2020版高中化学第四章非金属及其化合物第1节无机非金属材料的主角——硅第1课时二氧化硅和硅酸练习新人教版.docx

第一课时二氧化硅和硅酸课后提能层级练1有下列变化：Na2CO3Na2SiO3，SiO2H2SiO3，Na2SiO3Na2CO3，CaOCaSiO3，其中不能通过一步反应实现的是()A只有BC只有 D解析：选C碳酸钠与二氧化硅高温下反应生成硅酸钠，则Na2CO3Na2SiO3可一步转化；二氧化硅不溶于水也不与水反应，则不能一步转化生成硅酸；硅酸钠与二氧化碳和水反应生成碳酸钠和硅酸，则Na2SiO3Na2CO3可一步转化；CaO与二氧化硅高温下反应生成硅酸钙，则CaOCaSiO3可一步转化。2下列物质的主要成分不是SiO2的是()A石英 B水晶C金刚石 D玛瑙解析：选C金刚石为碳的单质。3下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中错误的是()A两者均为弱酸B两者均可使紫色石蕊试液变红色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试液变红，B错误；因为H2CO3酸性强于H2SiO3，故可以用H2CO3制备H2SiO3：CO2H2ONa2SiO3=Na2CO3H2SiO3。4下列关于硅酸的说法正确的是()A硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得B用反应Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3(胶体)制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质C因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应D硅胶可用作袋装食品的干燥剂解析：选DSiO2不能与水反应生成硅酸，A错；B中反应是利用了强酸制弱酸的性质，B错；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C错。5SiO2是一种酸性氧化物，下列反应的化学方程式中不正确的是()ASiO22NaOH=Na2SiO3H2OBSiO2CaOCaSiO3CSiO24HF=SiF42H2ODSiO24HCl=SiCl42H2O解析：选DSiO2是一种酸性氧化物，可以和碱、碱性氧化物反应，也可以和氢氟酸反应，但不能与盐酸反应，D项不正确。6下列溶液中碳酸钠溶液氢氟酸氢氧化钠溶液氯化钠溶液，可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是()A BC D解析：选A项中溶液呈碱性，不能与光滑的玻璃反应，但能与磨口玻璃裸露的SiO2反应，生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的黏结性，易使瓶塞与瓶壁粘在一起而难以开启。氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃试剂瓶盛放。7指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在AD选项中选择正确答案填入括号内。(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O()(2)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2()(3)SiO22CSi2CO()(4)SiO24HF=SiF42H2O()A常应用于刻蚀玻璃B氧化性C酸性氧化物的通性D将挥发性酸酐从其盐中置换出来答案：(1)C(2)D(3)B(4)A8硅胶和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2。二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。(1)用NaOH(aq)溶解石英：_。(2)过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生：_。(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：_。写出硅胶的一种用途：_。解析：(1)石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，与碱反应生成盐和水：2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O。(2)过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na2SiO3(aq)，硅酸是弱酸，Na2SiO3与盐酸发生复分解反应：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。(3)微热，H2SiO3(aq)浓缩，H2SiO3聚合为胶体，加热硅酸溶胶脱水，生成多孔硅胶：H2SiO3H2OSiO2。硅胶的制备过程：石英(SiO2)Na2SiO3H2SiO3硅胶。硅胶的主要用途有两种：作干燥剂或作催化剂的载体。答案：(1)2OHSiO2=SiOH2O(2)SiO2H=H2SiO3(3)H2SiO3H2OSiO2干燥剂(或催化剂载体)9关于二氧化硅的叙述不正确的是()二氧化硅是制造光导纤维的重要原料硅、碳原子最外层都有4个电子，故SiO2的物理性质与CO2类似SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，是两性氧化物将CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成，说明碳酸比硅酸酸性强A BC D解析：选A二氧化硅具有良好的光学特性，是制造光导纤维的重要原料，正确；二氧化硅是由硅、氧原子构成的，二氧化碳是由CO2分子构成的，故SiO2的物理性质与CO2不同，错误；氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，四氟化硅不是盐，故二氧化硅不是两性氧化物，错误；碳酸酸性强于硅酸，依据强酸制备弱酸原理，将CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀硅酸生成，正确。