2017化学课时作业十五硅无机非金属材料

2017化学课时作业十五硅无机非金属材料篇一

【优化指导】2016-2017学年高中化学 4.1.2 硅酸盐与无机非金属材料课时作业 鲁科版必修1

第2课时 硅酸盐与无机非金属材料

1.据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料,其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是( )

A.它耐高温抗氧化

B.它比钢铁轻、硬,但质地较脆

C.它没有固定熔点

D.它是一种新型无机非金属材料

解析:航空材料的特点是质轻、高强度、高可靠性,故A项正确、B项错;复合材料属于混合物,没有固定的熔点,碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料,C、D项正确。 答案:B

2.下列说法中,正确的是( )

A.制造水泥和普通玻璃的原料中都含有石灰石

B.普通玻璃是电的绝缘体,这种透明的固体物质属于晶体

C.石英玻璃能经受温度剧变且能抵抗酸碱的腐蚀

D.硅酸盐可用氧化物形式表示其组成,这表明硅酸盐是由氧化物组成的

解析:制造水泥的主要原料是石灰石和黏土,制造普通玻璃的主要原料是石灰石、纯碱和石英,二者都用到了石灰石。玻璃是混合物,不是晶体。石英玻璃的主要成分是二氧化硅,它能与氢氟酸和强碱反应。硅酸盐成分复杂,多用氧化物形式表示其组成,但硅酸盐不是由氧化物组成的。 答案:A

3.能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是( )

A.苛性钠溶液

C.氢氟酸 B.水 D.稀盐酸

解析:稀盐酸与Na2SiO3反应时生成不溶性胶状的硅酸沉淀;与CaCO3作用产生气泡,稀盐酸与SiO2不反应,没有明显现象。

答案:D

4.下列说法正确的是( )

A.计算机CPU芯片与光导纤维是同种材料

B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品

C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品

D.粗硅制备单晶硅涉及氧化还原反应

解析:计算机CPU芯片的主要成分是晶体硅而光导纤维主要成分为SiO2,A错误;盐酸不能刻蚀石英;水晶项链主要成分为SiO2,不属于硅酸盐制品。

答案:D

5.下列有关普通玻璃的说法不正确的是( )

A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英

B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点

C.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅

D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口黏合在一起

解析:玻璃在加热时,慢慢软化,没有固定的熔点。由于玻璃中的SiO2能与NaOH反应,生成Na2SiO3而使玻璃塞和瓶口黏合在一块,不易打开,所以应用橡胶塞。

答案:B

6

,其中透闪石的化学成分为Ca2Mg5Si8O22(OH)2。下列有关说法不正确的是( )

A.Ca2Mg5Si8O22(OH)2属于硅酸盐

B.昆仑玉是混合物,透闪石中Mg元素与Ca元素的质量比是3∶2

C.透闪石的化学成分写成氧化物的形式为2CaO·5MgO·8SiO2·H2O

D.透闪石易溶于水

解析:由透闪石的化学成分可知其属于硅酸盐,其中Mg元素与Ca元素的质量比是3∶2,改写成氧化物的形式为2CaO·5MgO·8SiO2·H2O;透闪石难溶于水。

答案:D

7.坠落地球的陨石,经化学分析陨石中游离态的铁含量约为10%左右,此外还有橄榄石(Fe2SiO4)、亚硫酸盐等化学成分,下列有关说法正确的是( )

A.此陨石是一种纯度较高的硅酸盐矿石

B.此陨石具有耐酸、碱的特性

C.陨石中含有游离态的铁是因为在外太空中铁的活性比地球上铁的活性低

D.橄榄石中Fe为+2价

解析:A项,陨石中含有硅酸盐、单质铁、亚硫酸盐等化学成分,错误;B项,陨石中有单质铁,铁会和酸反应,错误;C项,陨石中游离态的铁与地球上铁的活性相同,错误;D项正确。

答案:D

8.下列离子方程式,不正确的是( )

A.向澄清石灰水中通入少量二氧化碳:

Ca+2OH+CO22+-CaCO3↓+H2O

B.碳酸钠溶液中加入二氧化硅:

