鲁科版必修1 第4章第1节硅无机非金属材料 作业.doc

自我小测第1课时半导体材料和光导纤维1在自然界中，硅存在于地壳中的各种矿物和岩石中的主要形式是()a晶体硅 b硅酸c二氧化硅和硅酸盐 dsic2对于化学方程式sio23csic2co，有关叙述正确的是()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213下列变化中不能一步实现的是()ana2sio3h2sio3bh2sio3sio2csio2h2sio3dsio2na2sio34下列说法：硅化学性质很稳定，因此硅在自然界中以游离态形式存在；二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大的差异；二氧化硅是一种酸性氧化物，它不与任何酸发生反应，正确的是()a bc d5地壳中含量占第一、第二位的元素形成的化合物不具有的性质是()a常温下与水反应生成酸b常温下能与苛性钠反应c高温下能与cao、caco3反应d常温下能与氢氟酸反应6有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，你认为不妥的是()a便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料b自然界的含硅化合物易开采c硅燃烧放出的热量大，燃烧产物对环境污染程度低且容易有效控制d自然界中存在大量的单质硅7目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，即信息高速公路。光纤通信所使用的光缆，其主要部件为光导纤维。下列说法正确的是()制造光导纤维的主要原料是caco3制造光导纤维的主要原料是sio2光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的折射a bc d8下列离子方程式书写不正确的是()a往naoh溶液中加入过量co2：co2ohhcob单质si与氢氟酸反应：si4hf2h2sif4c石英砂与烧碱反应制水玻璃：sio22ohsioh2od往水玻璃中通入二氧化碳：na2sio3h2oco2h2sio3co2na9将2.8 g硅粉与2.3 g钠同时放入足量水中，采用恰当的方法收集反应过程中产生的气体(全部收集)，这些气体在标准状况下的体积为()a1.12 l b4.48 lc5.6 l d3.36 l10如图，已知：单质e可作为半导体材料；化合物f是不能生成盐的氧化物；化合物i能溶于水呈酸性，它能够跟氧化物a起反应。据此，请填空：(1)化合物f是_。(2)化合物i是_。(3)反应的化学方程式是_。(4)反应的化学方程式是_。11晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅粗硅与干燥hcl气体反应制得sihcl3：si3hclsihcl3h2sihcl3与过量h2在1 0001 100 反应制得纯硅。已知sihcl3能与h2o强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：(1)第步制备粗硅的化学反应方程式为_。(2)粗硅与hcl反应完全后，经冷凝得到的sihcl3(沸点33.0 )中含有少量sicl4(沸点57.6 )和hcl(沸点84.7 )，提纯sihcl3采用的方法为_。(3)用sihcl3与过量h2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：装置b中的试剂是_。装置c中的烧瓶需要加热，其目的是_。反应一段时间后，装置d中观察到的现象是_，装置d不能采用普通玻璃管的原因是_，装置d中发生反应的化学方程式为_。为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_。为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是_。a碘水 b氯水cnaoh溶液 dkscn溶液ena2so3溶液参考答案1解析：在自然界里没有游离态的硅，只有化合态的硅，硅的化合物几乎全部都是二氧化硅和硅酸盐。答案：c2解析：根据化合价的变化可知氧化剂和还原剂都是c，sio2既不是氧化剂也不是还原剂。答案：c3解析：na2sio3与盐酸可以制得h2sio3，h2sio3受热分解可得sio2，sio2不溶于水，不能与水反应，直接得到h2sio3，但可与naoh溶液直接反应得到na2sio3。答案：c4解析：虽然元素的存在形式与元素的化学性质(活泼性)有关系，但要注意特例：硅虽然化学性质稳定，但在自然界中却以化合态(二氧化硅和硅酸盐)形式存在；二氧化硅晶体与二氧化碳的物理性质(如熔、沸点)有很大的差异；一般而言，酸性氧化物不会和酸发生反应，像sio2不会和hno3、h2so4等发生反应，但它却很容易和氢氟酸反应：4hfsio2sif42h2o，因此上述说法中只有是正确的，选d项。答案：d5解析：地壳中含量占第一、第二位的元素分别是氧和硅，它们所形成的化合物是sio2，sio2常温下不与水反应。答案：a6解析：有些燃料，如氢气具有发热量大、无污染等优点，但从运输、储存角度就不如硅了，硅是固体，常温下性质稳定，是非常安全的；另外，硅在自然界中存在广泛，硅的化合物易开采，其燃烧产物为sio2，对环境污染程度低。但需注意的是，自然界没有游离态的硅，因此，d是错误的。答案：d7解析：本题综合考查了学生对新型无机非金属材料的了解，以及物理光学的基本原理。光导纤维主要原料的化学成分是sio2，而光导纤维传递光信号的基本原理则是光的全反射。答案：b8解析：往naoh溶液中通入少量co2，生成物是na2co3，通入过量的co2时生成nahco3。硅常温下不与酸反应，但与氢氟酸反应，hf是弱酸，所以离子方程式与化学方程式相同。石英砂的成分为sio2，与烧碱反应生成盐和水。na2sio3易溶于水，na2sio3电离生成na和sio。答案：d9解析：2na2h2o2naohh2 223 g 2 mol 22.4 l 2.3 g 0.1 mol 1.12 lsi2naohh2ona2sio32h228 g2 mol222.4 l14 g0.1 mol 2.24 l反应后硅有剩余，v(h2)1.12 l2.24 l3.36 l。