2018_2019学年高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料作业3鲁科版必修1.doc

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1、1第 1节 硅 无机非金属材料基础达标1下列说法正确的是( )ASiO 2与 H2O可以直接化合生成硅酸BC 与 SiO2反应，C 过量生成 CO、SiO 2过量生成 CO2C盛放石灰水的试剂瓶瓶塞不能用玻璃塞，应用橡胶塞DSi 与 NaOH溶液反应体现了 Si的氧化性解析：选 C。SiO 2难溶于水且不与水反应，故不可用 SiO2与 H2O直接化合来生成硅酸；C与 SiO2反应的产物与反应物用量无关；Si 与 NaOH溶液反应 Si价态升高体现了 Si的还原性。2关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是( )A在常温下，不与任何酸反应B在常温下，可与强碱溶液反应C在加热条件下，能与氧气反应D硅有

2、晶体硅和无定形硅两种同素异形体解析：选 A。A 项，在常温下，Si 能与氢氟酸反应，不正确；Si 在常温下能与强碱溶液反应，加热条件下也能与 Cl2、O 2等反应，B、C 正确；单质硅有晶体硅和无定形硅两种，D正确。3.兵马俑中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi 2Ox，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 BaOCuO2SiO2B性质稳定，不易脱色C易溶解于强酸和强碱D x等于 6解析：选 C。硅酸铜钡中各元素化合价： Si O ，由正负化合价代数和等于Ba 2 Cu 2 2 4 x 2 零得：224

3、22 x0， x6，则其化学式为 BaCuSi2O6，用氧化物表示为BaOCuO2SiO2，因兵马俑至今仍保留蓝紫色，说明它性质稳定，不易脱色。4下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是( )ACO 2H 2CO3 BSiO 2Na 2SiO3CSiO 2H 2SiO3 DNa 2O2Na 2CO3解析：选 C。SiO 2不能与水直接反应生成 H2SiO3。25下列有关硅酸盐的叙述，正确的是( )A大部分硅酸盐都易溶于水，Na 2SiO3是常见的可溶性硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，可用做建筑黏合剂B石英砂可与烧碱反应制水玻璃：SiO 22OH =SiO H 2O23C硅酸具有酸的通性，能使石

4、蕊试液变红D石棉Mg 3Ca(SiO3)4可表示为氧化物形式：3MgOCaO4SiO 2解析：选 B。硅酸盐大部分难溶于水，常见硅酸盐中只有 Na2SiO3、K 2SiO3等可溶，Na2SiO3的水溶液具有黏性，可做建筑黏合剂，A 错误；石英砂成分为SiO2，SiO 22NaOH= =Na2SiO3H 2O，NaOH、Na 2SiO3为强电解质可拆成离子形式，B 正确；硅酸具有酸的通性，如能与碱反应，但其难溶于水，不能使石蕊变色，C 错；硅酸盐改写成氧化物形式时要按“较活泼金属氧化物较不活泼金属氧化物二氧化硅水”的顺序排列，由于 Ca活泼性强于 Mg，所以其氧化物形式为 CaO3MgO4SiO

5、2，D 错。6下列坩埚中不可用于熔化 KOH的是( )A铁坩埚 B镍坩埚C瓷坩埚 D石墨坩埚解析：选 C。本题主要考查知识点二，并且判断哪种坩埚中含有 SiO2，瓷坩埚中含有SiO2，高温下与 KOH反应。7判断正误。(1)自然界存在硅单质的同素异形体，性质较稳定。( )(2)单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。( )(3)晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，能导电。( )(4)含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性。( )(5)最早使用的半导体材料是硅。( )解析：硅单质存在同素异形体，但自然界中无单质硅。硅导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料，最早使用的半导体材料是锗。答案：(1)

6、(2) (3) (4) (5)8氮化硅是一种高温结构陶瓷，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与氮在 1 300 时反应获得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_(填序号)。制汽轮机叶片 航空航天耐高温材料 制永久性模具 汽车发动机(2)画出 N的原子结构示意图：_，写出氮化硅的化学式：_。(3)高纯硅与纯氮气反应制得氮化硅，请写出反应的化学方程式：_。解析：从有关信息可知，氮化硅是一种类似二氧化硅的晶体结构的晶体，因此具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优良性能。由于 Si元素显4 价，N 元素显3 价，故氮化硅的化学式为 Si3N4。答案：(1) (2)7 2,5, Si

7、3N4 (3)2N23Si Si3N4= = = = =1 300 能力提升9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( )3A盐酸 B氢氟酸C烧碱 D饱和食盐水解析：选 B。常温下玻璃中的 SiO2可与氢氟酸反应。10若把 4.2 g硅和 9.2 g钠同时放入水中，充分反应后，能收集到氢气的体积(标准状况)为( )A22.4 L B11.2 LC5.6 L D2.8 L解析：选 B。本题考查硅与 NaOH溶液的反应，解决本题分步计算：(1)2Na2H 2O=2NaOHH 22 2 1mol n(NaOH) n19.223n1 mol0.

