【红对勾】高中化学 412硅酸盐和硅单质课后作业 新人教版必修1 (1).DOC

【红对勾】2014-2015学年高中化学 4-1-2硅酸盐和硅单质课后作业 新人教版必修1 限时：45分钟 满分：100分一、选择题(每小题3分，共39分。)1下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是()二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构硅是地壳中含量最多的非金属元素晶体硅是良好的半导体材料二氧化硅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，它可溶于水生成硅酸abc d2下列说法正确的是()二氧化硅熔点很高，可用作耐高温材料，如高温下用石英坩埚熔融氢氧化钠化学家采用玛瑙研钵研磨固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料碳化硅俗称金刚砂，具有金刚石的结构，硬度大，可作砂轮的磨料太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能a bc d3下列有关硅及其化合物的说法中正确的是()a在粗硅的制取中发生反应2csio22cosi，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的b硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞的试剂瓶中c用sio2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通入co2d由na2co3sio2co2na2sio3可知，硅酸的酸性大于碳酸的4.下列关于碳和硅的比较，正确的是()a它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸b碳和硅的最高正价都是4价c硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位d碳和硅在自然界的存在形式都是既有游离态也有化合态5材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()选项材料主要化学成分a刚玉、金刚石三氧化二铝b大理石、石灰石碳酸钙c普通水泥、普通玻璃硅酸盐d沙子、石英二氧化硅6.下列有关硅酸盐的说法错误的是()a硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成b硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体c水玻璃长期暴露在空气中会变质，这是因为水玻璃主要发生了氧化还原反应d传统无机非金属材料的优缺点：抗腐蚀、耐高温，质脆、经不起冲击7下列材料的特性及用途的说法中不正确的是()a光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料b氧化铝陶瓷具有两性，不可以用于制耐高温设备c氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用来制造轴承d人造刚玉硬度高，可用来制造刚玉球磨机8用石英制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：sio22csi(粗)2cosi(粗)2cl2sicl4sicl42h2si(纯)4hcl下列关于上述反应的分析不正确的是()a属于置换反应，属于化合反应b高温下焦炭与氢气的还原性均强于硅的c任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol 电子d高温下将石英、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅9下列物品或设备：水泥路桥，门窗玻璃，水晶镜片，石英钟表，玛瑙手镯，硅太阳能电池，光导纤维，计算机芯片。所用材料为sio2或要用到sio2的是()a bc d全部10不用任何试剂就可以将na2sio3，na2so4，cucl2，kcl，ba(no3)2，五种溶液鉴别出来的顺序是()a bc d11工业上常用sio2与c在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有sic，其中si和sic的物质的量之比为11。下列说法正确的是()asic是一种新型无机非金属材料，任何条件下都不可能在空气中燃烧b制造粗硅时的反应：2sio25c高温,sisic4cocsi、sio2能用naoh溶液分离d纯净的sio2只能用于制造光导纤维12(双选)有一粗铝，含铁和硅两种杂质。取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的h2，则该粗铝中铁和硅的关系正确的是()a物质的量比为11 b物质的量比为21c质量比为41 d质量比为21课后作业1d。