C+SiO2Si+CO2↑

C.二氧化硅与烧碱溶液反应:

SiO2+2OH-Si+H2O

D.硅酸与烧碱溶液中和:

H2SiO3+2OH-Si+2H2O

解析:B选项,碳酸钠溶液和二氧化硅不反应,不符合客观事实。

答案:B

9.下列说法不正确的是( )

A.陶瓷的原料是黏土

B.生产普通水泥的原料是石灰石、黏土和石膏

C.钢化玻璃是一种新型无机非金属材料

D.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料

解析:陶瓷是以天然黏土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品,故A正确;水泥的生产工艺,以石灰石和黏土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料,填入水泥窑中煅烧成熟料,加入适量石膏磨细而成,故B正确;钢化玻璃和普通玻璃的组成基本相同,是一种传统的无机非金属材料,故C错误;氮化硅陶瓷硬度大、强度高,是新型无机非金属材料之一,故D正确。

答案:C

10.下列有关说法错误的是( )

A.普通玻璃和钢化玻璃的成分不一样,钢化玻璃中加了玻璃钢

B.水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙

C.水泥具有水硬性,因此在保存和运输过程中要注意防水防潮

D.陶瓷的釉料在烧制时,若空气过量,一般显示的是高价态的金属的颜色

解析:钢化玻璃是将普通玻璃加热软化后,迅速冷却后得到的,成分与普通玻璃一样,故A错误;水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙,故B正确;水泥具有水硬性,因此在保存和运输过程中要注意防水防潮,故C正确;陶瓷的釉料在烧制时,若空气过量,金属被氧化生成高价态物质,显示的是高价态的金属的颜色,故D正确。

答案:A

11.青石棉是一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸处理时,还原产物只有NO,下列说法不正确的是( )

A.青石棉是一种硅酸盐材料

B.青石棉中含有一定量的石英晶体{2017化学课时作业十五硅无机非金属材料}.

C.青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O

D.1 mol青石棉能将含1 mol HNO3的稀硝酸还原

解析:硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称,所以青石棉是一种硅酸盐产品,故A正确;硅酸盐中不含二氧化硅,所以青石棉中不含石英晶体,故B错误;硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为:活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水,所以青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O,故C正确;青石棉用稀硝酸处理时,还原产物只有NO,所以青石棉中含有二价铁离子;根据氧化还原反应中得失电子相等判断青石棉与硝酸的关系式,所以青石棉与硝酸反应的关系式计算

得:Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O~HNO3,所以1 mol青石棉能使1 mol硝酸被还原,故D正确。 答案:B

12.回答下列有关硅元素的问题。

(1)下列说法正确的是 。

A.硅酸盐一般不溶于水,它是水泥、陶瓷、玻璃的主要成分

B.H2SiO3既可由SiO2溶于水制得,也可由Na2SiO3和其他酸(如盐酸)反应制得

C.高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,说明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸强

D.钠长石(化学式Na2O·Al2O3·6SiO2)属于硅的氧化物

(2)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两类。下列属于传统无机非金属材料产品的是 。

①玻璃 ②氮化硅陶瓷 ③砖瓦 ④硅芯片 ⑤光导纤维 ⑥水泥

2017化学课时作业十五硅无机非金属材料篇二

【走向高考】2017高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角-硅课时作业

第一部分 第四章 第一节

一、选择题

1．(2016届河北省故城县高级中学高三9月月考)科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中错误的是导学号 65300453( )

A．自然界中硅元素的储量丰富

B．自然界中存在大量的单质硅

C．高纯度的硅被用作计算机芯片

D．可用H2在高温下还原SiCl4的方法得到高纯硅

解析：硅的存在和性质。A.自然界中有大量含有硅元素的物质，正确，不选A；B.硅是亲氧元素，在自然界中没有单质硅，错误，选B；C.硅是半导体，能做计算机芯片，正确，不选C；D.氢气还原四氯化硅生成硅和氯化氢，能制取高纯度的硅，正确，不选D。 答案：B

2．(2016届宁夏回族自治区银川一中高三月考)下列说法中正确的是导学号 65300454

( )

