苏教版必修1 专题3第3单元 含硅矿物与信息材料 作业 (6).doc

第3单元 含硅矿物与信息材料基础过关1.2015年初,全国范围内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.硅的结构和金刚石类似,是具有金属光泽的灰黑色固体d.硅单质既能与氢氧化钠反应又能与氢氟酸反应,所以硅是两性物质解析:硅与氢氟酸反应生成的四氟化硅不是盐,不符合两性物质的概念,故d错误。2.根据水泥和玻璃的生产,总结出硅酸盐工业的一般特点是(d)生成物是硅酸盐反应条件是高温由含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. b.c. d.3.下列说法不正确的是(d)a.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂b.二氧化硅可用于生产光纤c.涂漆、通过电镀加上金属层、制成合金等都是保护金属的措施d.相同条件下,溶液中cu2+、zn2+、h+的氧化性依次减弱4.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是(c)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.b.c.d.5.下列关于材料的说法不正确的是(c)a.太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置b.二氧化硅可用于制造光导纤维c.石英玻璃耐强酸强碱,可用来制造化学仪器d.si3n4是一种新型无机非金属材料,可用于制造发动机6.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+2naohna2sio3+cao+2h2c.用hf刻蚀玻璃:sio2+4hfsif4+2h2od.单质硅的制备:sio2+2csi+2co7.歌曲青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“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,科学家现已得知蓝紫色通常用硅酸铜钡(bacusi2ox,铜为+2价)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(c)a.是硅酸盐 b.性质稳定,不易脱色c.易溶解于强酸和强碱 d.x等于6解析:在硅酸铜钡中各元素化合价为铜+2,硅+4,氧-2,钡+2,则由化学式为bacusi2ox,可得:(+2)+(+2)+(+4)2+(-2)x=0,解得x=6,d正确;bacusi2o6是弱酸盐,所以能和强酸反应,和强碱不反应,c不正确。8.高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备:sio2si(粗)sihcl3si(纯)下列说法正确的是(d)a.步骤的化学方程式为sio2+csi+co2b.步骤中每生成或反应1 mol si,转移4 mol电子c.二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应d.sihcl3(沸点31.8 )中含有少量的sicl4(沸点57.6 ),通过蒸馏(或分馏)可提纯sihcl39.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naalo2溶液。最终有沉淀生成的是(a)a. b.c. d.10.下列离子方程式不正确的是(c)a.石英与烧碱反应:sio2+2oh-si+h2ob.硅与烧碱反应:si+2oh-+h2osi+2h2c.向小苏打溶液中加入过量的石灰水:2hc+ca2+2oh-caco3+2h2o+cd.往水玻璃中加入盐酸:2h+sih2sio3解析:c中过量的石灰水应使c全部沉淀,正确的离子方程式为hc+ca2+oh-caco3+h2o。能力提升11.在下列物质的转化关系中,a是一种固体单质,且常作半导体材料,e是一种白色沉淀,f是最轻的气体单质。据此填写:(1)b的化学式是,目前在现代通信方面b已被用于的主要原料。(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:a是固体单质且为半导体材料,所以a为si,则b为sio2(常用于制光导纤维),根据框图中的关系知e中含有si元素,且是加入过量盐酸生成的白色沉淀,所以e为h2sio3,则a为naoh,c为na2sio3,d为h2o,而f是最轻的气体单质,所以f为h2,si与naoh溶液反应的离子方程式为si+2oh-+h2osi+2h2,sio2与naoh溶液反应的离子方程式为sio2+2oh-si+h2o。答案:(1)sio2制光导纤维(2)sio2+2oh-si+h2o(3)si+2oh-+h2osi+2h2(4)si+2h+h2sio312.硅及其化合物对人类现代文明的发展具有特殊贡献。请回答下列有关问题:(1)硅原子的结构示意图: 。(2)下列物品或设备所用的材料属于硅酸盐的是 。长江三峡水泥大坝石英光导纤维陶瓷坩埚普通玻璃硅太阳能电池a. b.c. d.(3)常温下,sicl4为液态,沸点为57.6 ,在空气中冒白雾。制备高纯度硅的中间产物sicl4中溶有液态杂质,若要得到高纯度sicl4,应采用的方法是 ;用化学方程式及必要文字解释sicl4在空气中冒白雾的原因: 。答案:(1)(2)d(3)干燥条件下蒸馏sicl4+3h2oh2sio3+4hcl,hcl遇水蒸气产生白雾13.硅太阳能电池需用化合物甲,甲的摩尔质量为 140 gmol-1,其中硅元素的质量分数为60%。已知1 mol nh3与足量的化合物乙充分反应后可得到35 g甲与6 g h2。工业上制乙的流程如下:请回答下列问题:(1)乙的化学式是 。(2)nh3与足量的化合物乙反应制甲的化学方程式是 。(3)合成炉内物质需在保护气氛下高温合成,下列气体可作保护气的有(填字母编号)。a.o2b.h2c.n2d.co2e.ar(4)甲与少量h2so4溶液反应只得到h2sio3和盐m两种产物,写出该反应的离子方程式: 。请设计验证产物盐m的实验方案: 。解析:(1)由流程图中乙的获得需要在液氨的冷却下由冷凝器得到,再结合元素守恒,可知乙为sih4。(2)1 mol甲中含有si的物质的量为=3 mol;由1 mol nh3与足量的化合物乙充分反应后可得到35 g甲与6 g h2,根据氢原子守恒可知参加反应的sih4为=0.75 mol,再根据原子守恒可知甲的化学式为si3n4。(3)在高温下金属镁能与o2、n2、co2反应,故需要用具有还原性的h2或极稳定的稀有气体ar作保护气。(4)由元素守恒可知m为(nh4)2so4,验证m既需要验证n的存在,也需要验证s的存在。答案:(1)sih4(2)3sih4+4nh3si3n4+12h2(3)be(4)si3n4+4h+9h2o3h2sio3+4n取少量滤液于试管中,先加稀盐酸无明显现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成;另取少量滤液于试管中,加入氢氧化钠固体(或浓溶液)并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则说明盐m是(nh4)2so414.由磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑(sio2nh2o)、磷及甲醇,下列工艺过程原料综合利用率高,废弃物少。(1)上述反应中,属于置换反应的是(填“”“”“”“”或“”)。(2)已知sihcl3的沸点为31.8 ,提纯sihcl3适宜的方法是。(3)高温下进行的反应的化学方程式为 ;固体废弃物casio3可用于 。(4)反应需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行,其原因是 。解析:本题考查化学工艺流程图的分析。反应处为sio2+2csi+2co,反应从图中看出,反应物为sio2、c和ca3(po4)2,产物为co、p和casio3;c从0价升至 +2价,而p从+5价降到0价,所以c前面配5,ca3(po4)2 前面配1;反应为si+3hclsihcl3+h2;反应反应物有sihcl3和h2o,产物有hcl、h2和sio2nh2o;反应为co+2h2ch3oh。(1)置换反应是单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,只有、符合。(2)sihcl3的沸点低,可用蒸馏法分离。(3)ca