硅酸鹽和硅單質(zhì)試題

硅酸鹽和硅單質(zhì)

高中化學(xué)必備教案高中化學(xué)必備教案高中化學(xué)必備教案高中化學(xué)必備教案

1.下列關(guān)于碳和硅的比較，正確的是（）

A.它們的氧化物都能與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸

B.碳和硅的最高正價(jià)都是+4價(jià)

C.硅元素在地殼中的含量占第二位，碳占第一位

D.碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游離態(tài)也有化合態(tài)

答案：B

2.下列敘述正確的是（）

A.NazSiCh是硅酸鹽，所以不溶于水

B.電影銀幕用水玻璃浸泡，主要是為了防腐

C.建筑工業(yè)常用水玻璃作黏合劑

D.用水玻璃浸泡鐵道的木制枕木，主要是為了防火

答案：C

3.世界著名的科技史專家、英國(guó)劍橋大學(xué)的李約瑟博士考證說(shuō):

“中國(guó)至少在距今3000年以前，就已經(jīng)使用玻璃了?！毕铝杏嘘P(guān)玻

璃的說(shuō)法不正確的是（）

A.制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土

B.玻璃在加熱熔化時(shí)沒(méi)有固定的熔點(diǎn)

C.普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅

D.盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二

氧化硅生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口黏在一起

答案：A

4.下列說(shuō)法正確的是（）

A.硅材料廣泛用于光纖通信

B.工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品

C.水晶項(xiàng)鏈和餐桌上的瓷盤(pán)都是硅酸鹽制品

D.粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)

答案:A

5.A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換

關(guān)系如圖所示。A為地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶

體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。

加碳

AE回日野?

加氫氧化鈉

D+H0

加熱2

請(qǐng)?zhí)羁?

(1)形成單質(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為,它的最高化合

價(jià)為。

(2)B的化學(xué)式為,B和碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程

式為。

(3)C的化學(xué)式為,D的化學(xué)式為

解析：“A為地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體

結(jié)構(gòu)與金剛石相似”是做此題的關(guān)鍵。由此可以得出A為Si,B為

SiO20Si€)2在高溫的條件下與氧化鈣反應(yīng)得到的是C,即硅酸鈣；SiO2

與氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到D,是硅酸鈉溶液。從框圖中可以得出E

應(yīng)是CO。

o'、'

(+14)284

答案：⑴+4

高溫

(2)SiO2SiO2+2C=====Si+2COt

(3)CaSiO3Na2SiO3

課后作業(yè)知能強(qiáng)化

（時(shí)間：40分鐘.滿分：100分）

一、選擇題（每小題8分，共48分）

1.有科學(xué)家認(rèn)為：“硅是21世紀(jì)的能源”“未來(lái)的石油”，下

列有關(guān)硅可能成為新型能源的論述不正確的是（）

A.自然界存在大量硅單質(zhì)

B.自然界的硅易開(kāi)采，且可再生

C.硅燃料便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是優(yōu)質(zhì)燃料

D.硅燃料燃燒放出的熱量多，其燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染容易有效

控制

解析：硅是親氧元素，空氣中有大量的氧氣，所以自然界沒(méi)有游

離態(tài)的硅元素，只有化合態(tài)的硅元素，即自然界沒(méi)有硅單質(zhì)；B項(xiàng)中

硅大量存在于地殼礦石、沙子、黏土中，易開(kāi)采，且硅燃燒后又生成

了SiO2,所以說(shuō)硅可再生。

答案：A

2.下列物質(zhì)中主要成分不是二氧化硅的是（）

A.硅膠B.水晶C.瑪瑙D.硅石

解析：水晶、瑪瑙、硅石的主要成分是二氧化硅，硅膠是硅酸失

去部分水分形成的。

答案：A

3.下列關(guān)于二氧化硅的說(shuō)法中正確的是（）

A.二氧化硅分子由一個(gè)硅原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成

B.在二氧化硅晶體中，每個(gè)硅原子周圍結(jié)合4個(gè)氧原子

C.二氧化硅可用來(lái)制作干燥劑，因二氧化硅可與水反應(yīng)