高温A．由Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑可知，酸性H2SiO3>H2CO3

B．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固体的装置

解析：考查强酸制弱酸的原理，氢氟酸的性质与保存，硅及其化合物的性质。A.强酸制弱酸都是在溶液中进行的反应，而SiO2与Na2CO3是高温下的反应，生成CO2气体逸出，有利于反应的进行，与最高价含氧酸的酸性无关，A项错误；B.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，B项错误；C.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，过量时沉淀不溶解，C项错误；D.瓷坩埚、氧化铝坩埚都和NaOH反应，故均不可作为融化NaOH固体的装置，D项正确；答案选D。

答案：D

3．(2016届福建省八县一中高三上学期期中测试)下列说法正确的数目是导学号 65300455( )

①二氧化硅具有良好的半导体特性，故而可用作光导纤维

②硅酸钠为盐，非碱类物质，故可用玻璃瓶盛装 ③高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，说明硅酸酸性强于碳酸 ④硅溶于氢氧化钠溶液，只有水作氧化剂，NaOH

既非氧化剂也非还原剂

A．1

C．3 B．2 D．4

解析：二氧化硅不导电，①错误；硅酸钠为盐，非碱类物质，但Na2SiO3为粘合剂，故不可用带玻璃塞得玻璃瓶盛装，②错误；碳酸酸性强于硅酸，③错误；硅与氢氧化钠溶液反应的实质是：Si＋4H2O===H4SiO4＋2H2↑，H4SiO4＋NaOH===Na2SiO3＋3H2O，氢氧化钠既不做还原剂也不做氧化剂，④正确。

答案：A

4．(2015·西师大附中、临川一中联考)北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是导学号 65300456( )

A．K3C60中只有离子键

C．该晶体在熔融状态下能导电 B．K3C60中不含共价键 D．C60与C互为同素异形体 12

解析：本题考查物质中的化学键、晶体性质、同素异形体等。A项，K3C60中既有离子键，也有共价键，错误；B项，K3C60中含共价键，错误；C项，该晶体是离子化合物，熔融状态下离子能自由移动，能导电，正确；D项，C60是单质，C是原子，不能互称同素异形体，错误。

答案：C

5．(2015·吉林省吉林市期末检测)下列物质①氢氟酸，②浓硫酸，③氢氧化钠溶液，④碳酸钠固体，⑤氧化钙，⑥浓硝酸，在一定条件下能与SiO2反应的有导学号 65300457( )

A．①②⑥

C．②③⑥ B．全部 D．①③④⑤ 12

解析：本题考查SiO2的有关性质。SiO2不与强酸反应，但常温下可以与氢氟酸反应，也可以溶于氢氧化钠溶液，在加热条件下还可以与碳酸钠、氧化钙反应。

答案：D

6. (2015·海口调研)英国科学家研制出一种名叫“干水”的物质(如图)，“干水”的每一个颗粒都包含一个水滴，这个水滴周围包裹着一层沙质硅膜。这种糖粉状物质的最大特色就是具有强力吸收二氧化碳的能力，具有极高的商业价值。下列叙述正确的是导学号

65300458( )

A．“干水”就是“干冰”

B．“干水”是一种糖类物质

C．沙质硅膜能耐所有的酸碱腐蚀

D．“干水”的应用有利于缓解温室效应

解析：本题考查化学信息，考查考生理论联系实际的能力。由题意可知，“干水”为混合物，则A、B项错误；二氧化硅能与强碱反应，也能与HF反应，C错误；“干水”能吸收二氧化碳，D正确。

答案：D

7．(2015·云南师大附中月考)下列说法不正确的是导学号 65300459( )

A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可与NaOH溶液反应

B．SiO2不能与任何酸发生反应

C．SiO2和CO2在一定条件下，均可与CaO发生反应

D．SiO2不溶于水，而CO2可与水反应，生成H2CO3

解析：本题考查SiO2、CO2的性质，考查考生对SiO2、CO2性质的理解能力。A项，SiO2、CO2均为酸性氧化物，均可与NaOH溶液反应；B项，SiO2可以与氢氟酸(HF)反应，生成SiF4和H2；C项，SiO2、CO2均为酸性氧化物，均可与CaO反应；D项，SiO2不溶于水，CO2能与水反应生成H2CO3。

