第4第一节知能优化训练.doc

学生用书 P721(2011年黄冈高一测试)光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一。瑞典皇家科学院宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟，以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得的突破性成就。光导纤维的主要成分是()ASiBSiO2CNa2SiO3 DSiCl4解析：选B。光导纤维的主要成分是SiO2。2.如图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案，则该刻蚀过程中发生的主要化学反应为()ACaCO32HCl=CaCl2H2OCO2BNaHCO3HCl=NaClH2OCO2CSi4HF=SiF42H2DSiO24HF=SiF42H2O解析：选D。玻璃的主要成分之一SiO2能够与氢氟酸发生反应：SiO24HF=SiF42H2O，故氢氟酸常用于雕刻玻璃。3下列说法错误的是()A硅是制造太阳能电池的常用材料B二氧化硅是制造光导纤维的材料C常温下硅性质活泼，可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应D水玻璃可用作木材防火剂解析：选C。常温下硅单质性质稳定，与Cl2、强酸、强碱等物质均不反应，C错误。4下列说法正确的是()A硅酸不溶于水，因此不与NaOH溶液反应B根据SiO2CaCO3CaSiO3CO2的反应，可推知硅酸酸性比碳酸酸性强CCO2气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸DSiO2溶于水显酸性解析：选C。硅酸不溶于水，但与NaOH溶液反应：H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O，A项错误。B项中该反应之所以能发生是高温条件下CO2以气体形式逸出，使反应进行得较彻底，是利用SiO2、CO2沸点的不同，而不是利用硅酸、碳酸酸性的强弱。C项符合“强酸制弱酸”的一般规律。SiO2不溶于水，也不能与水反应，则D项错误。5(2010年徐州高一检测)A、B、C、D、E五种含硅元素的物质，相互转化关系如图所示：(1)推断AE的化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出BA的化学方程式_。AC的离子方程式_。解析：B在空气中燃烧生成D，B可能为Si，B和D都能与NaOH溶液反应生成A，则A为Na2SiO3，A和盐酸反应生成C，C为H2SiO3，H2SiO3受热分解又生成SiO2，证明B为Si，E为CaSiO3。答案：(1)Na2SiO3SiH2SiO3SiO2CaSiO3(2)Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2SiO2H=H2SiO31(2011年广州高一质检)下列有关硅及其化合物的说法正确的是()A晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电B常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在CSiO2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸D除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸解析：选D。A项，晶体硅虽然具有金属光泽，但它属于非金属单质，其导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。B项，虽然常温下硅的化学性质稳定，但自然界中没有游离态的硅，它主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。C项，SiO2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不与水反应。D项，SiO2不溶于稀盐酸，可用稀盐酸除去其中混有的CaCO3，化学方程式为CaCO32HCl= CaCl2CO2H2O。2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正确的是(双选)()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石英不可以用来制取高纯硅，可以制光导纤维解析：选BC。纯净的SiO2晶体水晶是无色的，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。3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刚玉坩埚解析：选C。石英坩埚和普通玻璃坩埚中都含有SiO2，高温下烧碱能与SiO2发生如下反应：SiO22NaOHNa2SiO3H2O；刚玉坩埚的主要成分是Al2O3，在高温下也能与NaOH反应：Al2O32NaOH2NaAlO2H2O。4下列离子方程式中，不正确的是(双选)()A石英与烧碱溶液反应：SiO22OH=SiOH2OB向烧碱溶液中通入过量的CO2：CO22OH=COH2OC向硅酸钠溶液中加入盐酸：2HSiO=H2SiO3D向碳酸钙上滴稀硝酸：CO2H=H2OCO2解析：选BD。B项中通入过量CO2，离子方程式应为：CO2(过量)OH=HCO；D项正确的离子方程式应为：CaCO32H=Ca2H2OCO2，CaCO3不溶于水，不可拆写。5(2011年绍兴高一检测)下列不属于硅酸盐产品的是()A陶瓷B水泥C玻璃 D光导纤维解析：选D。陶瓷、水泥、玻璃都是传统的硅酸盐产品，光导纤维的主要成分是SiO2。6(2009年高考广东卷)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()硅是构成一些岩石和矿物的基本元素水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A BC D解析：选C。