苏教版必修1 专题3第3单元 含硅矿物与信息材料 作业 (2).doc

第3单元 含硅矿物与信息材料一、选择题1.硅是带来人类文明的重要元素之一,它伴随着人类历史发展的脚步,在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。下列有关硅及其化合物的说法正确的是( d )a.自然界中存在硅晶体,它是电子工业中重要的半导体材料b.砖瓦、水泥、石英都是硅酸盐产品c.制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石d.二氧化硅可制成光导纤维,也可制成光学镜片2.下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是( c )a.sio2si b.co2cc.sio2h2sio3 d.sina2sio33.在高温下,碳与硅可形成sic。对于化学反应sio2+3csic+2co,有关叙述中正确的是( c )a.反应中sio2是氧化剂,c是还原剂b.硅元素被还原了,碳元素被氧化了c.在反应中c既是氧化剂又是还原剂d.在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为214.第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。下列关于硅的性质的叙述中正确的是( c )a.si在常温下可以与cl2反应生成sicl4b.碳在氧气中不完全燃烧生成的是co,则si也可以和氧气反应生成sioc.高纯的单晶硅是重要的半导体材料d.硅不能溶于酸5.据报道,科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解,从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料,将少量这种材料掺入混凝土中,即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是( b )a.二氧化硅溶于水生成硅酸,所以二氧化硅属于酸性氧化物b.将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸c.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强d.水晶是比较纯净的二氧化硅,沙子的主要成分是硅酸盐6.2017年初,部分地区遭遇了严重的雾霾天气,为了改善空气质量,政府提出减少化石能源的使用,提倡新能源,国家大力扶持光电产业,下列说法错误的是( d )a.光伏发电主要利用高纯度单质硅制成的硅太阳能电池b.硅太阳能电池可将太阳能直接转化为电能,减少化石燃料的使用,保护环境c.晶体硅的结构与金刚石类似,因此晶体硅的熔沸点都很高d.硅单质既能与氢氧化钠反应又能与氢氟酸反应,所以硅是两性物质7.世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说:“中国至少在距今3 000年以前,就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是( a )a.制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土b.玻璃在加热熔化时没有固定的熔点c.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅d.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起8.某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素( a )a.在自然界中只以化合态的形式存在b.单质常用作半导体材料和光导纤维c.最高价氧化物不与酸反应d.气态氢化物比甲烷稳定9.下列各种应用中,利用了硅元素的还原性的是( b )a.用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件b.在野外,用硅、石灰、烧碱的混合物制取氢气:si+ca(oh)2+2naoh na2sio3+cao+2h2c.用hf刻蚀玻璃:sio2+4hfsif4+2h2od.单质硅的制备:sio2+2csi+2co10.下列化学物质在实际生产、生活和科技等方面的应用正确的是( b )a.石英砂可以用于制取高纯度的硅,sio2和si都是光导纤维材料b.水泥、玻璃和陶瓷都属于传统的无机非金属材料c.生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和烧碱d.测naoh熔点时可以将naoh放入石英坩埚中高温加热11.下列关于sio2和co2的说法中正确的是( a )a.co2、sio2都能与碱及碱性氧化物反应b.co2和sio2与水反应分别生成相应的酸c.二氧化硅可用来制作干燥剂,因二氧化硅可与水反应d.