（课堂设计）高中化学 4.1 硅 无机非金属材料每课一练（含解析）鲁科版必修1 (1).doc

4.1 硅 无机非金属材料每课一练基础演练1有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥的是()a硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料b自然界中存在大量的单质硅c硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制d自然界的硅易开采，且可再生解析：硅在自然界中主要是以化合物形式存在，硅的含量在地壳中之所以多，是因为砂石的主要成分是二氧化硅。答案：b2下列关于硅及硅的化合物的叙述不正确的是()硅的晶体结构和金刚石相似硅是地壳中含量最多的非金属晶体硅是良好的半导体材料sio2是制造光导纤维的重要原料sio2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的sio2是酸性氧化物，不溶于任何酸a bc d解析：硅在地壳中含量仅次于氧，其晶体和金刚石相似，是良好的半导体材料。二氧化硅不存在单个的“sio2”分子，能溶于氢氟酸。答案：d3下列说法正确的是()a硅材料广泛应用于光纤通讯b工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品c水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品d粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应解析：b项工艺师应利用氢氟酸；c项中水晶sio2；d项中粗硅制备单晶硅的反应有：si2cl2sicl4，sicl42h2si4hcl。答案：a4根据水泥和玻璃的生产流程，总结出硅酸盐工业的一般特点是()生成物是硅酸盐反应条件是高温含有硅元素的物质做原料反应原理是复杂的物理、化学变化a b c d解析：以含硅物质为原料，经过加热制成硅酸盐产品的工业叫做硅酸盐工业。如制水泥、玻璃、陶瓷等工业都属于硅酸盐工业。其特点是原料为含硅元素的物质；反应条件为高温；反应原理复杂(复杂的物理、化学变化)；产品的主要成分是硅酸盐。由此可知都为硅酸盐工业的一般特点。答案：d5下列关于sio2和si的叙述中错误的是()asio2是一种酸性氧化物，si是一种非金属单质b常温下，sio2与si均不与盐酸、硫酸、硝酸、碳酸反应c常温下，sio2与si均能与f2、hf、naoh溶液发生反应dsio2溶于水显酸性解析：此题是关于sio2与si性质的选择题，宜采用筛选法。sio2很难溶于水，无法显酸性，它能与naoh溶液反应生成盐(na2sio3)和水，故属于酸性氧化物。常温下，si与sio2性质比较稳定，均不与盐酸、硫酸、硝酸、碳酸反应，但却均能与f2、hf、naoh水溶液发生反应。答案：d6矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中的一部分生成的。此处所指的风化作用是指矿物与水和co2作用的过程。例如，钾长石(kalsi3o8)风化生成高岭土al2si2o5(oh)4，此反应的离子方程式为2kalsi3o82h2co35h2o=2k2hco4h2sio3al2si2o5(oh)4。(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式：kalsi3o8_。al2si2o5(oh)4_。(2)这个反应能够发生的原因是_。解析：(1)用氧化物表示硅酸盐时的顺序为，活泼金属氧化物较活泼金属氧化物非金属氧化物二氧化硅水。则kalsi3o8为k2oal2o36sio2；al2si2o5(oh)4为al2o32sio22h2o(2)从方程式可知h2co3制硅酸符合强酸制弱酸，所以这个反应能够发生。答案：(1)k2oal2o36sio2al2o32sio22h2o(2)因为碳酸酸性比硅酸强，由较强的酸可制得较弱的酸能力提升1科技日报曾报道：美国宇航局最新发布火星探测成果称，“勇气”号火星车对火星“古谢夫环形山”区域一小片土壤分析后发现，其中富含硅胶。火星车项目科学家们认为，能够生成如此高纯度的二氧化硅沉积物一定要有水参与。下列有关说法正确的是()a硅胶的化学式可以用sio2xh2o表示b二氧化硅是硅芯片的主要成分c二氧化硅能溶于所有的酸d水晶、硅石、石英的主要成分是二氧化硅解析：硅芯片的成分是硅；二氧化硅只能溶于氢氟酸，不溶于其他酸；硅石、水晶、石英的主要成分是二氧化硅。答案：d2下列关于硅的叙述中，错误的是()硅广泛存在于自然界中，天然单质硅叫水晶单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，能导电含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性a b c d解析：硅元素在自然界中含量丰富，但都以化合态存在，水晶的主要成分是sio2。晶体硅具有金属光泽，但它属于非金属，导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。答案：c3在自然界中，硅存在于地壳中的各种矿物和岩石中的主要形式是()a晶体硅 b硅酸c二氧化硅和硅酸盐 dsic解析：硅在自然界中没有游离态，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。答案：c4过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成()水泥玻璃瓷器混凝土一种硅酸盐产品a和 b和 c d解析：泥沙的主要成分是sio2，与纯碱(na2co3)、生石灰(cao)熔化后发生如下反应：sio2na2co3na2sio3co2sio2caocasio3而na2sio3、casio3与sio2的熔合物即玻璃，且玻璃是一种硅酸盐产品，故答案为b项。答案：b5高岭土的成分可表示为al2si2ox(oh)y，其中x、y的数值分别是()a7、2 b6、3 c4、6 d3、6解析：根据化合价规律：32422xy，即2xy14，再将其选项代入验证之。