高中化学 第四章 非金属及其化合物 4.1 无机非金属材料的主角硅检测3 新人教版必修1.doc

课时跟踪检测（十九） 二氧化硅和硅酸1下列物质中主要成分不是二氧化硅的是()a干冰b水晶c玛瑙 d硅石解析：选a干冰为固体co2，主要成分不是sio2，b、c、d项物质的主要成分都为二氧化硅。2下列说法正确的是()asio2能和水发生化合反应生成硅酸bsio2是酸性氧化物，它不溶于任何酸csio2的俗名叫石英，能溶于水dsio2又叫水晶，能溶于naoh溶液中解析：选dsio2不溶于水，不能和水化合生成硅酸，a、c项错误；sio2可以与氢氟酸反应生成sif4无色气体，b项错误；sio2又叫水晶，能溶于naoh溶液中，d项正确。3下列不需要用到二氧化硅的是()a光导纤维 b半导体材料c石英钟表 d普通玻璃解析：选ba项，光导纤维的主要成分为二氧化硅，正确；b项，半导体材料主要成分为si，错误；c项，石英的成分为二氧化硅，d项，玻璃的成分中含有二氧化硅；c、d正确。4熔融烧碱应选用的器皿是()a石英坩埚 b普通玻璃坩埚c生铁坩埚 d陶瓷坩埚(含有sio2)解析：选c石英、普通玻璃、陶瓷中均含有sio2。高温下，烧碱能与sio2发生反应而使坩埚腐蚀；铁在高温下不与naoh反应。5下列说法不正确的是()a因sio2不溶于水，故sio2不是酸性氧化物b在反应sio22csi2co中sio2作氧化剂csio2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大d氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸解析：选aa项，sio2不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物，错误；b项，在该反应中sio2被c还原为si，sio2作氧化剂，正确；c项，由于sio2是一种空间立体网状结构的物质，故熔点高，硬度大，正确；d项，sio2能与氢氟酸反应，故常用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，正确。6下列叙述正确的是()aco2和sio2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似b因为caco3sio2casio3co2，所以硅酸的酸性比碳酸强cco2和sio2都能与碳反应，且都作氧化剂dsio2晶体熔、沸点高，硬度大，故可用于制作光导纤维解析：选cco2的熔沸点低，溶于水，sio2的熔沸点高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系，a错；caco3和sio2反应是sio2的特殊性质，不能说明h2co3的酸性比h2sio3的弱，b错；sio2晶体在光学方面的特性，决定了其可制作光导纤维，d错。7石英沙(主要成分sio2)是一种常见工业原料，其中常混有少量碳酸钙。要除去石英沙中的少量碳酸钙，应采用的方法是()a用稀硫酸溶解后过滤分离b用酒精灯加热c用水溶解后过滤分离d用稀盐酸溶解后过滤分离解析：选da项，sio2为酸性氧化物，不能与硫酸反应，碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物，不能过滤分离，错误；b项，用酒精灯加热，caco3不能发生分解反应，即使分解仍混有分解产物cao，错误；c项，sio2和caco3都不溶于水，不能用溶解、过滤的方法除去，错误；d项，碳酸钙能与盐酸反应生成可溶性氯化钙、水和co2，而sio2不溶解，可以除去杂质，正确。8下列变化不能一步实现的是()ana2sio3h2sio3 bh2sio3sio2csio2h2sio3 dsio2na2sio3解析：选cna2sio3h2sio3；h2sio3sio2；sio2naoh,na2sio3；sio2与水不反应，不能一步反应生成h2sio3。9为确认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)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为_。(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)由此可得出的结论是：酸性：_。解析：根据强酸弱酸盐弱酸强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，a中盛放na2co3，根据na2co32hcl=2naclh2oco2可以知道酸性hcl强于h2co3，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，故通入na2sio3溶液前需将hcl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)hclh2co3h2sio310高纯二氧化硅可用来制造光纤。