干冰和石英都是由相应的分子构成的解析:co2、sio2都是酸性氧化物,故都能与碱及碱性氧化物反应;sio2不溶于水,也不能和水反应,b、c不正确;干冰是由co2分子构成的,石英是由硅、氧原子直接构成的,d不正确。12.“金华玉”主要成分为黄蜡石,某种黄蜡石组成为al2o34sio2h2o,下列观点不正确的是( c )a.黄蜡石雕刻作品要避免与酸、碱接触b.黄蜡石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物c.潮湿的空气可能导致黄蜡石作品表面溶解变质d.置于干燥空气中可能会导致黄蜡石作品脱水变质解析:能与酸碱反应,则黄蜡石雕刻作品要避免与酸碱接触,a正确;不同金属氧化物的颜色不同,则黄蜡石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物,b正确;潮湿的空气与al2o34sio2h2o不反应,不会导致黄蜡石作品表面溶解变质,c不正确;置于干燥空气中,al2o34sio2h2o发生风化,可能会导致黄蜡石作品脱水变质,d正确。13.石棉是一种环境污染物,易使吸入石棉纤维者患肺病。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,式中x、y的值分别为( b )a.8,3 b.5,8 c.3,8 d.8,5解析:根据在化合物中元素正负化合价代数和为零,石棉的化学式为ca2mgxsiyo22 (oh)2,可得(+2)2+(+2)x+(+4)y+(-2)22+(-1)2=0,x+2y=21,b选项符合该关系。14.下列离子方程式的书写正确的是( d )a.水玻璃中通入过量二氧化碳:na2sio3+co2+h2o2na+co32-+h2sio3b.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:ca(oh)2+2co2ca2+2hco32-c.硅与氢氟酸的反应:si+4h+4f-sif4+2h2d.二氧化硅溶于烧碱溶液中:sio2+2oh-sio32-+h2o解析:na2sio3是强电解质,应拆成na+、sio32-,且应生成hco32-,a错误;澄清石灰水中ca(oh)2应拆写成ca2+和oh-,b错误;氢氟酸是弱酸,不能拆分成h+和f-,c 错误。15.据报道:在我国销售的德国nuk牌婴儿爽身粉含有一级致癌物“滑石粉”。已知滑石粉的化学式为mg3(si4o10)(oh)2,色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是( c )a.滑石粉属于无机硅酸盐类物质b.滑石粉组成可表示为3mgo4sio2h2oc.爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性d.滑石粉可能会与氢氟酸、naoh溶液发生反应解析:滑石粉属于无机硅酸盐类物质,a正确;从滑石粉的化学式可知其组成可表示为3mgo4sio2h2o,b正确;爽身粉中添加滑石粉,与它的耐火性无关,c不正确;从滑石粉的组成可知它具有sio2的性质,能与氢氟酸、naoh溶液反应,d正确。16.将过量的co2分别通入:cacl2溶液 na2sio3溶液 ca(clo)2溶液 饱和na2co3溶液,最终有沉淀生成的是( a )a.仅 b.仅c.仅 d.解析:co2通入cacl2溶液没有明显现象;通入na2sio3溶液生成的硅酸沉淀不溶于过量的co2;通入ca(clo)2溶液先生成碳酸钙沉淀,然后沉淀逐渐消失,最终没有沉淀;通入饱和na2co3溶液生成nahco3固体。17.将足量co2气体通入水玻璃(na2sio3溶液)中,然后加热蒸干,再在高温下充分灼烧,最后得到的固体物质是( a )a.na2sio3 b.na2co3、na2sio3c.na2co3、sio2 d.sio2解析:将足量co2气体通入水玻璃中,发生反应:2co2+na2sio3+2h2oh2sio3+ 2nahco3;加热蒸干,高温灼烧时发生反应:h2sio3h2o+sio2;2nahco3na2co3+ co2+ h2o;sio2+na2co3na2sio3+co2,生成的na2co3和sio2恰好完全反应,最后所得固体物质是na2sio3。18.证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是( d )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,投入氢氧化钠溶液中看其是否溶解解析:先加过量的盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现,有气泡出现则有石灰石;若有不溶物则滤出,投入氢氧化钠溶液中,若溶解,则有二氧化硅,d 正确。19.环境友好助洗剂4a沸石可代替会对水体造成营养化等环境问题的助洗剂聚磷酸钠(sttp),4a沸石是一种水合硅铝酸盐,化学式为na12al12si12o4827h2o。