答案：B

8．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备：

①C②HCl③过量H2SiO2――→Si(粗)――→SiHCl――→Si(纯) 3高温300 ℃1000 ℃～1100 ℃

下列说法正确的是导学号 65300460( )

高温A．步骤①的化学方程式为SiO2＋C=====Si＋CO2↑

B．步骤①②③中每生成或反应1 mol Si，转移4 mol电子

C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应

D．SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3

高温解析：本题主要考查无机化合物的知识。A项，错误，正确的为2C＋SiO2=====Si＋2CO↑；

B项，②③中每反应或生成1 mol Si时，转移2 mol电子，错误；C项，硅与氢氟酸反应，错误；D项，二者沸点相差很大，可用蒸馏方法分离，正确。

答案：D

9．(2015·哈尔滨三中测试)有一粗硅中含有铁杂质，取等质量的该样品分别投入足量的稀盐酸和足量的氢氧化钠溶液中，放出氢气的物质的量之比为1∶8，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(已知Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑)导学号 65300461( )

A．质量比为1∶4

C．物质的量之比为1∶4

B．质量比为1∶8 D．物质的量之比为1∶2

解析：本题主要考查Si的化学性质。Si与盐酸不反应，Fe与NaOH溶液不反应。由化学方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，和Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑可知，当氢气的物质的量之比为1∶8时，Fe与Si之间的关系式为Fe～4Si，即二者的物质的量之比为1∶4，质量之比为1∶2。

答案：C

10．用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式是导学号 65300462( )

A．PbO

C．Pb3O4 B．Pb2O3 D．PbO2

解析：本题主要考查CO、CO2的性质。由题意可知，此氧化物中n(O)＝n(CO)＝n(CO2)＝

8.0 g13.7 g－0.08 mol·16 g·moln(CaCO3)＝＝0.06 mol，－10.08 mol，n(Pb)＝－1100 g·mol207 g·mol－1

n(Pb)∶n(O)＝0.06 mol∶008 mol＝3∶4，故此氧化物的化学式为Pb3O4。

答案：C

11．(2015·宜昌调研)下列物质的主要成分、用途对应正确的是导学号 65300463

( )

解析：况。加碘食盐的主要成分是NaCl，含有少量的KIO3，A项错误；Si可用于制作太阳能电池，而SiO2不能，B项错误；漂白液的主要成分是NaClO，用途是作消毒剂，C项正确；食用植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，D项错误。

答案：C

12．(2016届湖南省益阳市箴言中学高三上学期第二次模拟)青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是导学号 65300464( )

A．青石棉是一种硅酸盐材料

B．青石棉能完全溶于足量硝酸中，得到澄清透明溶液

C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O

D．1 mol青石棉能还原含1 mol HNO3的稀硝酸

解析：A.硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，所以青石棉是一种硅酸盐产品，故A正确；B.二氧化硅和硝酸不反应，所以Na2Fe5Si8O22(OH)2不能完全溶于足量硝酸中，故B错误；C.硅酸盐写成氧化物形成的先后顺序为：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，故C正确；D.据根据氧化还原反应中得失电子相等，1 mol青石棉中有3 mol Fe被氧化成Fe，能将1 mol HNO3还原成NO，故D正确。故答案选B。

答案：B

13．(2015·河南八市联考)A是一种常见的单质，B、C为中学常见的化合物，A、B、C均含有元素X，它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)。下列判断正确的是导学号

65300465( ) 2＋3＋

A．X元素可能为Al

C．反应①和②互为可逆反应 B．X元素可能为Si D．反应①和②一定为氧化还原反应

解析：本题主要考查了常见元素及其化合物之间的转化、可逆反应与氧化还原反应的含义等，意在考查考生的综合判断能力。若X元素为Al，则A为Al单质，Al与OH反应生成AlO2与H2，H2是单质，且不满足A、B、C均含有元素X，A项错误；同理知B项错误；由可逆反应的定义知C项错误；反应①为单质(A)生成化合物(B、C)的反应，反应②为化合物(B、C)生成单质(A)的反应，故反应①和②一定为氧化还原反应，D项正确。