某稻壳灰的成分为：组分sio2cna2ok2oal2o3fe2o3质量分数59.2038.800.250.500.640.61通过如下流程可由稻壳灰制备较纯净的二氧化硅。请回答下列问题：(1)根据氧化物的性质进行分类，稻壳灰中涉及的氧化物最多有_类。(2)步骤中涉及sio2反应的离子方程式为_。(3)滤渣a的成分有_。(填化学式)(4)步骤反应的化学方程式为_。(5)实验室进行步骤用到的仪器有坩埚钳、酒精灯、三脚架、_和_。解析：(1)根据氧化物的性质可以把氧化物分为碱性氧化物、酸性氧化物、两性氧化物3类，稻壳灰中的sio2属于酸性氧化物，na2o、k2o属于碱性氧化物、al2o3属于两性氧化物；(2)步骤中涉及sio2与oh反应生成sio和h2o，离子方程式是sio22oh=sioh2o；(3)稻壳灰的成分中sio2、al2o3与naoh反应，na2o、k2o与h2o反应，而c与fe2o3均不反应，所以滤渣a的成分是c、fe2o3；(4)滤液a中含有sio、alo，加入过量稀盐酸，则alo与过量的稀盐酸反应生成al3，sio与过量的稀盐酸反应生成h2sio3沉淀，过滤得到h2sio3，煅烧生成sio2和h2o，化学方程式是h2sio3sio2h2o；(5)煅烧固体时，需要将固体放在坩埚中，坩埚放在泥三角上，泥三角放在三脚架上，用酒精灯加热，用坩埚钳取下坩埚，所以还需要坩埚和泥三角。答案：(1)3(2)sio22oh=sioh2o(3)c、fe2o3(4)h2sio3sio2h2o(5)坩埚泥三角1关于二氧化硅，下列叙述不正确的是()a水晶的主要成分是二氧化硅b二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别c二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸d二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应解析：选d水晶的主要成分为sio2，a项正确；co2是由分子构成的，而sio2是si和o按12组成的空间立体网状结构的晶体，二者物理性质差别较大，b正确；sio2不溶于水也不与水反应，c项正确；sio2可以与氢氟酸反应，d项不正确。2下列关于碳酸(h2co3)和硅酸(h2sio3)的说法中不正确的是()a两者均为弱酸b两者均可使紫色石蕊溶液变红色cco2气体通入na2sio3溶液中可以制得硅酸d两者受热时均可以分解解析：选b硅酸不能使紫色石蕊溶液变红，b不正确。3用胶头滴管向用石蜡围成的“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能腐蚀玻璃的是氢氟酸，反应的化学方程式为sio24hf=sif42h2o。4将过量的co2分别通入：cacl2溶液浓na2sio3溶液ca(oh)2溶液饱和na2co3溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是()a bc d解析：选b根据酸与盐反应的规律，co2通入cacl2溶液不反应，无明显现象；过量的co2通入浓na2sio3溶液中有白色沉淀h2sio3生成；co2通入ca(oh)2溶液至过量会发生如下反应：ca(oh)2co2=caco3h2o，caco3h2oco2=ca(hco3)2，最终生成ca(hco3)2而无沉淀；过量co2通入饱和na2co3溶液中：na2co3h2oco2=2nahco3，生成的nahco3溶解度比na2co3溶解度小而有结晶析出。5在一定条件下，下列物质不能和sio2反应的是()焦炭纯碱碳酸钙氢氟酸硝酸氢氧化钾氧化钙氟气a bc d解析：选d二氧化硅是酸性氧化物，可与碱及碱性氧化物反应，、能反应；二氧化硅与纯碱(或碳酸钙)在高温下能发生反应，、能反应；二氧化硅在高温下还能与焦炭发生置换反应，能反应；二氧化硅作为一种特殊的氧化物还能与氟气、氢氟酸反应，、能反应；二氧化硅与硝酸不反应，不能反应。6关于工业制金刚砂的反应：sio23csic2co，下列说法正确的是()asio2是氧化剂，c为还原剂b碳的还原性比硅强c氧化剂和还原剂的物质的量之比为21d1 mol sio2参与反应时，转移电子4 mol解析：选d由价态变化知该反应是单质碳自身的氧化还原反应，作为氧化剂和还原剂的碳的物质的量之比为12，故选d。7现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，只用一种试剂就可以将它们鉴别开，该试剂是()a纯水 b盐酸c硝酸银溶液 d碳酸钠溶液解析：选ba项，硅酸钠、石灰石、二氧化硅中后两种难溶于水，不能鉴别；硅酸钠溶液与盐酸反应会出现白色胶状沉淀，后两种与盐酸反应分别出现气泡和无明显现象，可以鉴别；硅酸钠溶于硝酸银溶液且反应生成白色沉淀，其余难溶，不能鉴别；加入碳酸钠溶液后，硅酸钠溶解，其余难溶，不能鉴别。