鲁科版必修一 第4章第1节 硅　无机非金属材料 作业1.doc

知能演练轻松闯关学生用书单独成册基础温故1下列叙述中，正确的是()a自然界中存在大量的单质硅b石英、水晶的主要成分都是二氧化硅c二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应d自然界中硅元素都存在于石英中解析：选b。自然界中硅元素含量很高，但都以化合态形式存在，a项错误；硅元素是亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，d项错误；二氧化硅的性质稳定，c项错误。2下列说法正确的是()asio2与h2o可以直接化合生成硅酸bc与sio2反应，c过量生成co，sio2过量生成co2c盛放石灰水的试剂瓶瓶塞不能用玻璃塞，应用橡胶塞dsi与naoh溶液反应体现了si的氧化性解析：选c。sio2难溶于水且不与水反应，故不可用sio2与h2o直接化合来生成硅酸；c与sio2反应的产物与反应物用量无关；si与naoh溶液反应si价态升高，体现了si的还原性。3下列关于硅及其化合物的说法，不正确的是()a晶体硅可用做半导体材料b硅的氧化物都可用做光导纤维的材料c碳化硅可用做砂纸、砂轮的磨料d水玻璃可用做黏合剂及耐火材料解析：选b。硅的单质有晶体硅和无定形硅两种，晶体硅才可用做半导体材料。硅的氧化物中晶体二氧化硅才可用做光导纤维的材料。4下列有关说法正确的是()aco2与水反应生成碳酸，是酸性氧化物；sio2不能与水反应生成硅酸，不是酸性氧化物bnaoh溶液不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放c除去二氧化硅中少量的碳酸钙杂质应选用水d粗硅制备时，发生的反应为csio2=sico2解析：选b。a项，酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物，而不是能与水反应生成酸的氧化物，虽然sio2不能与水反应生成硅酸，但sio2能与naoh溶液反应生成硅酸钠和水，是酸性氧化物，错误；b项，玻璃的成分中含二氧化硅，碱性试剂都不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放，正确；c项，二氧化硅和碳酸钙都不溶于水，不能用水除去二氧化硅中少量的碳酸钙杂质，错误；d项，粗硅制备时的反应原理是2csio2si2co，需在高温条件下反应，且产物中生成的是co，而不是co2，错误。5制备硅单质时，主要化学反应如下：sio2(石英砂)2c(焦炭)si(粗硅)2co；si(粗硅)2cl2sicl4；sicl42h2si(纯硅)4hcl。下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是()a为置换反应b均为氧化还原反应c为化合反应d三个反应的反应物中硅元素均被还原解析：选d。在反应中si元素化合价升高，被氧化。6材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()选项材料主要化学成分a刚玉、金刚石三氧化二铝b大理石、石灰石碳酸钙c普通水泥、普通玻璃硅酸盐d沙子、石英二氧化硅解析：选a。刚玉的成分是al2o3，金刚石的成分是c，a错误；大理石、石灰石的主要成分都是caco3；普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃熔炉中熔融而得到的硅酸盐，普通水泥是以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏而得到的硅酸盐；沙子和石英的主要成分都是sio2。7下列有关硅及其化合物的说法正确的是()a晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料b常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在csio2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸d除去sio2中混有的caco3可加入适量的稀盐酸解析：选d。a项，晶体硅虽然具有金属光泽，但它属于非金属单质；其导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。b项，虽然常温下硅的化学性质稳定，但自然界中没有游离态的硅，它主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。c项，sio2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不与水反应。d项，sio2不溶于稀盐酸，可使用稀盐酸除去其中混有的caco3，化学方程式为caco32hcl=cacl2co2h2o。8新型无机非金属材料碳化钛(tic)、碳化硼(b4c3)、氮化硅等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温下进行，在合成工艺中必须注意()a通入充足的氧气 b可在空气中进行c可在氮气氛围中合成 d通入少量氧气解析：选c。合成这些无机非金属材料的过程中应杜绝氧气的存在，否则会生成相应的氧化物。9下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：混合物sio2(caco3)co2(so2)nahco3(na2sio3)sio2(nacl)除杂试剂分离方法解析：sio2(caco3)：可利用sio2不溶于盐酸而caco3溶于盐酸除去caco3；co2(so2)：可通入饱和nahco3溶液；nahco3(na2sio3)：通入足量co2气体；sio2(nacl)：溶于水过滤。答案：混合物sio2(caco3)co2(so2)nahco3(na2sio3)sio2(nacl)除杂试剂盐酸饱和nahco3溶液通入足量co2水分离方法过滤洗气过滤过滤10.