答案：D

二、非选择题

14．(2016届浙江省建人高复学校高三上学期第二次月考)硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意图如下：导学号 65300466

石英砂焦炭/高温Cl2/300 ℃Zn/高温――→Si粗――→SiCl――→高纯硅 4ⅠⅡⅢ－－

(1)硅元素位于元素周期表的第________周期________族。

(2)已知反应Ⅰ得到的粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为2∶1。写出制造粗硅时的反应方程式________________。SiC熔融时不导电，工业上常用作耐火和高温炉的材料，由此推知，它属于________晶体。

2017化学课时作业十五硅无机非金属材料篇三

【三维设计】2017版高考化学 课时跟踪检测(十二)碳、硅及无机非金属材料 新人教版

课时跟踪检测（十二） 碳、硅及无机非金属材料

1．硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是(

)

解析：选C 玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分是SiO2，硅单质可用来制造太阳能电池板。

2．(2016·南昌二模)C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素，下列关于其单质及化合物的说法中正确的是( )

A．三种元素在自然界中既有游离态又有化合态

B．二氧化物都属于酸性氧化物，能与碱反应而不能与任何酸反应

C．最低价的气态氢化物都具有还原性，易与O2发生反应

D．其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：H2SO4＞H2SiO3＞H2CO3

解析：选C 硅是亲氧元素，硅元素在自然界中以硅酸盐、二氧化硅的形式存在，故A错误；二氧化硅属于酸性氧化物，能与氢氟酸反应，故B错误；最低价的气态氢化物化合价能升高，具有还原性，故C正确；碳酸酸性大于硅酸，酸性：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，故D错误。

3．(2016·宿州模拟)下列叙述中正确的是( )

高温A．因为Na2CO3＋SiO2===== Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强

B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似

C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物

D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸

解析：选D A项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体生成，平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于酸性氧化物与一般酸的反应，在此反应中SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，C错误。

4．(2016·济南联考)下列离子方程式的书写正确的是( )

A．水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋CO3＋H2SiO3

B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca＋2HCO3

C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋4F===SiF4↑＋2H2↑

D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH===SiO3＋H2O

解析：选D Na2SiO3是强电解质，应拆成Na、SiO3，且应生成HCO3，A错；B项正确写法是CO2＋OH===HCO3；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H和F。 －－＋－＋2－－－2－＋－2＋－＋2－

5．青石棉(crocidolite)是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是( )

A．青石棉是一种硅酸盐产品

B．青石棉中含有一定量的石英晶体

C．青石棉的化学组成可表示为

Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O

D．1 mol青石棉能使1 mol HNO3被还原

解析：选B 硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；1 mol Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O跟足量硝酸反应时，失去3 mol电子，而还原产物只有NO，故能使1 mol HNO3被还原。

6．下列关于工业生产的说法中，不正确的是( )

A．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含少量杂质的粗硅

B．在高炉炼铁的反应中，焦炭为铁矿石的还原剂

C．工业上将粗铜进行精炼，应将粗铜连接电源的正极

D．生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和纯碱

高温解析：选B A项，2C＋SiO2===== Si＋2CO↑，正确；B项，在高炉炼铁的反应中，CO

为铁矿石的还原剂，错误；C项，电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，纯铜作阴极，与电源负极相连，正确；D项正确。

7．下列除杂方法正确的是( )

A．SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去

B．CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热

C．CO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶

D．Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤

解析：选B A项，SiO2、Al2O3均与NaOH溶液反应；C项，应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；D项，引入NaHCO3。

8．(2016·宜春月考)下列转化关系中，不能通过一步反应实现的是( )

①SiO2→Na2SiO3 ②CuSO4→CuCl2 ③SiO2→H2SiO3

④CuO→Cu(OH)2 ⑤Na2O2→Na2SO4

A．①和②

C．②③④ B．③和④ D．②③④⑤

解析：选B ①中SiO2可与NaOH反应生成Na2SiO3；②中CuSO4可与BaCl2反应生成BaSO4和CuCl2；③中SiO2不能与水反应，所以不能由SiO2一步制得H2SiO3；④中氧化铜不能与水