8下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是()asio2属于两性氧化物b酸性：h2sio3h2co3c硅胶吸水后可重复再生d图中所示转化反应都是氧化还原反应解析：选csio2是酸性氧化物；酸性：h2co3h2sio3；图中有的转化反应不是氧化还原反应，如sio2与naoh溶液的反应。9如何用所提供的试剂和方法除去各混合物粉末中的杂质(括号内为杂质)？将所选答案的编号填入表中相应的空格内(如果不需补加试剂，则对应答案栏可空着)。可供选择的试剂：a盐酸 bnaoh溶液co2dh2oeco2可供选择的操作：分液加热过滤结晶序号粉末状混合物所加试剂主要操作(1)sio2(caco3)(2)caco3(sio2)(3)nacl(sio2)(4)sio2(fe2o3)(5)sio2(h2sio3)(6)sio2(na2so4)解析：(1)sio2除了溶于氢氟酸外不溶于其他酸，而caco3溶于盐酸。(2)sio2能溶于naoh溶液而caco3不溶于naoh溶液。(3)nacl溶于水而sio2不溶于水。(4)sio2不溶于盐酸而fe2o3能溶于盐酸。(5)h2sio3受热分解生成sio2，h2sio3sio2h2o。(6)sio2不溶于水而na2sio3溶于水。答案：(1)a(2)b(3)d、(4)a(5)不加试剂(6)d10a、b、c、d、e代表单质或化合物，它们之间的相互关系如图所示，a为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请填空：(1)形成单质a的原子结构示意图为_，它的最高价为_。(2)b的化学式(分子式)为_，b和碳反应生成a和e的化学方程式是_。(3)c的化学式(分子式)为_，d的化学式(分子式)为_。解析：由a为地壳中含量仅次于氧的非金属单质，推知a为硅单质。根据“”，“”，“”推知b为sio2，c为casio3，d为na2sio3。答案：(1)4(2)sio2sio22csi2co(3)casio3na2sio3课时跟踪检测（二十） 硅酸盐和硅单质1下列物质不属于硅酸盐的是()a黏土b石英cal2si2o5(oh)4 dmg2sio4解析：选b硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，黏土、al2si2o5(oh)4、mg2sio4均是硅酸盐，石英是二氧化硅，属于酸性氧化物。2水玻璃是建筑行业常用的黏合剂，并可用于木材防火和防腐处理。水玻璃为()acasio3固体 bsio2cna2sio3水溶液 dh2sio3解析：选c水玻璃是硅酸钠的水溶液。3硅酸铜钡是当今用最新科学技术合成的一种物质，然而，科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟也是硅酸铜钡。依据以上事实推测下列关于硅酸铜钡的说法错误的是()a硅酸铜钡属于硅酸盐 b硅酸铜钡难溶于水c硅酸铜钡难被氧化 d硅酸铜钡易溶于水解析：选d根据名称判断，硅酸铜钡为硅酸盐，符合硅酸盐的通性，不溶于水，稳定不易被氧化，故d错。4下列说法错误的是()a硅是制造太阳能电池的常用材料b二氧化硅是制造光导纤维的材料c常温下硅性质活泼，可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应d水玻璃可用作木材防火剂解析：选c硅单质性质稳定，常温下与cl2、强酸等物质不反应，c项错误。5下列离子方程式书写正确的是()a二氧化硅跟氢氟酸反应：sio24h=si42h2ob碳酸钡溶于稀硝酸：co2h=co2h2oc硅跟氢氧化钾溶液反应：si2oh2h2o=sio3h2d把水玻璃滴入盐酸中：sio2h=h2sio3解析：选da项氢氟酸为弱酸，应写成化学式hf，生成的产物sif4是挥发性物质，也应写成化学式；b项baco3是难溶物质，应写成化学式；c项未配平，正确的离子方程式为si2ohh2o=sio2h2。6有一粗硅，含铁和硅两种成分，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的氢气，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是()物质的量之比为11物质的量之比为21质量之比为41质量之比为21a bc d解析：选b粗硅与稀盐酸反应是铁与稀盐酸反应：fe2hcl=fecl2h2；粗硅与稀氢氧化钠溶液反应是硅与稀氢氧化钠溶液反应：si2naohh2o=na2sio32h2，因放出等量氢气，则铁与硅的物质的量之比为21，质量之比为41。