氮化硅是一种高温结构陶瓷，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氮气在1 300 时反应获得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_(填序号)。制汽轮机叶片航空航天耐高温材料制永久性模具汽车发动机(2)画出n的原子结构示意图：_，写出氮化硅的化学式：_。(3)高纯硅与纯氮气反应制得氮化硅，请写出反应的化学方程式：_。解析：从有关信息可知，氮化硅具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优良性能。由于si元素显4价，n元素显3价，故氮化硅的化学式为si3n4。答案：(1)(2 si3n4(3)2n23sisi3n4能力提升11向用石蜡围成的“spark”凹槽内注入某溶液，即可在玻璃上刻蚀出“spark”的字样，则该溶液是()a盐酸 b氢氟酸c烧碱 d饱和食盐水解析：选b。常温下玻璃中的sio2可与氢氟酸反应。12能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是()aco2是气体，sio2是固体b二氧化硅的熔点比二氧化碳高cco2溶于水形成碳酸，sio2难溶于水dco2通入na2sio3中析出硅酸沉淀解析：选d。酸的酸性强弱与对应酸性氧化物的状态和物理性质无关，a、b均不正确；c项只能说明其对应酸性氧化物与水反应的难易程度，无法比较两种酸的酸性强弱；d项属于较强的酸制取较弱的酸，能够证明硅酸的酸性弱于碳酸的酸性。13下列有关硅酸盐的叙述，正确的是()a大部分硅酸盐都易溶于水，na2sio3是常见的可溶性硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，可用做建筑黏合剂b石英砂可与烧碱反应制水玻璃的离子方程式：sio22oh=sioh2oc硅酸具有酸的通性，能使石蕊试液变红d石棉mg3ca(sio3)4可表示为氧化物形式：3mgocao4sio2解析：选b。硅酸盐大部分难溶于水，常见硅酸盐中只有na2sio3、k2sio3等可溶，a错；石英砂成分为sio2，sio22naoh=na2sio3h2o，naoh、na2sio3为强电解质可拆成离子形式，b正确；硅酸具有酸的通性，如能与碱反应，但其难溶于水，不能使石蕊试液变色，c错；硅酸盐改写成氧化物形式时要按“较活泼金属氧化物较不活泼金属氧化物二氧化硅水”的顺序排列，由于ca活泼性强于mg，所以其氧化物形式应为cao3mgo4sio2，d错。14下列物质放置在空气中变质(不考虑水分蒸发和吸收空气中的水分)，且能析出沉淀，加入盐酸时固体不溶解的是()a澄清石灰水 b水玻璃c浓硫酸 dnaoh溶液解析：选b。a项中的ca(oh)2能与空气中的co2反应，生成caco3沉淀而变质，但caco3能与盐酸反应而溶解；b项为na2sio3溶液，露置于空气中时易吸收空气中的co2和h2o生成h2sio3沉淀而使na2sio3变质，且h2sio3不与盐酸反应；c项中浓h2so4会吸收空气中的水分，但不会变质；d项中的naoh也能与空气中的co2反应，生成na2co3而变质，但na2co3不是沉淀。15.为探究hcl、h2co3、h2sio3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：(1)若锥形瓶中装有某可溶性正盐溶液，分液漏斗中所盛试剂应为_。(2)装置b所盛的试剂是_，其作用是_。(3)装置c所盛试剂是_，c中反应的离子方程式是_。(4)由此得出的结论是酸性：_。解析：解答本题要注意以下两点：酸性强弱关系可利用“强酸弱酸盐弱酸强酸盐”来比较。可先制备co2，再制备h2sio3，由此选择合适的药品。根据以上分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，a中盛放na2co3溶液。根据na2co32hcl=2naclh2oco2可知酸性：hclh2co3，然后将生成的co2通入na2sio3溶液中，反应为na2sio3co2h2o=h2sio3na2co3，由此判断酸性：h2co3h2sio3；但需注意的是a中反应会有hcl气体逸出，故a中生成的气体通入na2sio3溶液前需将hcl气体吸收，但不能吸收co2，故可选用饱和nahco3溶液。答案：(1)盐酸(2)饱和nahco3溶液吸收hcl气体(3)na2sio3溶液sioco2h2o=h2sio3co(4)hclh2co3h2sio316硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，三氯甲硅烷(sihcl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：写出由纯sihcl3制备高纯硅的化学反应方程式：_。整个制备过程必须严格控制无水无氧。sihcl3遇水剧烈反应生成h2sio3、hcl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：_；h2还原sihcl3过程中若混入o2，可能引起的后果是_。(2)下列有关硅材料的说法正确的是_(填字母)。a碳化硅化学性质稳定，可用于生产砂纸、砂轮等b含硅4%的钢具有很高的导磁性，主要用做变压器铁芯c高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维d普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高e盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅解析：(1)h2还原sihcl3可制备si，化学方程式为sihcl3h2si3hcl。sihcl3与h2o反应生成h2sio3、hcl和h2；用h2还原sihcl3过程中若混入o2，则高温下h2与o2反应发