第4章 第1节 第2课时

第四章 第一节 第2课时一、选择题1(2013辽宁实验中学高一期末)下列有关硅元素的叙述中，正确的是()A水玻璃可用作木材防火剂BSiO2是良好的半导体材料C硅是地壳中含量最多的元素DSiO2不溶于水，也不溶于任何酸X| k |B| 1 . c| O |m【解析】Si是良好的半导体材料，B项错误；地壳中含量最多的是氧元素，C项错误；SiO2不溶于水但可以和HF反应，D项错误。【答案】A2(2013威武市六中高一期末)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】A项正确，光纤的主要成分是SiO2，注意此处不要把硅材料错看成是硅单质；石英与盐酸不发生反应，刻蚀石英使用氢氟酸，发生反应：SiO24HF=SiF42H2O，B项错误；水晶的成分是SiO2，它属于氧化物，不属于硅酸盐，C项错误。工业上常将粗硅与氯气反应再用H2还原来制备单晶硅，涉及多个氧化还原反应。如Si2Cl2SiCl4和SiCl42H2Si4HCl。【答案】A3(2014经典习题选萃)关于硅及其化合物的叙述中，错误的是()A硅是良好的半导体材料B二氧化硅能与石灰石反应：SiO2CaCO3CaSiO3CO2C可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO22CSi2COD水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2【解析】水泥的主要成分是3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3；玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。【答案】D4有关水泥和玻璃生产的说法正确的是()生成物均属硅酸盐产品；反应条件是高温；含有硅的物质作原料；反应原理是一系列复杂的物理化学变化。A BC D【答案】D5(2014试题调研)产自青海的昆仑玉是制工艺品的原料，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为()ACaOMgOSiO2H2OB2CaO5MgO8SiO2H2OC2CaOMgOSiO22H2OD5CaO2MgO8SiO2.H2O【解析】硅酸盐改写成氧化物的形式为：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2H2O，同时要遵循原子守恒，故B正确。【答案】B6下列说法正确的是()ASiO2是酸性氧化物不跟任何酸反应B高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维CSiO2和CO2化学性质虽然相似，但两者的结构完全不同D高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强【解析】SiO2是酸性氧化物，但可以与HF酸反应，SiO2用于制作光导纤维；高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2，不能说明硅酸的酸性比碳酸强。【答案】C7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，但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。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易溶于强酸和强碱Dx等于6【解析】BaCuSi2Ox中Ba为2价，Cu为2价，Si为4价，O为2价，由化合价规则：(2)(2)2(4)(2)x0，得x6, 则用氧化物形式表示硅酸铜钡为：BaOCuO2SiO2，A、D项正确；由题干信息可知硅酸铜钡性质稳定，不易脱色，故B项正确，C项错误。【答案】C8下列说法正确的是()A硅酸钠的水溶液俗称水玻璃B半导体材料是含硅化合物C熔化烧碱可选用瓷坩埚D正长石KAlSi3O8用氧化物形式可表示为K2OAl2O33SiO2【解析】硅单质是制半导体的材料，B不正确；瓷坩埚中含有SiO2，SiO2能与烧碱发生化学反应：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，故C不正确；D中的原子个数比例不正确，正确的表示式为K2OAl2O36SiO2。【答案】A9(双选)下列应用利用了硅的化学性质的是()A用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件B制造石英钟的原料C在野外，用硅、石灰、烧碱的混合物制取氢气：SiCa(OH)22NaOH=Na2SiO3CaO2H2D硅在炼钢炉中作还原剂：2FeOSi2FeSiO2【解析】A项是利用硅的导电性介于导体与绝缘体之间，属于硅的物理性质；B项是利用二氧化硅有“压电效应”的性质，即石英薄片在电场作用下，能做间歇性的伸张和收缩；C、D两项都是利用了硅的化学性质。【答案】CD10美国“911”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难石棉污染，易使吸入石棉纤维者患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为Ca2MgxSiyO22(OH)2，其中x、y的值分别为()A5,8B8,3C3,8 D8,5【解析】Ca为2价，Mg为2价，Si为4价，O为2价，OH为1价，则有(2)2(2)x(4)y(2)22(1)20，化简得x2y21。