反应生成氢氧化铜；⑤中将过氧化钠加入稀硫酸中反应即可得到硫酸钠。

9．(2016·南京模拟)二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料(如图所示)。下列说法正确的是(

)

A．SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物

B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞

C．硅胶吸水后不能重复使用

D．图中所示转化反应都是氧化还原反应

解析：选B 二氧化硅与NaOH反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，生成了盐和水，SiO2能与HF反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，没有盐的生成，所以二氧化硅不是两性氧化物，故A错误；Na2CO3溶液呈碱性，二氧化硅能与碱反应生成具有粘合性的硅酸钠，使玻璃塞无法打开，故B正确；硅胶吸附水分后，可通过热脱附方式将水分除去重复使用，故C错误；图中二氧化硅与氢氟酸、氢氧化钠、碳酸钠的反应，硅酸钠与盐酸的反应，硅酸的分解，硅酸的生成，元素的化合价都没有发生变化，是非氧化还原反应，故D错误。

10．水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工艺流程：

下列说法正确的是( )

A．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值

B．操作A与操作B完全相同

C．该流程中硅元素的化合价发生改变

D．反应器中发生的复分解反应为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O

解析：选A A项，稻壳灰来源广泛价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，正确；B项，操作A为过滤，操作B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，错误；C项，二氧化硅中，硅元素的化合价是＋4价，硅酸钠中，硅元素的化合价是＋4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，错误；D项，由复分解反应的概念可知，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O不属于复分解反应，错误。

11．(2016·渭南二模)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： ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅

300 ℃②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl=====SiHCl3＋H2

③SiHCl3与过量H2在1 100 ℃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①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图(热源及夹持装置略去)：

①装置B中的试剂是____________，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_________。 ②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是________，装置D中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________。

③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_____________________________________________________________。

④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是____________(填写字母代号)。

a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液

e．Na2SO3溶液

高温解析：(1)高温下，SiO2和C反应生成Si和CO，反应的化学方程式为SiO2＋2C===== Si

＋2CO↑；

(2)沸点不同的液体可以采用蒸馏的方法分离，这几种物质沸点不同，所以可以采用蒸馏的方法分离；

(3)①为防止SiHCl3与H2O强烈反应，需要干燥剂干燥氢气，浓硫酸具有吸水性且不和氢气反应，所以可以作干燥剂；升高温度能使SiHCl3气化，从而使SiHCl3和氢气在D中反应；

高温②D中发生反应SiHCl3＋H2=====Si为固态，所以看到的现象是有固体物质生 Si＋3HCl，

成；

③Si是亲氧元素，为防止Si被氧化，需要排尽装置中的空气；

④向溶液中加入强氧化剂，然后加入KSCN溶液检验铁离子，这几种物质中氯水具有强氧化性，故选b、d。

高温答案：(1)SiO2＋2C===== Si＋2CO↑ (2)蒸馏

高温(3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3气化 ②有固体物质生成 SiHCl3＋H2===== Si＋

3HCl ③排尽装置中的空气 ④bd

12．X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下：

为了确定C的组成，某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可作光导纤维。

按要求回答下列问题：

(1)C的化学式为________；X的化学式为________。

(2)反应②的化学方程式：___________________________________________________； 反应⑦的离子方程式：____________________________________________________。 解析：由I可作光导纤维知，I为SiO2，根据题给第二个框图中的转化关系和“F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀”知F为硅酸，H为硅酸钠；由E→G是加入了硝酸银和稀硝酸，生成了难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，则E中含有氯离子；则化合物C中含硅、氯两种元素，故C为SiCl4，D为Si(NH2)4，X为Si3N4。

答案：(1)SiCl4 Si3N4 (2)SiCl4＋4NH3===Si(NH2)4＋4HCl SiO3＋2H2O＋2CO2===H2SiO3↓＋2HCO3

13．Ⅰ.清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一，硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物、无机盐、金属、Si、SiO2、粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物，通常用一定浓度的HF溶液，室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面，增加硅对太阳－2－

2017化学课时作业十五硅无机非金属材料篇四

2016-2017学年高中化学 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角-硅(第2课时)硅酸盐和硅课后训练

