完整word版人教版高中化学必修一41无机非金属材料的主角硅检测3.docx

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完整word版人教版高中化学必修一41无机非金属材料的主角硅检测3

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（　　）

A．SiO2能和水发生化合反应生成硅酸

B．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸

C．SiO2的俗名叫石英，能溶于水

D．SiO2又叫水晶，能溶于NaOH溶液中

解析：

选D　SiO2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B　A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SiO2＋2C

Si＋2CO↑中SiO2作氧化剂

C．SiO2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A　A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（　　）

A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似

B．因为CaCO3＋SiO2

CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强

C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂

D．SiO2晶体熔、沸点高，硬度大，故可用于制作光导纤维

解析：

选C　CO2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D　A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（　　）

A．Na2SiO3→H2SiO3B．H2SiO3→SiO2

C．SiO2→H2SiO3D．SiO2→Na2SiO3

解析：

选C　Na2SiO3

H2SiO3；H2SiO3

SiO2；

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Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑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Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判断酸性H2CO3>H2SiO3，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

SiO

＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO

（4）HCl　H2CO3　H2SiO3

10．高纯二氧化硅可用来制造光纤。

某稻壳灰的成分为：

组分

SiO2

C

Na2O

K2O

Al2O3

Fe2O3

质量分数

59.20

38.80

0.25

0.50

0.64

0.61

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①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③反应的化学方程式为_________________________________________。

（5）实验室进行步骤③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①中涉及SiO2与OH－反应生成SiO

和H2O，离子方程式是SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O；

（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H2SiO3

SiO2＋H2O；

（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）SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O

（3）C、Fe2O3　（4）H2SiO3

SiO2＋H2O

（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1∶2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

C．CO2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SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。

4．将过量的CO2分别通入：

①CaCl2溶液　②浓Na2SiO3溶液　③Ca（OH）2溶液　④饱和Na2CO3溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是（　　）

A．①②③④B．②④

C．①②③D．②③

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）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋H2O＋CO2===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：

Na2CO3＋H2O＋CO2===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（　　）

①焦炭　②纯碱　③碳酸钙　④氢氟酸　⑤硝酸　⑥氢氧化钾　⑦氧化钙　⑧氟气

A．③⑤⑦⑧B．⑤⑦⑧

C．⑤⑧D．⑤

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，⑥、⑦能反应；二氧化硅与纯碱（或碳酸钙）在高温下能发生反应，②、③能反应；二氧化硅在高温下还能与焦炭发生置换反应，①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，④、⑧能反应；二氧化硅与硝酸不反应，⑤不能反应。

6．关于工业制金刚砂的反应：

SiO2＋3C

SiC＋2CO↑，下列说法正确的是（　　）

A．SiO2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2∶1

D．1molSiO2参与反应时，转移电子4mol

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1∶2，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B　A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（　　）

A．SiO2属于两性氧化物

B．酸性：

H2SiO3>H2CO3

C．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C　SiO2是酸性氧化物；酸性：

H2CO3>H2SiO3；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B．NaOH溶液　C．O2　D．H2O　E．CO2

可供选择的操作：

①分液　②加热　③过滤　④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，H2SiO3

SiO2＋H2O。

（6）SiO2不溶于水而Na2SiO3溶于水。

答案：

（1）A　③　

（2）B　③　（3）D　③、④　（4）A　③

（5）不加试剂　②　（6）D　③

10．A、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）SiO2　SiO2＋2C

Si＋2CO↑

（3）CaSiO3　Na2SiO3

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

C．Al2Si2O5（OH）4D．Mg2SiO4

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（　　）

A．CaSiO3固体B．SiO2

C．Na2SiO3水溶液D．H2SiO3

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：

SiO2＋4H＋===Si4＋＋2H2O

B．碳酸钡溶于稀硝酸：

CO

＋2H＋===CO2↑＋H2O

C．硅跟氢氧化钾溶液反应：

Si＋2OH－＋2H2O===SiO

＋3H2↑

D．把水玻璃滴入盐酸中：

SiO

＋2H＋===H2SiO3↓

解析：

选D　A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Si＋2OH－＋H2O===SiO

＋2H2↑。

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（　　）

①物质的量之比为1∶1　②物质的量之比为2∶1

③质量之比为4∶1　　　④质量之比为2∶1

A．①③B．②③

C．①④D．②④

解析：

选B　粗硅与稀盐酸反应是铁与稀盐酸反应：

Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；粗硅与稀氢氧化钠溶液反应是硅与稀氢氧化钠溶液反应：

Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，因放出等量氢气，则铁与硅的物质的量之比为2∶1，质量之比为4∶1。

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（　　）

A．Na2SiO3

B．Na2SiO3与Na2CO3

C．SiO2与Na2CO3

D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3

解析：

选A　通入少量CO2气体时，发生的反应为Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，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（　　）

①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素　②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品　③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维　④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料

A．①②B．②③

C．①④D．③④

解析：

选C　许多岩石和矿物中含有硅元素，①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，②错误；光导纤维是由高纯度的二氧化硅制成的，③错误；陶瓷属于硅酸盐制品，④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B→A的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（3）写出下列反应的离子方程式：

A―→E：

__________________________________________________________________；

B―→E：

________________________________________________________________。

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）SiO2＋2C

Si＋2CO↑

（3）Si＋2OH－＋H2O===SiO

＋2H2↑

SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O

10．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）100gC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11.2L,100g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CaCO3＋SiO2

CaSiO3＋CO2↑。

若CaCO3过量，除发生上述反应外，还会发生反应：

CaCO3

CaO＋CO2↑。

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：

CaCO3　～　CO2

100g　　22.4L

m（CaCO3）11.2L

m（CaCO3）＝50g。

混合物中CaCO3的质量分数：

×100%＝50%。

答案：

（1）氢氟酸（HF）

SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O

（2）SiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑，

Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓

（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固体的仪器

解析：

选D　A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（　　）

A．8,3B．5,8

C．3,8D．8,5

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2×2＋2x＋4y－2×22－1×2＝0。

则x＋2y＝21，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