2024-2025年高中化學(xué)課時(shí)分層作業(yè)23單質(zhì)硅與二氧化硅含解析魯科版必修1

PAGE5-課時(shí)分層作業(yè)(二十三)(建議用時(shí)：25分鐘)[合格基礎(chǔ)練]1．光導(dǎo)纖維被認(rèn)為是20世紀(jì)最宏大的獨(dú)創(chuàng)之一，它使信息高速馬路在全球迅猛發(fā)展，它的獨(dú)創(chuàng)者是被譽(yù)為“光纖之父”的華人科學(xué)家高錕。光導(dǎo)纖維的主要成分是()A．Si B．SiO2C．Na2SiO3 D．SiCl4B[光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2。]2．下列試劑可用帶玻璃塞的玻璃瓶存放的是()A．NaOH溶液 B．Na2SiO3溶液C．鹽酸 D．氫氟酸C[玻璃中所含的SiO2能和NaOH溶液反應(yīng)，Na2SiO3是一種黏合劑，能使瓶塞和瓶頸粘到一塊而不能打開，氫氟酸能腐蝕玻璃。]3．能說明SiO2為酸性氧化物的事實(shí)為()A．SiO2與H2SO4、HNO3不反應(yīng)B．SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OC．SiO2＋2KOH=K2SiO3＋H2OD．SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up8(高溫))Si＋2CO↑C[依據(jù)酸性氧化物是指與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，可知C項(xiàng)正確。]4．下列物質(zhì)中，既能與氫氟酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的單質(zhì)是()A．鐵 B．硅酸C．硅 D．二氧化硅C[A項(xiàng)，F(xiàn)e與NaOH溶液不反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，硅可與氫氟酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，正確；硅酸和二氧化硅是化合物，不是單質(zhì)，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。]5．下列關(guān)于二氧化硅的敘述中，不正確的是()①在固態(tài)和液態(tài)時(shí)，都不導(dǎo)電②能跟強(qiáng)堿反應(yīng)，但不能與水反應(yīng)③SiO2的物理性質(zhì)與CO2類似④既是酸性氧化物，又是堿性氧化物A．只有④ B．②④C．③④ D．①②③C[SiO2的物理性質(zhì)與CO2相差較大，前者常溫下為固態(tài)，后者為氣態(tài)，③錯(cuò)誤；SiO2雖可與氫氟酸反應(yīng)，但不屬于堿性氧化物，④錯(cuò)誤。]6．下列關(guān)于硅和二氧化硅的說法中，不正確的是()A．晶體硅呈灰黑色，是具有金屬光澤、硬而脆的固體B．硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，但自然界里無游離態(tài)的硅存在，常溫下可與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C．硅和二氧化硅都能與NaOH溶液反應(yīng)D．硅是常用的半導(dǎo)體材料，可用于制造光導(dǎo)纖維D[自然界中硅只以化合態(tài)形式存在，硅在常溫下可與HF、F2等反應(yīng)。硅與NaOH溶液反應(yīng)生成H2，SiO2是酸性氧化物能與堿反應(yīng)。光導(dǎo)纖維的成分是SiO2不是Si，D錯(cuò)誤。][老師備選1]石英砂(主要成分為SiO2)是一種常用工業(yè)原料，其中常混有少量碳酸鈣。要除去石英砂中的少量碳酸鈣，應(yīng)采納的方法是()A．用水溶解后過濾分別B．用稀硫酸溶解后過濾分別C．用酒精燈加熱D．用稀鹽酸溶解后過濾分別D[CaCO3可溶于鹽酸，而石英砂與鹽酸不反應(yīng)，D正確。留意B中CaCO3與H2SO4反應(yīng)生成的CaSO4會(huì)附著在CaCO3表面，阻擋反應(yīng)的進(jìn)行，故B錯(cuò)誤。]7．下列物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化不行以通過化合反應(yīng)一步完成的是()A．SiO2→H2SiO3 B．Fe→FeCl2C．Cu→Cu2S D．Fe(OH)2→Fe(OH)3A[SiO2不溶于水；B、C、D均可以通過化合反應(yīng)一步完成：Fe＋2FeCl3=3FeCl2、2Cu＋Seq\o(=,\s\up8(△))Cu2S、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。]8．下列離子方程式，正確的是()A．澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2OB．碳酸鈉溶液中加入二氧化硅：COeq\o\al(2－,3)＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2↑C．二氧化硅與燒堿溶液反應(yīng)：SiO2＋2OH－=Na2SiO3＋H2OD．硅酸與燒堿溶液中和：H2SiO3＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2OD[A項(xiàng)，應(yīng)為OH－＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)；B項(xiàng)，不反應(yīng)；C項(xiàng)，原子不守恒。][老師備選2]下列反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)的是什么性質(zhì)或作用？在①～④中選出正確的答案填空。①酸性氧化物；②弱氧化性；③與揮發(fā)性酸性氧化物的鹽反應(yīng)得揮發(fā)性酸性氧化物；④作為玻璃的成分與氫氟酸反應(yīng)雕刻玻璃(1)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O_________________________；(2)SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up8(高溫))Na2SiO3＋CO2↑__________________；(3)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O______________________；(4)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up8(高溫))Si(粗硅)＋2CO↑_____________________。[解析]SiO2和HF反應(yīng)是其特性；SiO2和Na2CO3的反應(yīng)是利用了其高沸點(diǎn)(難揮發(fā))的性質(zhì)；SiO2和NaOH的反應(yīng)體現(xiàn)了其酸性氧化物的性質(zhì)；在SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up8(高溫))Si＋2CO↑中，SiO2為氧化劑，C為還原劑。[答案](1)④(2)③(3)①(4)②9．A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，他們之間的關(guān)系如圖，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)與金剛石相像。