2020-2021學(xué)年化學(xué)蘇教版必修1課時作業(yè)：3-3-2 二氧化硅與信息材料 Word版含解析

1、課時作業(yè)23二氧化硅與信息材料時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1下列說法正確的是(d)a我國自主研發(fā)的“龍芯1號”cpu芯片與光導(dǎo)纖維是同種材料b需要通過化學(xué)反應(yīng)才能從海水中獲得食鹽和淡水c水晶項(xiàng)鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品d粗硅制備單晶硅涉及氧化還原反應(yīng)解析：晶體硅可用來制芯片，二氧化硅可用來制光導(dǎo)纖維，a項(xiàng)錯誤；海水蒸發(fā)可獲得食鹽，海水蒸餾可獲得淡水，不需要通過化學(xué)變化，b項(xiàng)錯誤；水晶的主要成分是二氧化硅，不是硅酸鹽，c項(xiàng)錯誤；粗硅與氯氣在高溫條件下生成四氯化硅的反應(yīng)、四氯化硅與氫氣在高溫條件下生成單晶硅的反應(yīng)均是氧化還原反應(yīng)，d項(xiàng)正確。2在一定條件下，下列

2、物質(zhì)不能和二氧化硅反應(yīng)的是(c)焦炭純堿碳酸鈣氫氟酸硝酸氫氧化鉀氧化鈣氮?dú)鈇bc d解析：根據(jù)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)，二氧化硅不與水反應(yīng)，也不與除氫氟酸外的酸反應(yīng)，它可與堿性氧化物和強(qiáng)堿反應(yīng)，高溫時可以被炭還原成單質(zhì)硅。3(雙選)下列離子方程式書寫不正確的是(ad)a往naoh溶液中通入少量co2：co2oh=hcobh2sio3與naoh溶液混合：2ohh2sio3=2h2osioc石英砂與燒堿溶液反應(yīng)制取水玻璃：sio22oh=sioh2od往水玻璃中通入二氧化碳：na2sio3h2oco2=h2sio32naco解析：往naoh溶液中通入少量co2，生成正鹽na2co3，co2過量時才生成n

3、ahco3，所以a不正確；由于h2sio3為弱酸，且不可溶，故應(yīng)寫化學(xué)式，b正確；石英的主要成分是sio2，它與燒堿溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，所以c也正確；碳酸比硅酸的酸性強(qiáng)，所以往水玻璃中通入co2可制得硅酸，na2sio3和na2co3均溶于水，應(yīng)寫成離子形式，并且可以消去na，所以d不正確。應(yīng)寫為：sioco2h2o=h2sio3co。4下列關(guān)于硅元素及其化合物的說法正確的是(c)a硅在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)b高溫下sio2能與na2co3固體反應(yīng)生成na2sio3和co2，說明硅酸的酸性強(qiáng)于碳酸c因?yàn)椴Ａе泻衧io2，所以不能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛裝naoh溶液dsio2能與氫

4、氧化鈉溶液和氫氟酸反應(yīng)，所以sio2是兩性氧化物解析：硅在自然界中只以化合態(tài)存在，a錯誤；碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，b錯誤；玻璃中含有sio2，sio2能與naoh溶液反應(yīng)生成黏性很強(qiáng)的硅酸鈉溶液，所以不能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛裝naoh溶液，c正確；sio2是酸性氧化物，d錯誤。5下列說法中，不正確的是(b)asio2和co2都是酸性氧化物，均可與naoh溶液反應(yīng)b水晶項(xiàng)鏈、石英鐘都是硅酸鹽制品csio2和co2在一定條件下，均可與cao發(fā)生反應(yīng)dsio2不溶于水，而co2可與水反應(yīng)，生成h2co3解析：水晶項(xiàng)鏈、石英鐘的主要成分都是sio2，不是硅酸鹽制品。6假設(shè)sio2晶體中si原子被al原