10在一定条件下，既能与CO2反应，又能跟SiO2反应的物质是()NaHCO3溶液浓硫酸NaOH溶液碳A BC D解析：选DSiO2和CO2都属于酸性氧化物，能与碱反应，同时二者均具有弱氧化性，一定条件下能与单质碳反应；但二者均不与NaHCO3、浓硫酸发生反应。11下列溶液可以盛放在玻璃瓶中，且能用玻璃塞的是()A硅酸钠溶液 B氢氟酸C氢氧化钠溶液 D氯化钠溶液解析：选D盛放碱性溶液的玻璃瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞，防止玻璃塞中的SiO2与碱液反应生成Na2SiO3而使瓶口和瓶塞黏结在一起；因为氢氟酸与玻璃中的SiO2反应：SiO24HF=SiF42H2O，而使玻璃溶解，故不能用玻璃瓶盛放氢氟酸。12下列说法错误的是()A因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸，或者说SiO2不是H2SiO3的酸酐BCO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀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，因而不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸解析：选ASiO2不溶于水，不能与水反应生成H2SiO3，SiO2可看作是H2SiO3失去一分子H2O而形成，且SiO2与H2SiO3中硅元素价态相同，故SiO2是H2SiO3的酸酐，A项错误。13能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是()A二氧化碳溶于水生成碳酸，二氧化硅不溶于水也不直接与水反应生成硅酸B在高温条件下，二氧化硅与碳酸钠反应，生成硅酸钠和二氧化碳C二氧化硅的熔点比二氧化碳高D二氧化碳通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色胶状沉淀解析：选D要证明碳酸的酸性比硅酸强，依据较强酸制较弱酸原理，因为H2CO3与硅酸盐反应生成硅酸，故D项正确；酸性与溶解性、非水条件下反应及熔点无关。14SiO2是一种化工原料，可以制备一系列物质。下列说法正确的是()A图中所有反应都不属于氧化还原反应B硅酸盐的化学性质稳定，常用于制造光导纤维C可用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙D普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英制成的，其熔点很高解析：选C图中SiO2与CaO、CaCO3、Na2CO3反应不属于氧化还原反应，SiO2与C、Si与Cl2、SiCl4与H2的反应属于氧化还原反应，A错误；光导纤维的主要成分是SiO2而不是硅酸盐，B错误；玻璃没有固定的熔点，D错误。15研究或认识物质的化学性质一般可从以下几个方面入手(以SiO2为例)：(1)从物质类别角度分析可能具有的通性，如酸性、碱性等。SiO2属于_(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。盛装NaOH溶液等碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因可用离子方程式表示为_。(2)从核心元素化合价角度分析可能具有的氧化性、还原性。据SiO2中Si元素的价态可推知SiO2_(填字母)。A只有还原性B只有氧化性C既有还原性又有氧化性工业上用石英砂和焦炭混合高温制取含少量杂质的粗硅，写出该反应的化学方程式：_。(3)从其他角度认识可能具有的特性。SiO2能与唯一的酸_(填物质名称)反应，工艺上常利用该反应_(填一种用途)。解析：(1)二氧化硅能和碱反应生成盐和水，所以它属于酸性氧化物；实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是在常温下，氢氧化钠与玻璃中的二氧化硅缓慢地发生反应，生成具有黏性的Na2SiO3，反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，离子方程式为SiO22OH=SiOH2O。(2)SiO2中Si元素为4价，化合价处于最高价，只有氧化性；碳还原二氧化硅，生成物是硅和一氧化碳，反应条件是高温，化学方程式为：SiO22CSi2CO。(3)氢氟酸能够与二氧化硅反应生成四氟化硅气体和水，玻璃中含有SiO2，可以用HF(氢氟酸)来刻蚀玻璃，反应的化学方程式为SiO24HF=SiF42H2O。答案：(1)酸性SiO22OH=SiOH2O(2)BSiO22CSi2CO(3)氢氟酸刻蚀玻璃16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。试完成下列问题：(1)写出混合物A、B，滤液C、沉淀D的主要成分：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：加热高岭土与纯碱的混合物，发生的反应为Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2、SiO2Na