第2课时 硅酸盐和硅

A组

1.硅被誉为无机非金属材料的主角。下列物品用到硅单质的是( )

A.陶瓷餐具

C.计算机芯片 B.石英钟表 D.光导纤维

解析:硅是半导体材料,可用于制造计算机芯片;石英钟表、光导纤维都以SiO2作原料制成。 答案:C

2.镁橄榄石(2MgO·SiO2)中的阴离子是( )

A.Si

C.Si B.Si D.Si

解析:2MgO·SiO2表示成盐的形式为Mg2SiO4。因此阴离子为Si。

答案:B

3.歌曲《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目,但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BaO·CuO·2SiO2

B.性质稳定,不易褪色

C.易溶解于强酸和强碱

D.x等于6

解析:根据化合物中元素化合价代数和等于零的原则,2+2+2×4=2x,所以x=6;BaCuSi2O6可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2;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颜色,所以硅酸铜钡的性质稳定,不易褪色。

答案:C

4.下列对晶体硅的叙述中正确的是( )

A.晶体硅和金刚石的物理性质相似

B.硅在地壳中含量居第二位,可以以游离态存在于自然界中

C.晶体硅是一种良好的半导体材料,它性质稳定,不与碱液反应

D.晶体硅具有金属光泽,故它属于金属材料,可以导电

答案:A

5.有关硅元素的下列叙述中正确的是( )

A.单质硅性质稳定,常温时硅不与强碱溶液反应

B.硅与任何酸都不反应

C.硅是构成矿物岩石的主要原料,其化合态几乎全部是硅石和硅酸盐

D.硅的性质很稳定,能以游离态存在于自然界

答案:C

6.下列变化不能一步实现的是( )

A.Na2SiO3→H2SiO3

B.H2SiO3→SiO2

C.SiO2→H2SiO3

D.SiO2→Na2SiO3

解析:Na2SiO3+2HCl

答案:C

7.2015年11月16日,国际TOP500组织公布了最新全球超级计算机500强排行榜榜单,“天河二号”以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度,连续第六次成为全球最快的超级计算机。制计算机芯片的主要材料是硅,下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )

A.水晶项链是硅酸盐制品

B.硅单质广泛用于光纤通信

C.利用盐酸刻蚀石英制作艺术品

D.硅酸钠可用于制备木材防火剂

解析:水晶和光导纤维的主要成分都是SiO2,故A、B项不合题意;盐酸与SiO2不反应,利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,故C不正确。

答案:D

8.下列说法不正确的是( )

A.陶瓷是以黏土为主要原料,经高温烧结而成的

B.高纯单质硅可以制成光电池,将光能直接转换为电能

C.光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的

D.向饱和Na2SiO3溶液中通入足量CO2,然后蒸发结晶,最后灼烧,得到Na2CO3、SiO2

解析:向饱和Na2SiO3溶液中通入足量CO2时发生反应Na2SiO3+2CO2+2H2O

晶可得H2SiO3、NaHCO3,灼烧时二者分解生成SiO2、Na2CO3,进而发生反应

SiO2+Na2CO3

答案:D Na2SiO3+CO2↑,故灼烧后得Na2SiO3,D项错误。 H2SiO3↓+2NaHCO3,蒸发结H2SiO3↓+2NaCl;H2SiO3SiO2+H2O;SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。

9

、B、C、D、E五种含硅元素的物质,相互转化关系如图所示:

(1)推断A~E的化学式:A ,B ,C

(2)写出①B

②A,D ,E 。 A的化学方程式: 。 C的离子方程式: 。

解析:B在空气中燃烧生成D,B可能为Si,B和D都能与NaOH溶液反应生成A,则A为Na2SiO3,A和盐酸反应生成C,C为H2SiO3,H2SiO3受热分解又生成SiO2,证明B为Si,E为CaSiO3。

答案:(1)Na2SiO3 Si H2SiO3 SiO2 CaSiO3

(2)①Si+2NaOH+H2O

②Si+2H+Na2SiO3+2H2↑ H2SiO3(胶体)