5、子取代，不足的價數(shù)由k原子補(bǔ)充。當(dāng)有25%的硅原子被鋁原子取代時，可形成正長石，則正長石的化學(xué)組成為(c)akalsio4 bkalsi2o6ckalsi3o8 dkalsi4o10解析：假設(shè)有4個sio2，則1個si原子被al原子取代，被取代的si的化合價與1個al和1個k在化合物中的化合價之和相等，所以正長石的化學(xué)組成中k、al、si原子個數(shù)之比為113，即化學(xué)式為kalsi3o8。7諾貝爾物理學(xué)獎曾授予“光纖之父”英國華裔科學(xué)家高錕以及兩位美國科學(xué)家威拉德博伊爾和喬治史密斯。光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是(d)a二氧化硅是酸性氧化物，因此能與水反應(yīng)生成硅酸b

6、因sio2不溶于水，故sio2不是h2sio3的酸酐c二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維，由于導(dǎo)電能力強(qiáng)而被用于制造光纜d二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，但能與碳酸鈉固體在高溫時發(fā)生反應(yīng)解析：二氧化硅是酸性氧化物，與水不反應(yīng)，a錯誤；雖然sio2不溶于水，不能與水反應(yīng)生成h2sio3，但sio2仍可看作是h2sio3失去一分子h2o而形成，且sio2與h2sio3中硅元素價態(tài)相同，故sio2是h2sio3的酸酐，b錯誤；二氧化硅不能導(dǎo)電，c錯誤；二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，但能與碳酸鈉固體在高溫時發(fā)生反應(yīng)生成硅酸鈉和co2，d正確。8由下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出的結(jié)論正確的是(c)a由sio2不能與水反應(yīng)生成h2s

7、io3，可知sio2不是h2sio3的酸酐b由sio22csi2co，可知碳的非金屬性大于硅cco2通入na2sio3溶液產(chǎn)生白色沉淀，可知酸性h2co3h2sio3dsio2可與naoh溶液反應(yīng)，也可與氫氟酸反應(yīng)，可知sio2為兩性氧化物解析：酸酐是指含氧酸失去水生成的酸性氧化物，且酸酐與對應(yīng)的酸中的非金屬元素化合價相同，所以sio2是h2sio3的酸酐，a項(xiàng)錯誤；反應(yīng)sio22csi2co不能說明碳的非金屬性比硅強(qiáng)，該反應(yīng)能發(fā)生是因?yàn)樯蒫o氣體，它的放出促進(jìn)了反應(yīng)進(jìn)行，b項(xiàng)錯誤；co2通入na2sio3溶液中生成h2sio3膠體，符合強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律，證明酸性：h2co3h2sio3，c

8、項(xiàng)正確；d項(xiàng)中sio2除hf外不能與其他的酸反應(yīng)，sio2為酸性氧化物，不具有兩性，d項(xiàng)錯誤。9下列說法正確的是(a)a將二氧化碳通入水玻璃中可以得到硅酸b二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，說明酸性：硅酸碳酸c高溫時二氧化硅與碳反應(yīng)能生成硅和co2d二氧化硅是酸性氧化物，所以它不溶于任何酸解析：碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)，a正確，b錯誤；高溫時二氧化硅與碳反應(yīng)生成co而不是co2，c錯誤；二氧化硅是酸性氧化物，但它可溶于氫氟酸，d錯誤。10將過量的co2分別通入：cacl2溶液濃na2sio3溶液ca(oh)2溶液飽和na2co3溶液，最終溶液中有白色沉淀析出的是(b)a bc d解析：根據(jù)酸與鹽反

9、應(yīng)的規(guī)律，co2通入cacl2溶液不反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象；過量的co2通入濃na2sio3溶液中有白色沉淀h2sio3生成；co2通入ca(oh)2溶液至過量會發(fā)生如下反應(yīng)：ca(oh)2co2=caco3h2o，caco3h2oco2=ca(hco3)2，最終生成ca(hco3)2而無沉淀；過量co2通入飽和na2co3溶液中：na2co3h2oco2=2nahco3，生成的nahco3溶解度比na2co3溶解度小而有結(jié)晶析出。11. 下列說法正確的是(c)asio2高溫時與na2co3反應(yīng)產(chǎn)生co2，將co2通入na2sio3溶液中可生成h2sio3，說明h2sio3的酸性有時比h2co3強(qiáng)，