D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

解析：無(wú)SiO2分子；Si€>2無(wú)干燥性，也不與水反應(yīng)；Si€>2可與

氫氟酸反應(yīng)。

答案：B

4.石棉是硅酸鹽礦物，某種石棉的化學(xué)式表示為

Ca2MgxSiyO22（OH）2。該化學(xué)式中x、y的值分別是（）

A.5、8B.8、3C.3、8D.8、5

解析：根據(jù)表示硅酸鹽組成的方法，石棉應(yīng)表示為

2CaOxMgO?jSiO2-H2O,根據(jù)O原子守恒可知：x+2y=24~2

-1=21,所以只有A項(xiàng)正確。.

答案：A

5.將鐵、鋁、硅的混合物分為等質(zhì)量的兩份,一份跟足量的NaOH

溶液反應(yīng)，另一份跟足量稀硫酸反應(yīng)，最終產(chǎn)生的H2一樣多，則鐵

與硅物質(zhì)的量之比為（）

A.2：1B.4：1C.1：1D.3：1

解析：等量的鋁與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生的田和與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)

生的周相等，根據(jù)題意可知混合物中鐵與稀硫酸反應(yīng)放出的H2和硅

與NaOH溶液反應(yīng)放出的H2的量相等。由反應(yīng)Fe+H2SO4=FeSO4

+H2t,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H21可知混合物中鐵與硅

的物質(zhì)的量之比為2:1時(shí)產(chǎn)生th的量相等。

答案：A

6.月球的礦產(chǎn)資源極為豐富，僅月球表面5cm厚的沙土就含有

鐵單質(zhì)上億噸，月球上的主要礦物有輝石（CaMgSi2O6）、斜長(zhǎng)石

（KAiSisOs）等，下列說(shuō)法或分析錯(cuò)誤的是（）

A.CaMgSi2O6>KAlSi3O8是化學(xué)式，表示礦物的組成元素及其

原子個(gè)數(shù)比

B.月球上有大量游離態(tài)鐵是因?yàn)樵虑蛏翔F的活動(dòng)性比地球上弱

C.從輝石的組成來(lái)看，它可被看作復(fù)鹽

D.斜長(zhǎng)石的氧化物形式可表示為K2O-AI2O3?6SiO2

解析：CaMgSi2O6>KAlSisOg是物質(zhì)的化學(xué)式，只表示礦物的

組成元素及其原子個(gè)數(shù)比，A正確；鐵單質(zhì)的活動(dòng)性是固定不變的，

與所在的地點(diǎn)、位置無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；復(fù)鹽是含有一種酸根離子、多種

金屬陽(yáng)離子的鹽，從輝石的組成來(lái)看，含有硅酸根離子、鎂離子.、

鈣離子，所以它可被看作復(fù)鹽，C正確；按照物質(zhì)的組成形式，斜長(zhǎng)

石的氧化物形式可表示為K2O-AI2O3?6SiO2,D正確。

答案：B

二、非選擇題（包括3個(gè)小題，共52分）

7.（18分）某學(xué)習(xí)興趣小組想利用高嶺土（其主要成分是

A12O3?2SiO2?2H2O）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。試回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出混合物A.、B,濾液C、D主要成分的化學(xué)式

A：；B：；C：；D：o

⑵寫(xiě)出高嶺土與純堿加熱熔融的兩個(gè)化學(xué)方程式

⑶該實(shí)驗(yàn)中，熔融高嶺土、純堿的混合物可以選用的用堪有

A.玻璃用堪B.瓷均塔

C.氧化鋁均塔D.鐵培期

解析：高嶺土中的SiO2>AI2O3均與純堿反應(yīng),分別生成Na2SiO3>

NaAlO2,即為混合物A的主要成分，加入鹽酸后，兩者均可與之反

應(yīng)，故B的主要成分為A1C13>NaCl和H2SiO3,則濾液C為A1C13>

NaCl混合液，D為H2SiO3o

答案：(DNaAKh和Na2Si€>3A1C13>NaCl和HzSiChAlCb、

NaClH2SiO3

高溫

(2)A12O3+Na2co3=====.2NaAIO2+CO2t

高溫

SiO2+Na2CO3=====Na2SiO3+CO21(3)D

8.(16分)1.(6分)三硅酸鎂晶體被用來(lái)治療胃潰瘍病患者的胃

酸過(guò)多癥，是因?yàn)樵撐镔|(zhì)不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。