7在水玻璃中通入少量co2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为()ana2sio3bna2sio3与na2co3csio2与na2co3dsio2、na2sio3及na2co3解析：选a通入少量co2气体时，发生的反应为na2sio3co2h2o=na2co3h2sio3，加热后h2sio3分解为sio2和h2o，再高温灼烧，sio2与na2co3反应生成na2sio3和co2。8下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()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 bc d解析：选c许多岩石和矿物中含有硅元素，正确；水晶的主要成分是二氧化硅，所以水晶不是硅酸盐制品，错误；光导纤维是由高纯度的二氧化硅制成的，错误；陶瓷属于硅酸盐制品，正确。9.根据如图所示a、b、d、e的变化关系，回答下列问题：(1)写出a、d的名称：a._，d._。(2)写出ba的化学方程式：_。(3)写出下列反应的离子方程式：ae：_；be：_。解析：由图示分析：a与o2反应生成b，而b与碳在高温下反应生成a，可推知a是单质，b是氧化物。而a、b均能与naoh溶液反应，应确认a是硅，b是二氧化硅，则e是硅酸钠，d是硅酸。答案：(1)硅硅酸(2)sio22csi2co(3)si2ohh2o=sio2h2sio22oh=sioh2o10含a元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含a元素的一种化合物c可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，c与烧碱反应生成含a元素的化合物d。(1)易与c发生化学反应的酸是_，反应的化学方程式是_。(2)将c与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成d，同时还生成b的最高价氧化物e；将全部的e与全部的d在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含a的化合物f。写出生成d和f的化学反应方程式：_。(3)100 g c与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 l,100 g混合物中石灰石的质量分数是_。解析：(1)c为sio2，能与sio2反应的酸只有氢氟酸。(2)sio2与na2co3高温下反应生成na2sio3和co2，生成的na2sio3溶于水又和生成的co2完全反应产生na2co3和h2sio3。(3)若sio2恰好(或过量)与caco3反应的方程式只有一个，即caco3sio2casio3co2。若caco3过量，除发生上述反应外，还会发生反应：caco3caoco2。总之，caco3的多少决定了co2的产量，可通过以下关系式列式求解：caco3co2 100 g22.4 lm(caco3)11.2 lm(caco3)50 g。混合物中caco3的质量分数：100%50%。答案：(1)氢氟酸(hf)sio24hf=sif42h2o(2)sio2na2co3na2sio3co2，na2sio3co2h2o=na2co3h2sio3(3)50%1下列物质中，不含有硅酸盐的是()a水玻璃 b硅芯片c黏土 d普通水泥解析：选b水玻璃中含有硅酸钠，普通水泥中含有硅酸钙、铝酸钙，黏土含有复杂的硅酸盐，硅芯片中含的是硅单质。2下列关于硅的说法不正确的是()a硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体b硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料c硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应d当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应解析：选c硅既有非金属性，又有金属性，其单质具有金属光泽，具有导电性，是一种半导体材料。常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应，加热和高温条件下，硅能与氧气、氢气起反应。3下列说法中正确的是()a由na2co3sio2na2sio3co2可知，酸性h2sio3h2co3b氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的玻璃试剂瓶中c向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀，过量时沉淀溶解d瓷坩埚、氧化铝坩埚均不可作为融化naoh固体的仪器解析：选da项，强酸制弱酸都是在溶液中进行的，而sio2与na2co3是在高温下的反应，与最高价含氧酸的酸性无关，错误；b项，氢氟酸与玻璃中的成分反应，氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的塑料试剂瓶中，错误；c项，向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀硅酸，硅酸与盐酸不反应，盐酸过量时沉淀不溶解，错误；d项，瓷坩埚、氧化铝坩埚都和naoh反应，均不可作为融化naoh固体的仪器，正确。