10.根据要求回答下列问题。

(1)将下列硅酸盐改写成氧化物形式。

钾云母的化学式为K2H4Al6Si6O24,其简单氧化物形式为 。 普通玻璃的化学式为Na2CaSi6O14,其简单氧化物形式为 。 石棉的化学式为CaMg3Si4O12,其简单氧化物形式为 。

(2)长石的化学式为KAlSi3Ox,x= 。

(3)设计实验检验硅酸盐具有防火性。 ①取两块滤纸,分别浸入蒸馏水和饱和硅酸钠溶液中,使之充分吸湿,浸透,取出稍沥干(不再滴液体)后,同时分别在酒精灯外焰点燃,实验现象:放入蒸馏水吸湿的滤纸在酒精灯火焰上首先变干,然后又 ;而放入饱和硅酸钠溶液中的滤纸在酒精灯火焰上仅是 ,并不 。 ②实验结论:硅酸钠的水溶液可以用作木材或滤纸的 。

③浸过硅酸钠溶液的织物不容易燃烧的原因是

。

解析:(1)改写氧化物时,元素种类不变,原子个数不变,元素化合价不变。(2)根据元素化合价代数和等于零,确定氧原子个数。钾、铝、硅的化合价分别为+1价、+3价、+4价,

得:1+3+3×4=2x,x=8。(3)硅酸钠耐高温。

答案:(1)K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O Na2O·CaO·6SiO2 CaO·3MgO·4SiO2

(2)8

(3)①燃烧 变干 燃烧 ②防火剂 ③硅酸钠具有耐高温性,浸泡过硅酸钠溶液的织物在高温时,蒸发水,硅酸钠附着在织物表面,阻止了空气中氧气与织物接触,故不能燃烧

B组

1.下面关于硅的叙述中,正确的是( )

A.硅的非金属性比碳的强,只有在高温下才能与氢气发生化合反应

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

解析:硅的非金属性比碳的弱,A项错;硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位,排名前四位的元素是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:D

2.硅被誉为无机非金属材料的主角。有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。下列有关说法正确的是( )

A.硅的含量居第二位,在地球上有丰富的单质硅资源,如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅

B.硅相对于氢气便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是有开发价值的燃料

C.存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞

D.硅是一种良好的半导体材料,所以是制造光导纤维的基本原料

答案:B

3.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为: ①SiO2+2C

②Si+2Cl2

③SiCl4+2H2Si+2CO↑ SiCl4 Si(纯)+4HCl

下列对上述三个反应的叙述中,错误的是( )

A.①③为置换反应

B.②为化合反应

C.①②③均为氧化还原反应

D.三个反应的反应物中硅元素均被还原

解析:反应①③中硅元素被还原,反应②中硅元素被氧化,D错误。

答案:D

4.(1)将下列硅酸盐改写成氧化物的形式:

①镁橄榄石(Mg2SiO4): ;

②高岭石[Al2Si2O5(OH)4]: 。

(2)许多含氧酸及其盐类均可以类似地改写为氧化物形式,请继续改写以下物质:

HNO3: ;HCOOH: ;

KAl(SO4)2·12H2O: 。

通过以上改写可知,HNO3对应的酸性氧化物为 ,HCOOH在浓硫酸的作用下可制 气体(浓硫酸可以将某些物质中的H和O元素按照2∶1的比例脱去)。

(3)已知在一定条件下,Fe在Cl2中燃烧可以生成Fe3Cl8,它可以看作是FeCl2·2FeCl3。类似地,碘与Fe在一定条件下可得到Fe3I8,则它可以看作是 。

解析:(1)将硅酸盐改写成氧化物时,根据改写规律,判断出各元素的化合价,找出各种形式的氧化物,并依据金属活动性,依次为金属氧化物→SiO2→H2O。

(2)类比将硅酸盐改写成氧化物的形式,HNO3中氮元素为+5价,相应的氧化物为N2O5,所以需要将化学式中各原子个数都扩大2倍,可以得到如下氧化物的形式:N2O5·H2O。酸酐是酸脱水后的产物,所以HNO3的酸酐为N2O5。HCOOH可以写成CO·H2O的形式,在浓硫酸作用下脱水形成CO。