三硅酸鎂晶體化學(xué)式為nHOo

Mg2Si3O8?2

(1)用氧化物的形式表示三硅酸鎂的化學(xué)式：o

(2)寫(xiě)出該藥物中和眉酸的化學(xué)方程式：o

II.(10分)硅是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約

占地殼質(zhì)量的90%以上。

(l)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方

程式為O

工藝師用(填物質(zhì)名稱)來(lái)雕刻玻璃。

(2)用Na2SiO3溶液浸泡過(guò)的棉花不易燃燒，體現(xiàn)NazSiCh的用途

可作的原料。

高溫

(3)工業(yè)上常用2C+SiO2=：===Si+2cot制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中

有元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是

解析：I.用氧化物的形式表示硅酸鹽的時(shí)候，應(yīng)注意書(shū)寫(xiě)順序:

活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水。第二問(wèn)若直接

寫(xiě)三硅酸鎂與鹽酸反應(yīng)，許多同學(xué)會(huì)感到無(wú)從下手，應(yīng)以氧化物形式

書(shū)寫(xiě)。堿性氧化物(MgO)能與鹽酸反應(yīng)，而SiCh不能與鹽酸反應(yīng)，

可當(dāng)成雜質(zhì)，最后寫(xiě)出正確的化學(xué)方程式。II.(l)SiO2與NaOH溶液

反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2Oo由于Si€h能

溶于氫氟酸，因此工藝.師常用氫氟酸來(lái)雕刻玻璃。(2)Na2Si€>3的水溶

液又稱“水玻璃”，它具有阻燃的功能，因此可作防火劑。(3)反應(yīng)

+4

中C被氧化，SiO2中的Si被還原，因此SiO2作氧化劑。

答案：I.⑴2MgO?3Si€>2?〃H2O

(2)2MgO-3SiO2?nH.2O+4HCl===2MgCl2+(n+2)H2O+3SiO2

II.(l)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O氫氟酸(2)防火劑

⑶CSiO2

9.(18分)在半導(dǎo)體工業(yè)中有這樣一句話：“從沙灘到用戶”，其

中由粗硅制純硅的常用方法為Si(粗)+202==SiC14SiCl4+

2H2==Si(純)+4HQ。若在25℃101kPa條件下反應(yīng)生成HC1氣體

49L(注：25℃101kPa條件下氣體摩爾體積為24.5L-mol-1)，貝心

(1)反應(yīng)生成HC1氣體的質(zhì)量為，轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)為

(2)反應(yīng)生成的HC1氣體溶于127mL水中,得到密度為1.20g-mL

一1的鹽酸，此鹽酸的物質(zhì)的量濃度為。

(3)“從沙灘到用戶”涉及多個(gè)反應(yīng)，其中制取粗硅的反應(yīng)方程

式為O

(4)普通玻璃若以氧化物形式表示其組成為(質(zhì)量分?jǐn)?shù))：Na2O

13%,CaO11.7%,SiO275.3%o現(xiàn)以石灰石、純堿和石英為原料生

產(chǎn)這種玻璃10t,石灰石的利用率為80%,純堿和石英的利用率為

95%,至少需要上述原料的質(zhì)量是________t（保留兩位小數(shù)）。

解析：（1）25℃101kPa條件下氣體摩爾體積為24.5L-moF1,49

LHC1氣體的物質(zhì)的量為2mol,其質(zhì)量為2molX36.5g?mori=73

g,兩個(gè)反應(yīng)共轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)為4NA。（2）溶質(zhì)質(zhì)量為73g,水的質(zhì)量

為127g,所以溶液體積為1“20°g=：L則鹽酸的物質(zhì)的量濃

01.20g?mL16

度是斗3