4国际上已禁止民用产品使用石棉制品，避免吸入石棉纤维而诱发肺病。某石棉(硅酸盐)的化学式可表示为ca2mgxsiyo22(oh)2，式中的x、y的值分别为()a8,3 b5,8c3,8 d8,5解析：选b根据化合物中各元素的正、负化合价代数和为零可得222x4y222120。则x2y21，只有b项符合。5有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”等观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是()a硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料b自然界中存在大量单质硅c硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制d自然界硅的贮量丰富解析：选b自然界硅的贮量丰富，大多数是以sio2和硅酸盐的形式存在，无单质硅存在；硅单质是固体，化学性质不活泼，所以硅便于运输、贮存，其燃烧产物sio2对环境污染程度低，容易有效控制，故a、c、d项正确，b项错。6下列有关说法中错误的是()a氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中b玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐c灼烧naoh固体时不能使用瓷坩埚，因为坩埚中的sio2能与naoh反应d由沙子制备光伏材料时的反应之一为sio22csi2co解析：选ba项，氢氟酸能腐蚀玻璃，所以氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中，正确；b项，水晶的主要成分是sio2，不是硅酸盐，错误；c项，瓷坩埚是硅酸盐产品，坩埚中的sio2能与naoh反应，正确；d项，沙子的主要成分是sio2，光伏材料的成分是晶体硅，由沙子制备光伏材料时的反应之一为sio22csi2co，正确。7月球的矿产资源极为丰富，仅月面表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(camgsi2o6)、斜长石(kalsi3o8)和橄榄石(mg或fe)2sio4等，下列说法或分析不正确的是()a辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿b橄榄石中铁为2价c月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气d斜长石的氧化物形式可表示为k2oal2o33sio2解析：选da项，根据辉石(camgsi2o6)、斜长石(kalsi3o8)和橄榄石(mg或fe)2sio4的元素组成可知，它们均属于硅酸盐矿，正确；b项，橄榄石(mg或fe)2sio4中根据化合价的代数和等于0可得42x8，解得x2，正确；c项，铁属于活泼金属，由于月球表面没有氧气，所以月球上有游离态的铁，正确；d项，斜长石的氧化物形式可表示为k2oal2o36sio2，错误。8铝硅合金具有熔点低、凝固时收缩率小等优点，适合铸造。现取试样10.0 mg，放在纯净氧气中完全燃烧，燃烧后的固体经称量发现比原来试样增重9.23 mg，由此计算硅铝合金中硅的质量分数为()a12.3% b15.4%c13.4% d17.0%解析：选c铝、硅燃烧反应的化学方程式分别为4al3o22al2o3，sio2sio2。固体增重质量就是参加反应的氧气的质量。设si的质量为x g，则al的质量为(10x)g，根据化学反应，铝消耗的氧气的质量为96(10x)108，硅消耗的氧气的质量为32x28，96(10x)10832x289.23 g，解得x1.34 g，硅铝合金中硅的质量分数为1.34 g10.0 g100%13.4%。9某学习兴趣小组想利用高岭土(其主要成分是al2o32sio22h2o)制备新型的净水剂。实验流程如下：其中滤液c就是欲制备的净水剂。试回答下列问题：(1)写出混合物a、b，滤液c、d主要成分的化学式：a：_；b：_；c：_；d：_。(2)写出高岭土与纯碱加热熔融的两个化学方程式：_；_。(3)该实验中，熔融高岭土、纯碱的混合物可以选用的坩埚有_。a玻璃坩埚 b瓷坩埚c氧化铝坩埚 d铁坩埚解析：高岭土