10、而有時比h2co3弱bsio2既能與naoh溶液反應(yīng)又能與氫氟酸反應(yīng)，所以sio2是兩性氧化物c氫氟酸不應(yīng)裝在玻璃瓶中dnaoh溶液、na2sio3溶液應(yīng)裝在帶玻璃塞的磨口玻璃瓶中解析：a項(xiàng)強(qiáng)酸制弱酸適用于常溫水溶液里的復(fù)分解反應(yīng)，不適應(yīng)于高溫非水體系的反應(yīng)；sio2與hf酸產(chǎn)生sif4氣體，sif4不是鹽，因此sio2不是兩性氧化物，另外，sio2除氫氟酸之外與其他強(qiáng)酸(h2so4、hno3等)均不反應(yīng)。d項(xiàng)naoh溶液、na2sio3溶液可盛放在玻璃瓶中，但不能用玻璃塞，應(yīng)用橡皮塞。12由二氧化硅制備高純硅的流程如圖所示，下列判斷錯誤的是(d)a均屬于氧化還原反應(yīng)bh2和hcl均可循環(huán)利用

11、csio2是一種堅硬難溶的固體dsihcl3的摩爾質(zhì)量為135.5 g解析：a項(xiàng)，反應(yīng)為sio22csi(粗)2co，反應(yīng)為si(粗)3hclsihcl3h2，反應(yīng)為sihcl3h2si(純)3hcl，三個反應(yīng)中均有元素化合價發(fā)生變化，故三個反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，a項(xiàng)正確。b項(xiàng)，由三個反應(yīng)的方程式可知，h2和hcl既是反應(yīng)物又是生成物，可循環(huán)利用，b項(xiàng)正確。c項(xiàng)，sio2硬度大，熔點(diǎn)高，c項(xiàng)正確。d項(xiàng)，摩爾質(zhì)量的單位為gmol1，d項(xiàng)錯誤。二、非選擇題(共52分)13(10分)硅石和石英的主要成分都是sio2，前者是結(jié)構(gòu)疏松的sio2，后者是結(jié)構(gòu)致密的sio2，二者成分相同，結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)性質(zhì)

12、相同，物理性質(zhì)有差別，具有不同的用途。由石英制取硅膠，有以下三個步驟，試寫出每步反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的，寫出離子方程式)。(1)用naoh溶液溶解石英2ohsio2=sioh2o。(2)過濾，向?yàn)V液中加入鹽酸，至沉淀不再產(chǎn)生：sio2h=h2sio3。(3)微熱，濃縮硅酸溶液，加熱蒸干溶液，并使固體完全分解：h2sio3h2osio2，寫出硅膠的一種用途：干燥劑(或催化劑載體)。解析：(1)石英的主要成分是酸性氧化物sio2，sio2與堿反應(yīng)生成鹽和水，2naohsio2=na2sio3h2o。(2)過濾，除去石英中的雜質(zhì)，得濾液為na2sio3(aq)，硅酸鈉是弱酸鹽，與鹽酸發(fā)生復(fù)分

13、解反應(yīng)：na2sio32hcl=2naclh2sio3。(3)微熱，h2sio3(aq)濃縮，聚合為膠體，加熱硅酸溶膠脫水，生成多孔硅膠：h2sio3h2osio2。14(10分)如何用所提供的試劑和方法除去各混合物粉末中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))？將所選答案的編號填入表中相應(yīng)的空格內(nèi)。(如果不需補(bǔ)加試劑，則對應(yīng)答案欄可空著)可供選擇的試劑：a.鹽酸bnaoh溶液co2dh2oeco2可供選擇的操作：分液加熱高溫灼燒過濾結(jié)晶解析：(1)因?yàn)閟io2除了溶于氫氟酸外不溶于其他酸，而caco3溶于鹽酸，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：caco32hcl=cacl2h2oco2，所以，該小題的答案為：a；。(2)

