苏教版必修1 专题3第3单元 含硅矿物与信息材料 作业 (7).doc

第3单元 含硅矿物与信息材料【基础梳理】1.从下面所给的四个词中选出一个与陶瓷、玻璃、水泥同类的是() a.光导纤维 b.有机玻璃 c.人造纤维 d.砖瓦2.下面有关硅的叙述中，正确的是() a硅原子既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。 b硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位。 c硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在。 d硅在电子工业中，是最重要的半导体材料。3.以下物质间的每步转化通过一步反应都能实现的是() a.alal2o3al（oh）3naalo2 b.fefecl2fe（oh）2fe（oh）3 c.sso3h2so4mgso4 d.sisio2h2sio34.下面关于硅的叙述中，正确的是() a.硅的非金属性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合反应 b.硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位 c.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在 d.硅在电子工业中，是重要的半导体材料5.下列的说法中正确的是() a.普通玻璃是以黏土和石英为原料制得的 b.水泥是以纯碱、石灰石、和石英为主要原料制得的 c.陶瓷都是以黏土为原料经高温烧结而成的 d.最简单的硅酸盐是二氧化硅6.下列各组物质均属于硅酸盐工业产品的是() a.陶瓷、水泥 b.单晶硅、玻璃 c.氮肥、漂白粉 d.石英玻璃、烧碱7.从石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：sio2+2csi(粗)+2co si(粗)+2cl2sicl4 sicl4+2h2si(纯)+4hcl关于上述反应的分析不正确的是() a.、是置换反应，是化合反应 b.高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅 c.任一反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子 d.高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅8.下列有关玻璃的说法错误的是() a.纯碱、石灰石和石英是制造玻璃的主要原料 b.玻璃没有一定的熔点，在某个温度范围内逐渐软化 c.在生产玻璃的过程中加入不同物质可以制得具有不同性能和用途的玻璃 d.钢化玻璃是在普通玻璃中加入钢制备得到的9.下列说法正确的是() a.sio2溶于水显酸性 b.co2通入水玻璃中可得到原硅酸 c.sio2是酸性氧化物，它不溶于任何酸 d.因高温时sio2与na2co3反应放出co2，所以硅酸的酸性比碳酸强10.下列叙述不正确的是() a.co2通入na2sio3溶液中可以得到硅酸 b.水玻璃是一种矿物胶，既不能燃烧也不易腐蚀 c.sio2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸 d.二氧化硅是硅酸的酸酐，但不与水反应产生硅酸【运用提升】11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baocuo2sio2 b性质稳定，不易脱色 c易溶解于强酸和强碱 dx等于612.有以下五种物质的饱和溶液：cacl2ca(oh)2na2sio3na2co3naalo2，向其中分别持继通入co2，最终会得到沉淀或析出晶体的是() a. b. c. d.13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() ana2sio3 bna2co3、na2sio3 cna2co3、sio2 dsio214.硅酸盐种类繁多、结构复杂、组成各异常用二氧化硅和金属氧化物形式来表示其组成(1)高岭石al2(si2o5)(oh)4(2) 正长石kalsio3(3)镁橄榄石(mg2sio4) (4)滑石mg3(si4o10)(oh)215.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在1300 时反应获得. 粉末状的氮化硅也可以由sicl4的蒸气和nh3的混合物反应制取. 粉末状氮化硅在空气和水中都不稳定. 但是将粉末状氮化硅和适量mgo在230个大气压下和185 的密闭容器中热处理, 可以得到结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料.(1)写出由sicl4和nh3制备si3n4的化学方程式_。(2)分别写出si3n4和h2o、o2反应的化学方程式:_、_。(3)为什么结构紧密的固体si3n4不再受h2o和o2的侵蚀？_。【选做题】16.晶体硅是一种重要的非金属材料，在现代电子工业中具有非常重要的应用工业上制备高纯硅的主要步骤如下：(1)下列有关硅及化合物的说法，正确的是_。a石英的主要成分是sio2b太阳能电池使用单质硅做材料，其应用有利于环保、节能c粗硅制备高纯硅的过程不涉及氧化还原反应d玻璃、水泥、陶瓷都属于硅酸盐产品(2)sicl4在室温下为无色液体，易挥发，粗硅与氯气反应得到的粗sicl4中含有大量固体杂质，通过“操作a”提纯得到纯sicl4，操作a的名称是_。(3)整个制备过程必须严格控制无水无氧h2还原sicl4过程中发生的反应是：_在该过程中若有o2混入，可能引起的后果是_。答案及解析1.d解析：从题干所给的信息：陶瓷是传统无机非金属材料。玻璃和水泥属于硅酸盐，很明显，另一物质，必须属于硅酸盐才能使其归纳在一起，由此不难得出选项d是正确的，a的主要成分是sio2，不属于硅酸盐；有机玻璃和人造纤维都属于有机物，不符合题意，砖瓦是陶瓷器中的土器，属于硅酸盐。2.ad 解析：硅最外层有四个电子；自然界没有硅单质。