地壳中含量最多的非金属元素为氧；sio2只是晶体二氧化硅的表示式，表示晶体中硅原子与氧原子个数比为12；sio2不溶于水。2c。玛瑙、石英的主要成分是sio2，具有sio2的性质；水泥是一种传统硅酸盐产品；碳化硅是一种类似金刚石结构的物质，所以其硬度大。3c。si的还原性比c的强，但能发生反应2csio22cosi，h2co3的酸性比h2sio3的强，但能发生反应na2co3sio2co2na2sio3，其原因是这两个反应均在高温下进行，且产物中均有气体生成，气体从反应体系中逸出，有利于反应的进行，a、d错误；实验室中不能用磨口玻璃塞盛放呈碱性的液体，如naoh溶液、na2sio3溶液、na2co3溶液等，b错误；sio2不能与水直接反应，所以制取硅酸只能用可溶性硅酸盐与co2或酸反应：na2sio3co2h2o=na2co3h2sio3或na2sio32hcl=2naclh2sio3，c正确。4b。sio2不溶于水，也不与水反应，a不正确；在地壳中含量第一的是氧元素，硅占第二位，c不正确；自然界中有游离态的碳(金刚石)，但是没有游离态的硅，因为硅是一种亲氧元素，d不正确。5a。金刚石是由碳元素组成的单质，故其主要成分不是三氧化二铝，a项错误。6c。水玻璃长期暴露在空气中会变质，这是因为水玻璃主要发生了复分解反应。7b。氧化铝陶瓷具有熔点高的特点，可以用于制耐高温设备。8d。选项a，根据置换反应和化合反应的概念即可判断，正确；选项b，根据反应可知焦炭的还原性大于硅的，根据反应可知氢气的还原性大于硅的，正确；选项c，在三个反应中，硅元素的化合价从0变为4或从4变为0，故每消耗或生成28 g硅，转移电子均为4 mol，正确；选项d，反应中把生成的易挥发的sicl4分离出来后再用氢气还原才可以得到高纯硅，错误。9c。硅太阳能电池、计算机芯片的所用材料为硅。10b。cucl2为蓝色溶液，可首先鉴别出来，将cucl2加入到其他溶液中，出现蓝色沉淀的是na2sio3，然后将na2sio3加入到其他溶液中，出现白色沉淀的是ba(no3)2，将ba(no3)2加入到剩下的溶液中出现白色沉淀的是na2so4。11b。根据sic中元素的价态可知，sic具有还原性，高温下能在空气中燃烧生成sio2和co2，a项错误。粗硅中含有sic，其中si和sic的物质的量之比为11，根据原子守恒，可将题述信息转化为如下反应：2sio25c高温,sisic4co，b项正确。si、sio2均能与naoh溶液反应，c项错误。纯净的sio2还可用于制造光学玻璃等，d项错误。12bc。一定量铝与酸反应或铝与碱反应放出氢气相等，则据题意可知粗铝中的铁与酸反应放出的氢气和硅与碱反应放出的氢气量相等，依据反应fe2hcl=fecl2h2，si2naohh2o=na2sio32h2可知fe与si的物质的量之比为21时产生h2量相等，而fe与si物质的量之比为21时其质量比为41。13.将2.8 g硅粉与2.3 g钠同时放入足量水中，采用恰当的方法收集反应过程中产生的气体(全部收集)，这些气体在标准状况下的体积为()a1.12 lb4.48 lc5.6 l d3.36 l二、填空题(共61分)14(14分)常见物质之间的转化如下图所示：其中b常被用于制造光导纤维，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。(1)试推测：a_，c_，f_。(写化学式)(2)试写出反应的离子方程式：_。(3)在反应中，碳的作用是_，当生成1 mol a时，转移电子的物质的量为_。15.(10分)氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高，化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮气在1 300 时反应获得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_(填字母)。a制气轮机叶片 b制有色玻璃c制永久性模具 d制造柴油机(2)画出n的原子结构示意图_，已知得电子能力nsi，请写出氮化硅的化学式_。(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式_。16(10分)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题。(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(sihcl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：写出由纯sihcl3制备高纯硅的化学反应方程式：_。整个制备过程必须严格控制无水无氧。sihcl3遇水剧烈反应生成h2sio3、hcl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：_；h2还原sihcl3过程中若混入o2，可能引起的后果是_。