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)單質(zhì)A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，它的最高價(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)方程式是____________________________________________________。(3)C的化學(xué)式為____________，D的化學(xué)式為________。[解析]依據(jù)題給信息可知A為硅，則B為SiO2，C為CaSiO3，D為Na2SiO3，E為CO。[答案](2)SiO2SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up8(高溫))Si＋2CO↑(3)CaSiO3Na2SiO310．硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請(qǐng)回答下列問題：(1)制備硅半導(dǎo)體材料必需先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程如下：eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up8(焦炭),\s\do8(高溫))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up8(HCl),\s\do8(573K以上))SiHCl3(粗)eq\o(→,\s\up8(精餾))eq\x(SiHCl3（純）)eq\o(→,\s\up8(H2),\s\do8(1357K))高純硅①寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________________________________________。②整個(gè)制備過程必需嚴(yán)格限制無水、無氧。SiHCl3遇水猛烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式：_______________________________________________________；H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是____________________________________________________。(2)下列有關(guān)硅材料的說法正確的是______(填字母)。A．高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料——光導(dǎo)纖維B．鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采納鹽酸為拋光液拋光單晶硅[解析]本題考查對(duì)質(zhì)量守恒定律的理解；從信息中精確提取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，并與已有學(xué)問整合，重組為新學(xué)問的實(shí)力；用正確的化學(xué)術(shù)語進(jìn)行說明的實(shí)力。(1)①依據(jù)給定的反應(yīng)物和生成物寫出化學(xué)方程式，留意反應(yīng)條件和配平。②寫出反應(yīng)物和給出的生成物H2SiO3和HCl，用原子守恒法找出另一種生成物H2，并配平。(2)A選項(xiàng)由硅的化合物的用途可知，說法正確。B項(xiàng)鹽酸和硅不反應(yīng)。[答案](1)①SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up8(高溫))Si＋3HCl②SiHCl3＋3H2O=H2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑氧氣與氫氣混合，可能引起爆炸；氧氣可能會(huì)氧化SiHCl3(2)A[等級(jí)過關(guān)練]11．制備單質(zhì)硅的主要化學(xué)反應(yīng)如下：①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up8(高溫))Si(粗)＋2CO↑②Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up8(加熱))SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up8(高溫))Si(純)＋4HCl下列對(duì)上述三個(gè)反應(yīng)的敘述中不正確的是()A．①③為置換反應(yīng)B．①②③均為氧化還原反應(yīng)C．③中SiCl4是氧化劑D．三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物中的硅元素均被還原D[在反應(yīng)②中Si被氧化。]12．對(duì)于反應(yīng)：3C＋SiO2eq\o(=,\s\up8(高溫))SiC＋2CO↑，下列說法正確的是()A．C作還原劑，SiO2作氧化劑B．每消耗3.6gC，可得到4.48LCOC．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2D．每生成1molCO，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NAC[該反應(yīng)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，其中C既作氧化劑也作還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2，A錯(cuò)誤、C正確；由于沒有指明氣體所處的狀態(tài)，B錯(cuò)誤；該反應(yīng)中每生成1molCO，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA，D錯(cuò)誤。]13．現(xiàn)有一種粗硅，含有雜質(zhì)鐵，取等質(zhì)量的粗硅樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等物質(zhì)的量的H2，則下列表示該粗硅中鐵和硅的量的關(guān)系正確的是()A．物質(zhì)的量之比為1∶1B．物質(zhì)的量之比為1∶2C．質(zhì)量之比為4∶1D．質(zhì)量之比為2∶1C[粗硅與鹽酸的反應(yīng)是所含的Fe與鹽酸的反應(yīng)：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，粗硅與堿液的反應(yīng)是所含的硅與堿液的反應(yīng)：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑；因反應(yīng)放出的H2的物質(zhì)的量相等，故樣品中Fe與Si的物質(zhì)的量之比為2∶1，質(zhì)量之比為4∶1。][老師備選2]依據(jù)如圖所示A、B、D、E的改變關(guān)系，回答下列問題：(1)寫出A、D的名稱：A________、D________。(2)寫出B→A的化學(xué)方程式：_____________________________________________________________________________________。(3)寫出下列反應(yīng)的離子方程式：A→E：_______________________________________________________；B→E：__________________________________