14、根據(jù)sio2能溶于naoh溶液，即sio22naoh=na2sio3h2o，而caco3不能，所以，該小題的答案為：b；。(3)因?yàn)閚acl溶于水，而sio2不溶于水，所以該小題的答案為：d；。(4)因?yàn)閟io2不溶于鹽酸，而fe2o3溶于鹽酸，即fe2o36hcl=2fecl33h2o，所以該小題的答案為：a；。(5)因?yàn)閔2sio3受熱分解生成sio2，即h2sio3sio2h2o，所以該小題的答案為：不加試劑；。(6)因?yàn)閟io2不溶于水，而na2so4溶于水，所以該小題的答案為：d；。15(10分)如圖是常見物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，其中a是芯片的主要成分，其對應(yīng)的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)是相似

15、的。(1)試推測a：si、c：na2sio3、f：h2sio3(寫化學(xué)式)。(2)試寫出以下的化學(xué)方程式，是離子反應(yīng)的寫出離子方程式：basio22csi2co；cefsioco2h2o=coh2sio3。(3)在b碳ad的反應(yīng)中，碳的作用是還原劑，當(dāng)生成1 mol a時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4_mol。解析：(1)a是芯片的主要成分，其對應(yīng)的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，a為si，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知b為sio2，d為co，g為sicl4；sio2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可得硅酸鈉，所以c為na2sio3；而e是由co得到，從反應(yīng)的過程看，應(yīng)為co2，所以f為硅酸。(2)在這兩個反應(yīng)中第二個為離子反應(yīng)，所以

16、要寫成離子方程式的形式。(3)在sio22csi2co反應(yīng)中，碳是還原劑，而且當(dāng)有1 mol si生成時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4 mol。16(11分)硅藻土是由無定形sio2組成的，含有少量fe2o3、al2o3及有機(jī)物等雜質(zhì)，通常呈淺黃色或淺灰色，質(zhì)軟多孔。工業(yè)上可按如圖所示流程，用硅藻土制備納米級二氧化硅。請回答下列問題：(1)煅燒硅藻土的目的是除去硅藻土中的有機(jī)物雜質(zhì)。(2)在加熱條件下加入燒堿溶液時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為sio22naoh=na2sio3h2o，al2o32naoh=2naalo2h2o。(3)加入過量硫酸后，生成沉淀的離子方程式為sio2h=h2sio3。(4)若用納米級

17、二氧化硅制成水溶液，則該溶液所具有的性質(zhì)與下列圖片有關(guān)的是ac(填字母)。解析：(1)硅藻土中含有有機(jī)物等雜質(zhì)，有機(jī)物易燃燒，可以通過煅燒除去。(2)sio2、al2o3均能與燒堿(naoh)反應(yīng)，而fe2o3不能與燒堿反應(yīng)。(3)na2sio3、naalo2分別與硫酸反應(yīng)生成h2sio3、al(oh)3，但al(oh)3會溶于過量的硫酸。(4)這種納米級二氧化硅制成的水溶液實(shí)際為膠體。a圖為樹林中的丁達(dá)爾現(xiàn)象，b圖、c圖分別為一束光通過溶液和膠體時的現(xiàn)象。17(11分)某學(xué)習(xí)興趣小組想利用高嶺土(其主要成分是al2o32sio22h2o)制備新型的凈水劑。實(shí)驗(yàn)流程如下：其中濾液c就是欲制備的凈水劑。試完成下列問題：(1)寫出混合物a、b，濾液c、沉淀d的主要成分：a偏鋁酸鈉和硅酸鈉的混合物；b硅酸和氯化鋁的混合物；c氯化鋁；d硅酸。(2)寫出高嶺土與