将四个选项中x，y的值代入，只有A符合。根据化合价规律，物质中所有显正价的元素所带电荷总数与所有显负价的元素所带电荷总数的绝对值相等，通过此规律即可解题。【答案】A二、非选择题11将下列天然硅酸盐改写成氧化物的形式：(1)石棉CaMg3Si4O12_。(2)绿柱石Be3Al2Si6O18_。(3)白云母H4K2Al6Si6O24_。(4)翡翠NaAlSi2O6_。【解析】要注意书写格式，金属氧化物在前，SiO2在后，水在最后。【答案】(1)CaO3MgO4SiO2(2)3BeOAl2O36SiO2(3)K2O3Al2O36SiO22H2O(4)Na2OAl2O34SiO212.已知硅及其化合物之间存在如图转化关系。w W w . x K b 1.c o M其中A是制造芯片和光电池的主要原料；B是含硅化合物中的一种气体；某些C可作干燥剂或催化剂的载体；D是一种黏合剂，能将磨砂玻璃黏合在一起，E是一种比H2CO3酸性还弱的酸。试回答下列问题：(1)写出A、C、E的化学式：A_、C_、E_。(2)反应中，属于氧化还原反应的是_，属于置换反应的是_，属于离子反应的是_。【解析】(1)硅及其化合物各自具有怎样的特性和用途？(2)有关硅及其化合物之间的转化反应中的反应类型是怎样的？解题流程：的转化Si4HF=SiF42H2SiO24HF=SiF42H2OSiO2=SiO2Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2Si2OHH2O=SiO2H22NaOHSiO2=Na2SiO3H2O2OHSiO2=SiOH2ONa2SiO32HCl=2NaClH2SiO3SiO2H=H2SiO3H2SiO3H2OSiO2【答案】(1)SiSiO2H2SiO3(2)【点拨】硅胶的成分是SiO2，硅胶可作干燥剂和催化剂的载体。13(2014经典习题选萃)有三种无色透明、不溶于水的坚硬固体，A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体密度为氧气密度的1.375倍。B固体可溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，为不溶于水的白色粉末，它是一种比碳酸还弱的酸；将B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热得到C，C在高温时软化，无固定熔点。(1)A为_。(2)B为_，有关反应的化学方程式为_、_。(3)C为_，生成C的有关反应的化学方程式为_。【解析】(1)A的燃烧产物的相对分子质量为1.3753244，由题意知，A为金刚石。(2)B能与碱反应，且产物中加过量盐酸得胶状沉淀，由此可确定B为水晶。(3)SiO2、CaCO3、Na2CO3可在高温下反应，制得的C是玻璃。【答案】(1)金刚石(2)水晶SiO22NaOH=Na2SiO3H2ONa2SiO32HCl=2NaClH2SiO3(3)玻璃SiO2CaCO3CaSiO3CO2、SiO2Na2CO3Na2SiO3CO214如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。据图填写(已知Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2)(1)B的化学式是_，目前B已被用作_的主要原料。(2)B和a溶液反应的离子方程式是_。(3)A和a溶液反应的离子方程式是_。(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是_。【解析】跟过量盐酸反应，生成的白色沉淀E是硅酸，则C为可溶性硅酸盐；已知可溶性硅酸盐只能通过SiO2和强碱溶液反应制得，而E(H2SiO3)加热分解，可得SiO2和H2O。因此B为SiO2，D为H2O，a为一种强碱，A应为硅(Si)，A(Si)与a(一种强碱)溶液反应生成的F为H2。至此，除了题中不要求判断的a(一种强碱)中的金属元素外，其余的物质都已判断出来。【答案】(1)SiO2光导纤维(2)SiO22OH=SiOH2O(3)Si2OHH2O=SiO2H2(4)SiO2H=H2SiO315几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：(1)写出图示反应的几种物质的化学式：A_，B_，C_，D_，E_，F_。(2)写出下列反应的化学方程式：BA：_；BE：_。(3)写出下列溶液中反应的离子方程式：AD_；DF_。【解析】本题的突破点在于A和B，含Si的物质与碳在加强热的条件下能反应的只有Si和SiO2，所以A为Si，B为SiO2，则由Si的相关知识可推出C为H2SiO3，D为Na2SiO3，E为CaSiO3，F为H4SiO4。【答案】(1)SiSiO2H2SiO3Na2SiO3CaSiO3H4SiO4(2)SiO22CSi2COCaCO3SiO2CaSiO3CO2(3)Si2OHH2O=SiO2H2SiO2H2OCO2=H4SiO4CO16(2014经典习题选萃)由铝硅两种物质组成的试样11 g，均匀地分成等质量的两份，一份与足量的盐酸接触可产生气体a L，一份与足量的NaOH溶液接触产生同样的气体b L，合并两次收集的气体共有11.2 L(标准状况)，试分析此试样的百分