3.b解析：al2o3可以先与酸反应生成al3+，然后与碱反应生成al（oh）3，不能一步实现，故a错误；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与碱反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，每步转化都能一步反应实现，故b正确；sso3的转化，应硫先与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫再与氧气反应生成三氧化硫，硫不能直接反应生成三氧化硫，故c错误；二氧化硅不能与水反应生成硅酸，二氧化硅与先氢氧化钠反应生成硅酸钠，硅酸钠与盐酸反应生成硅酸，故d错误；故选b。4.d解析：硅的非金属性比碳弱，a项错；硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，排名前四位的是o、si、al、fe，所以b项错；硅在自然界中是以化合态存在的，所以c项也错，答案应选d。5.c解析： 生产玻璃的原料是：纯碱、石灰石和石英，故a错误；生产水泥的原料是黏土和石英，故b错误；黏土高温烧结可以获得陶瓷，故c正确；硅酸盐是含有硅酸根离子的盐，属于盐类，二氧化硅属于氧化物，不是硅酸盐，故d错误。故选c。6.a解析：制陶瓷的主要原料是粘土，制备水泥主要原料是石灰石和粘土，都通过高温加热，水泥主要成分为3caosio2、2 caosio2、3caoal2o3，陶瓷、水泥属于硅酸盐工业产品，故a正确；晶体硅不属于硅酸盐工业产品，故b错误；漂白粉主要成分ca （clo）2和cacl2、氮肥不属于硅酸盐工业产品，故c错误；烧碱不属于硅酸盐工业产品，故d错误。故选a。7.d8.d解析：制造玻璃的主要原料纯碱、石灰石和石英，其中石英的用量最大，故a正确；玻璃不属于晶体，没有固定的熔沸点，在某个温度范围内逐渐软化，故b正确；在生产玻璃的过程中加入不同物质可以制得具有不同性能和用途的玻璃，混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过特殊方法制得的钢化玻璃等，故c正确；钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为提高玻璃的强度，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等，并非加入钢，故d错误；故选d。9.b解析：sio2是一种难溶于水的固体，故a是不正确的。sio2可与hf作用，故保存氢氟酸时不能使用玻璃瓶。sio2可与na2co3在高温条件下反应是因为生成的co2气体能不断地从反应体系中逸出，从而促进平衡向正反应方向移动，而并非因为h2sio3酸性比h2co3强。10.c解析：碳酸的酸性比硅酸强，强酸能制取弱酸，二氧化碳和硅酸钠的水溶液反应生成硅酸，所以可以将二氧化碳通入na2sio3溶液中得到硅酸，故a正确；水玻璃是硅酸钠的水溶液，它既不能燃烧也不易腐蚀，所以木材和织物用水玻璃浸泡后既可防腐又不易着火，故b正确；二氧化硅和氢氟酸能反应，反应方程式为sio2+4hf=sif4+2h2o，故c错误；二氧化硅是硅酸的酸酐，但二氧化硅和水不反应，可以用盐酸和硅酸钠溶液制取硅酸，故d正确；故选c。11.c 解析：根据化合物中元素化合价代数和等于零的原则，22242x，所以x6；bacusi2o6可用氧化物形式表示为baocuo2sio2；硅酸铜钡属于硅酸盐，不溶于强酸，由于古瓷中所用颜料能长时间保留原来的颜色，所以硅酸铜钡的性质稳定，不易脱色。12.d解析：碳酸比盐酸弱，co2与cacl2溶液不会反应，无沉淀生成，故错误；酸性氧化物能与碱反应，过量的co2与ca（oh）2反应：ca（oh）2+2co2ca（hco3）2，无沉淀生成，故错误；碳酸比硅酸强，过量的co2与na2sio3溶液反应：2co2+na2sio3+2h2o2nahco3+h2sio3，产生硅酸沉淀，故正确；过量的co2通入饱和na2co3溶液中发生反应：na2co3+h2o+co22nahco3，因为碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，所以有nahco3晶体析出，故正确；naalo2溶液通入过量的二氧化碳，由于碳酸酸性比氢氧化铝强，所以生成氢氧化铝白色沉淀和碳酸氢钠，2h2o+naalo2+co2=al（oh）3+nahco3，故正确；故选：d。13.a 解析：将足量co2气体通入水玻璃中，发生反应：2co2na2sio32h2o=h2sio32nahco3；加热蒸干，高温灼烧时发生反应：h2sio3h2osio2；2nahco3na2co3co2h2o；na2co3sio2na2sio3co2，所以最后所得固体物质是na2sio3，故选a项。14.(1)al2o3.2sio2.2h2o （2）k2o.al2o3.6sio2(3)2mgo.sio2 (4) 3mgo.4sio2.h2o解析：在用氧化物表示硅酸盐时要注意书写时的一般顺序：先是金属氧化物再是sio2，最后是写h2o 。15.(1)3sicl44nh3=si3n412hcl(2)si3n49h2o=3h2sio34nh3si3n43o2=3sio22n2(3)因为在加压和加热条件下si3n4表面和空气中的o2反应生成稳定的sio2, 从而形成了致密的sio2与mgo保护层, 防止内部的si3n4继续与空气和水接触而被侵蚀解析：本题考查新型高温陶瓷材料氮化硅的结构性质特点. sicl4与nh3反应生成si3n4,其中si、n的化合价均未改变, 所以另一种产物应为hcl. si3n4与h2o反应时, sin键要向sio键转化, 生成稳定的h2sio3,同时有nh3生成; si3n4与o2反应时, 产物为sio2和n2. 在高温高压条件下, si3n4表面与空气中的o2反应, 生成致密的sio2, 它与mgo形成保护层, 防止内部的si3n4被h2o和o2侵蚀.16. (1)abd(2)蒸馏（分馏、精馏均可）(3)2h2+sicl4si+4hcl引起爆炸解析：（1）因石英的主要成分为sio2，故a正确；因硅可用来制电池的材料，这一应用有利于环保、节能，故b正确；因粗硅制备高