答案：d10解析：本题主要考查元素化合物的性质，是一道常规的框图推断题。要求学生能在全面系统地掌握元素及化合物性质的基础上，善于抓住某些元素的特殊性质为解题的突破口和切入点。由题中所叙述的条件，单质e为半导体材料，化合物f是不能生成盐的氧化物，结合框图中的反应可推知e和f分别为si和co。反应为：sio22csi2co。氧化物a是sio2，它除了跟氢氟酸反应以外不跟任何酸反应，由此可判断化合物i为hf。由“氧化物c单质dhf单质h”可推知该反应为：2f22h2o4hfo2，至此即可突破全题。答案：(1)co(2)hf(3)2h2o22h2o(4)2f22h2o4hfo211解析：本题以粗硅提纯为信息，考查了化学方程式书写、基本实验操作和设计等知识。在实验过程中需要注意以下几点：分离两种沸点不同或差别较大的物质的时候可以采取分馏或蒸馏的方法。h2在还原sihcl3之前需要干燥。h2还原sihcl3需要在石英管中进行，在高温下要考虑到玻璃的软化。铁单质的检验是根据题意中的先转化为了fe3后再进行检验。答案：(1)sio22csi2co(2)分馏(或蒸馏)(3)浓硫酸使滴入烧瓶中的sihcl3汽化有固体生成 在反应温度下，普通玻璃会软化sihcl3h2si3hcl排尽装置中的空气bd第2课时硅酸盐与无机非金属材料1玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是()a烧碱 b纯碱c氢氟酸 d盐酸2想一下为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起，然后从所给的4个词中选出1个与它们同类的物质()a光导纤维 b有机玻璃c人造纤维 d砖瓦3不可用来制取硅酸的反应是()a硅酸钠中加入稀硫酸b二氧化硅加入沸水中c水玻璃中通入足量的co2d硅酸钠溶液中加入盐酸4制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常用以下反应实现：si(s)3hcl(g)sihcl3(g)h2(g)(反应放热)sihcl3h2si3hcl下列对上述两个反应的叙述中，错误的是()a两个反应都是置换反应b反应是吸热反应c两个反应互为可逆反应d两个反应都是氧化还原反应答案：c5过量的泥沙、纯碱、生石灰熔融后生成()水泥玻璃瓷器混凝土一种硅酸盐产品a和 b和c d6新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的共同特性是()a耐高温性 b具有电学特性c具有光学特性 d具有生物功能7下列离子方程式书写不正确的是()a硅与烧碱溶液：si2ohh2osio2h2b单质硅与氢氟酸反应：si4hf2h2sif4c石英砂与烧碱反应制水玻璃：sio22ohsioh2od往水玻璃中通入二氧化碳：na2sio3h2oco2h2sio32naco8(双选)下列各项的叙述中，错误的是()a普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙等b水泥是一种纯净物c混凝土常以钢筋做骨架，而不用其他金属，是因为钢筋的硬度大且其热膨胀系数和混凝土相差不大d水泥具有水硬性，故不适合水下施工9中国北京曙光公司研制出了第一款具有我国完全知识产权的高性能cpu芯片“龙芯一号”。(1)“龙芯”(芯片)的主要化学成分是_。(2)计算机长距离联网使用的传输速度很快的线路的材料叫_，主要化学成分是_，属于_材料。(3)如果这种埋在地下的材料裸露在碱性土壤中，会导致断路。用离子方程式说明其原因：_。10100 g caco3与30 g sio2的混合物加强热，使之充分反应。请计算得到气体的体积为多少(标准状况)?参考答案1解析：氢氟酸能与二氧化硅发生化学反应生成sif4，氢氟酸具有强腐蚀性，故可用来在玻璃上雕花或刻字。烧碱也能与二氧化硅反应，但作用远不如氢氟酸强。答案：c2解析：无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料，传统无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，如：玻璃、水泥、陶瓷，其中砖瓦是陶瓷中的一种。答案：d3解析：a、c、d三项中h2so4、h2co3、hcl的酸性都强于硅酸，制得的h2sio3难溶于水而分离；b项中sio2不溶于水，因而不能制得h2sio3。答案：b4解析：两个反应所发生的条件不同，因此不是可逆反应，故选c。5解析：本题主要考查了硅酸盐材料的制备和用途，泥沙的主要成分是sio2和硅酸盐，sio2、纯碱、生石灰可制玻璃，而玻璃是硅酸盐产品之一，故正确答案为b。答案：b6解析：本题主要考查了无机非金属材料，可以看出：a是二者的共性，b、c、d是不同种类的新型无机非金属材料的特性。答案：a7解析：硅常温下不与酸反应，但与氢氟酸反应，hf是弱酸，所以离子方程式与化学方程式相同，石英砂的成分为sio2，与烧碱反应生成盐和水，na2sio3易溶于水，na2sio3电离生成na和sio。答案：d8解析：这是一道常识性题目，解决这个问题的关键是要熟悉普通水泥的成分及水泥的性能、应用等。其主要成分是硅酸三钙(3caosio2)、硅酸二钙(2caosio2)和铝酸三钙(3caoal2o3)，故水泥应是一种混合物。水泥具有水硬性，在水中也能硬化，因此可进行水下施工。混凝土以钢筋做骨架，是因为钢筋的热膨胀系数和其相差不大且钢筋的硬度较大。答案：bd9解析：该题是对si及sio2性质和用途的考查。制造芯片的原料是晶体硅；sio2可制成光导纤维，用于传输信息；sio2可与碱反应生成硅酸盐而被腐蚀。答案：(1)si(2)光导纤维sio2新型无机非金属(3)sio22ohsioh2o10解析：方法1(常规法)：二者混合加强热发生的反应为caco3sio2casio3co2，特别要注意的是：30 g sio2完全反应只消耗50 g caco3，剩余的caco3还要单独分解，又生成一部分co2。解：caco3sio2casio3co2 100 g 60 g 22.4 l 50 g 3