)从方法一生产单晶硅的过程看,由碳还原得到的硅为何还要进一步处理?(3)写出方法二中生产高纯硅的两个化学方程式:、。解析:本题考查了硅、二氧化硅的性质、用途。光导纤维的主要成分是SiO2。由题信息,硅是越纯越好,由碳还原得到的是粗硅,需要提纯。答案:(1)SiO2(2)由碳还原SiO2得到的单质硅中,杂质含量过高,将它用HCl、Cl2处理得到低沸点的SiHCl3,便于蒸发提纯,然后再还原得到高纯硅。(3)Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4SiH4Si+2H2