a mol 4a沸石与2 moll-1的盐酸恰好完全反应时,消耗盐酸的体积为( b )a.18a lb.24a lc.96a ld.144a l解析:4a沸石溶于盐酸,得到nacl、alcl3和h2sio3,根据原子守恒及化学式中原子个数比,即可得出。20.已知:ag2so4微溶于水,可溶于硝酸。溶液x中可能含有na+、ca2+、fe2+、cl-、br-、co32-、sio32-、so42-中的几种离子。为了确定其组成,某同学进行了如下实验: 下列说法正确的是( b )a.溶液x中一定含有na+、cl-和sio32-b.溶液x中一定不含ca2+、br-c.为确定溶液x中是否含有so42-,可取溶液2,加入bacl2溶液d.在溶液x中依次滴入盐酸、双氧水和硫氰化钾溶液后,溶液将变为血红色解析:加入过量稀盐酸有气体产生,说明溶液x中有co32-,则无ca2+、fe2+,结合电荷守恒知一定有na+,有沉淀生成说明有sio32-,溶液1中再加入过量agno3溶液,有白色沉淀生成,又由信息知ag2so4可溶于硝酸,所以不能确定溶液x中是否有so42-,而产物为agcl,则溶液x中无br-,因为前面加入盐酸,所以溶液x中不一定有cl-。综上所述,溶液x中一定有na+、co32-、sio32-,一定无ca2+、fe2+、br-,不能确定的是so42-、cl-,据此可知a、d错误,b正确;由流程知溶液2中有ag+,加入bacl2溶液会产生agcl,干扰so42-的检验,不能确定溶液x中是否含有so42-,c 错误。二、填空题21.白炭黑(sio2h2o)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业,可用蛇纹石主要成分为mg6si4o10(oh)8来制取,其主要工艺流程如下: (1)蛇纹石用氧化物形式可表示为 。 (2)碱浸时,为提高其中硅酸盐的浸取率,除采用合适的液固比和循环浸取外,还可采用的方法有 ; 。(任举两种) (3)过滤1得到的滤液的主要成分是 , 滤液与盐酸反应的主要离子方程式为 。 (4)洗涤时,如何证明产品已洗涤干净? 。 解析:该流程中,加naoh溶液碱浸的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐进入溶液,然后用盐酸和nacl溶液将硅酸盐转化成硅酸从溶液中分离出来,再经过进一步处理获得白炭黑。(1)将复杂硅酸盐用氧化物形式表示一般先写金属氧化物,再写二氧化硅,最后写水。(2)浸取的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐。提高浸取率可以从是否充分反应、充分接触等角度考虑。(3)碱浸后,溶液中含有可溶的硅酸钠以及剩余的naoh溶液。na2sio3与盐酸反应的离子方程式为sio32-+2h+h2sio3。(4)从流程图可知,h2sio3是从nacl溶液中分离出来的,表面沾有na+和cl-,所以只要检验最后一次洗涤液中是否含有na+或cl-即可。答案:(1)6mgo4sio24h2o(2)升高碱液温度并搅拌 将矿石粉碎(3)na2sio3、naoh sio32-+2h+h2sio3(4)取少许最后一次洗涤液,滴入12滴agno3溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤干净(或其他合理答案)22.硅在地壳中的含量较高,硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:(1)陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料,其中生产普通玻璃的主要原料有 。 (2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如图: 工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1 6001 800 除生成粗硅外,也可以生成碳化硅,则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为 。 在流化床反应器反应的产物中,sihcl3大约占85%,还有sicl4、sih2cl2、sih3cl等,粗硅生成sihcl3的化学反应方程式为 。 (3)还原炉中发生的化学反应为 。 (4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 。 解析:还原炉内,氢气与sihcl3发生氧化还原反应,生成si和hcl,化学方程式为sihcl3+h2si+3hcl;题中所述工艺生产中需要h2和hcl,而氯碱工业可以得到h2和cl2,所以可提供h2和hcl。答案:(1)纯碱、石英、石灰石(2)sio2+2csi+2co、sio2+3csic+2co si+3hclsihcl3+h2(3)sihcl3+h2si+3hcl (4)h2、hcl23.单晶硅是信息产业中重要的