(2)下列有关硅材料的说法正确的是_(填字母)。a碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥b氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承c高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维d普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高e盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅17(12分)在电子工业中利用镁制取硅的反应为：2mgsio22mgosi，同时会发生副反应：2mgsimg2si，mg2si遇盐酸迅速反应生成sih4(硅烷)，sih4在常温下是一种不稳定、易自燃的气体。下图是进行mg与sio2反应的实验装置。试回答下列问题：(1)由于o2的存在对该实验有较大影响，实验中应通入x气体作为保护气。试管中的固体药品可选用_(填序号)。石灰石锌粒纯碱(2)实验开始时，必须先通入x气体，再加热反应物，其理由是_。(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，产生此现象的原因用化学方程式表示为： _；_。18(15分)元代青花瓷的制作原料采用瓷土加高岭土主要成分al2si2o5(oh)x的“二元配方”，青花瓷釉料的成分主要是钾长石(kalsi3o8)，在1300左右高温一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。(1)下列说法正确的是_。a高岭土化学式中x2b钾长石能完全溶于盐酸c烧制青花瓷的过程中发生了复杂的物理变化，但没有化学变化d青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品(2)工业上可利用海边石英砂生产粗硅，其主要原理：sio22csi(粗)2co。工业上可通过下图所示流程由粗硅进一步制纯硅：反应a的化学方程式为si(粗)3hcl(g)sihcl3(l)h2(g)，反应b的化学方程式为_。以上工艺中可循环使用的物质是_。若上述两步反应中硅元素的利用率均为80%，制粗硅时有10%的sio2转化为sic，则生产25.2吨纯硅需纯度为75%石英砂_吨。课后作业13.d。本题重点是考查钠与水、硅与碱溶液的反应的有关计算。2na2h2o=2naohh2 223 g 2 mol 22.4 l 2.3 g 0.1 mol 1.12 lsi2naohh2o=na2sio32h2 28 g 2 mol 222.4 l 1.4 g 0.1 mol 2.24 l反应后硅有剩余，v(h2)1.12 l2.24 l3.36 l。14解析：(1)由题中信息可知b是sio2；sio2在高温下与碳反应得到si与co，而其中只有si可与氯气反应，所以a为si，d为co，g为sicl4；sio2与naoh溶液反应可得na2sio3，所以c为na2sio3；而e是由co得到的，从反应过程看，应为co2，所以f为h2sio3。(3)反应的方程式为：sio22csi2co，c是还原剂，当生成1 mol si时，转移电子的物质的量为4 mol。答案：(1)sina2sio3h2sio3(2)sioco2h2o=coh2sio3(3)作还原剂4 mol15解析：由氮化硅的性质(硬度大、熔点高、化学性质稳定)可判断其用途为a、c、d。有色玻璃只是在制作玻璃的过程中熔入了有颜色的化合物如co2o3、cu2o等；因非金属性nsi，故在氮化硅中，n显3价，si显4价，由此可写出其化学式为si3n4；氮化硅被氢氟酸腐蚀是由于si3n4能与hf发生化学反应，由于si与f有极强的亲合性生成sif4，则另一种产物为nh3。答案：(1)a、c、d(2)si3n4(3)si3n412hf=3sif44nh316解析：si3n4为原子晶体(选修3学习，可先了解)，熔点高，b正确；光导纤维的材料为sio2，c正确；普通玻璃的主要成分为硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，它是以石英砂、石灰石和纯碱为主要原料制成的，没有固定的熔点；常温下，si只能与唯一一种酸hf反应，e错误。答案：(1)sihcl3h2si3hclsihcl33h2o=h2sio3h23hcl高温下，h2遇o2可能发生爆炸；氧气可能会氧化sihcl3(2)b、c17解析：本题属于信息给予题，认真审题，根据题中信息可作答。答案：(1)(2)防止在加热条件下h2和o2混合发生爆炸(3)mg2si4hcl=2mgcl2sih4sih42o2=sio22h2o18解析：(1)根据化合物中化合价代数和等于零的原则，可得2(3)2(4)5(2)x(21)0，解得x4，a错误；将kalsi3o8改写为氧化物形式为k2oal2