水晶是二氧化硅，不是硅酸盐，错误；制作光导纤维的主要原料是二氧化硅，错误，故C正确。7奥运金牌“金镶玉”环形玉璧由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用氧化物的形式可表示为()ACaOMgOSiO2H2OB2CaO5MgO8SiO2H2OC2CaOMgOSiO22H2OD5CaO2MgO8SiO2H2O解析：选B。硅酸盐改写成氧化物的排列顺序为：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水，B项符合要求。8下列关于硅酸盐的说法正确的是()A硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得B用反应Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3，制取硅酸是利用了可溶性酸制取难溶性酸的性质C因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应D干燥剂“硅胶”的主要化学成分是SiO2解析：选D。SiO2不能与水反应生成硅酸，A错误；B中反应是利用了强酸制弱酸的反应原理，B错误；硅酸虽然不溶于水，但可与强碱反应生成硅酸盐和水，如H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O，C错误；干燥剂“硅胶”的主要成分是SiO2，D正确。9据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧陶瓷基”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确的是()A它耐高温抗氧化B它比钢铁轻、硬，但质地较脆C它没有固定熔点D它是一种新型无机非金属材料解析：选B。航空材料的特点是轻质、高强、高可靠性，故A正确、B错；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料，C、D正确。10歌曲青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你梳妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是()A可用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2B性质稳定，不易脱色C易溶解于强酸和强碱Dx等于6解析：选C。由化合价规则得：(2)(2)2(4)x(2)0。化简得x6，则硅酸铜钡的化学式为BaCuSi2O6，用氧化物的形式表示为：BaOCuO2SiO2，故A、D正确。颜料由古至今上千年它的化学性质应当很稳定，故B正确，C错误。11(2011年北京市五中高一检测)硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_，工艺师常用_(填物质名称)来雕刻玻璃。(2)用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可作_的原料。(3)工业上常用2CSiO2Si2CO制备硅单质，该反应中有元素化合价升高的物质是_(填化学式，下同)，氧化剂是_。解析：用Na2SiO3溶液浸泡过的可燃物不易燃烧，可以制备防火材料。答案：(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O氢氟酸(2)防火剂(3)CSiO212为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，有人设计用如图所示装置，一次实验即可达到目的(不必再选用其他酸性溶液)。请依据此实验填空：(1)锥形瓶内装某可溶性正盐固体，分液漏斗中所盛试剂是_。(2)装置B所盛试剂是_，装置B所盛试剂的作用是_。(3)装置C所盛试剂是_，C中反应的离子方程式是_。(4)由此得到的结论是：酸性：_。解析：根据强酸弱酸盐弱酸强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3溶液，根据Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2可以知道酸性HCl强于H2CO3溶液，然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，由此判断酸性H2CO3H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故可选用饱和NaHCO3溶液。答案：(1)盐酸(2)饱和NaHCO3溶液吸收HCl气体(3)Na2SiO3溶液SiOCO2H2O=H2SiO3CO(4)HClH2CO3H2SiO313(2011年苏州高一检测)A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请填空：(1)形成单质A的原子的结构示意图为_，它的最高化合价为_。(2)B的化学式(分子式)为_，B和碳反应生成A和E的化学方程式为_。(3)C的化学式(分子式)为_，D的化学式(分子式)为_。解析：“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似”是做此题的关键。由此可以得出A为Si，B为SiO2；SiO2在高温的条件下与氧化钙反应得到的是C，即硅酸钙；SiO2与氢氧化钠溶液反应得到D，是硅酸钠溶液。从框图中可以得出E应是CO。答案：(1) 4(2)SiO2SiO22CSi2CO(3)CaSiO3Na2SiO314氮化硅(Si3N4)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在1300 反应获得。(1)根据性质推测氮化硅陶瓷的用途是_。A制汽轮机叶片 B制有色玻璃C制永久性模具 D制造柴油机(2)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，写出该陶瓷被氢氟酸腐蚀生成SiF4的化学方程式：_。(3)