答案：c6关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是()a在常温下，不与任何酸反应b在常温下，可与强碱溶液反应c在加热条件下，能与氧气反应d单质硅的还原性比碳的还原性强解析：a项，在常温下，si能与氢氟酸反应，不正确，si在常温下能与强碱溶液反应，加热条件下也能与cl2、o2等反应。b、c正确，碳和硅最外层电子数相同，化学性质相似，但硅比碳易失电子，还原性比碳强，d正确。答案为a。答案：a7下列说法不正确的是()a因为sio2不溶于水，故h2sio3不是sio2对应的酸或者说sio2不是h2sio3对应的酸酐bco2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀csio2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大d氢氟酸能够雕刻玻璃解析：sio2中si呈4价，h2sio3中si为4价，且h2sio3sio2h2o，故a项错误；b项发生反应：na2sio3co2(少量)h2o=h2sio3na2co3；d项发生的反应为4hfsio2=sif42h2o。答案：a8证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是()a加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出b加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解c加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成d先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解解析：生石灰的成分是氧化钙，若不含杂质，加盐酸能完全溶解并且无气体生成。加盐酸充分反应后仍有不溶于水的固体，说明有石英杂质存在。加盐酸溶解，但放出无色无味的气体，说明生石灰中含有石灰石。有关的化学方程式为：cao2hcl=cacl2h2o；caco32hcl=cacl2h2oco2。答案：d9素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶，现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。水晶是较纯净的透明的石英晶体，石英的主要成分是sio2。下列有关石英的叙述不正确的是()a石英都是无色透明的晶体，可以作装饰品，也可以制作光学仪器b石英可以用来生产玻璃c石英晶体可以制取金刚砂d石英可以用来制取高纯硅，也可以制光导纤维解析：纯净的sio2晶体是无色的，而其他的石英晶体具有不同的颜色，如玛瑙。生产玻璃的原料是石英、纯碱与石灰石。金刚砂是sic，可以用sio2与过量c反应制得。石英是光导纤维的材料，可以通过石英与碳得到单质si，然后再与cl2反应生成sicl4，sicl4与h2反应得到纯净的si。答案：a10硅酸铜钡是当今最新科学技术合成的一种物质，然而科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料也是硅酸铜钡。由以上事实推测，下列关于硅酸铜钡的说法错误的是()a易溶于水 b难溶于水c属于硅酸盐 d含有两种金属阳离子解析：硅酸铜钡属于硅酸盐，含有cu2和ba2两种金属阳离子。硅酸盐除了钾盐、钠盐一般都不溶于水，而且作为一种颜料，也应该不溶于水。答案：a11如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下面提供的试剂和操作，将标号填在表内。供选试剂：a.盐酸b烧碱溶液c氧气d水eco2f不用其他试剂供选操作：加热加热熔融过滤结晶含杂质的物质所加试剂主要操作(1)sio2(nahco3)(2)sio2(caco3)(3)sio2(si)(4)nacl(sio2)(5)sio2(h2sio3)(6)caco3(sio2)解析：利用杂质与被提纯的物质的物理化学性质不同，选用合适的试剂及正确的操作方法。(1)除去sio2中的nahco3可用水溶法；(2)除去sio2中的caco3可用盐酸溶解caco32hcl=cacl2h2oco2，然后再过滤。(3)除去sio2中的si可用加热法sio2sio2。(4)除去nacl中的sio2可用过滤、结晶法，因nacl溶于水而sio2不溶于水。(5)除去sio2中的h2sio3可用加热法，使h2sio3h2osio2。(6)除去caco3中的sio2可用烧碱溶液，溶解sio2后再过滤。答案：(1)d(2)a(3)c(4)d(5)f(6)b12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：si3hclsihcl3h2；sihcl3与过量h2在1 0001 100反应制得纯硅。已知：sihcl3能与h2o强烈反应，在空气中易自燃。请完成下列问题：(1)第步制备粗硅的化学方程式为_。(2)粗硅与hcl反应完全后，经冷凝得到的sihcl3(沸点33.0)中含有少量sicl4(沸点57.6)和hcl(沸点84.7)，提纯sihcl3采用的方法为_。(3)用sihcl3与过量h2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：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_。为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是_(填写字母代号)。a碘水b氯水cnaoh溶液dkscn溶液 ena2so3溶液解析：本实验的目的是：制备纯硅。实验的原理是：制得粗硅；粗硅通过si3hclsihcl3h2制得sihcl3，然后：sihcl3h2si3hcl，由反应原理知：需要由a装置制取h2。由题中sihcl3与h2o强烈反应的信息知：需要制得干燥的h2，故b装置为干燥装置，由反应原理知h2与sihcl3反应