8、2 mol，9.223 12n(NaOH)0.4 mol。(2)Si2NaOHH 2O=Na2SiO32H 21 2 2015 mol 0.4 mol n2NaOH过量，按 Si的量计算得 n20.3 mol，所以 n(H2) n1 n20.2 mol0.3 mol0.5 mol，V(H2)0.5 mol22.4 Lmol 1 11.2 L。11在 F、C、S、Si 四种元素中，每种元素的单质或化合物都有某些性质不同于其他三种元素的单质或化合物，若需要从中找出硅元素，那么其理由是( )A单质的沸点最高B氢化物的稳定性最好C最高价含氧酸的酸性最强D晶体单质的导电性介于导体与绝缘体之间解析：选 D

9、。四种元素形成的单质中，F 2是气体，C、S、Si 是固体，且碳单质的沸点最高；四种元素的氢化物，因 F的非金属性最强，故氟化氢最稳定；四种元素中，只有 F没有最高价含氧酸，H 2SO4、H 2CO3、H 2SiO3相比较，易知 H2SO4的酸性最强；四种元素的单质形成的晶体中，只有晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间。12下列物质放置在空气中变质(不考虑水分蒸发和吸收空气中的水分)，且能析出沉淀，加入盐酸时固体不溶解的是( )A澄清石灰水 B水玻璃C浓硫酸 DNaOH 溶液解析：选 B。A 项中的 Ca(OH)2能与空气中的 CO2反应，生成 CaCO3沉淀而变质，但CaCO3能与盐酸反应而溶

10、解；B 项为 Na2SiO3溶液，露置于空气中时易吸收空气中的 CO2和H2O生成 H2SiO3沉淀而使 Na2SiO3变质，且 H2SiO3不与盐酸反应；C 项中浓 H2SO4会吸收空气中的水分，但不会变质；D 项中的 NaOH也能与空气中的 CO2反应，生成 Na2CO3而变质，但 Na2CO3不是沉淀。413实验室里保存下列试剂，关于其保存的方法和理由描述都正确的是( )选项 试剂 保存方法 理由A 固体氢氧化钠 存放在带橡皮塞的广口瓶中防止与空气接触被氧化和与水蒸气、二氧化碳接触而变质B 碳酸钠晶体 存放在干燥密封的广口瓶中 防止潮解而碎裂成粉末C 液溴 存放在带橡皮塞的细口瓶中， 并

11、用水封 防止挥发D 浓硝酸 存放在棕色细口试剂瓶中，置 于阴凉处 防止挥发及见光分解解析：选 D。A 选项 NaOH不能被空气氧化；B 选项碳酸钠晶体易风化，不会发生潮解；C中液溴能腐蚀橡胶，因此存放液溴的试剂瓶要用玻璃塞。14已知 A是一种不溶于水的酸性氧化物。根据下图转化关系，回答：(1)A是_，B 是_，D 是_。(2)写出各步反应的化学方程式，如是离子反应请改写成离子方程式。_；_；_；_；_。解析：本题的突破口在于“A 是一种不溶于水的酸性氧化物” ，据此可推知 A是 SiO2。联系 SiO2的相关性质，SiO 2跟 Na2CO3高温下反应生成 Na2SiO3和 CO2，二者在水溶液

12、中反应生成 H2SiO3沉淀，H 2SiO3受热分解生成 SiO2，验证 A为 SiO2是正确的。SiO 2BH 2SiO3，知 B是可溶性硅酸盐(Na 2SiO3或 K2SiO3等)。答案：(1)SiO 2 Na 2SiO3 H 2SiO3 (2)Na 2CO3SiO 2 Na2SiO3CO 2 = = = = =高 温 SiO CO 2H 2O=H2SiO3CO SiO 22OH =SiO H 2O 23 23 23SiO 2H =H2SiO3 H 2SiO3 SiO2H 2O23 = = = = = 15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

13、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。5写出生成 D和 F的化学反应方程式：_。要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是_。A普通玻璃坩埚B石英玻璃坩埚C铁坩埚解析：(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，故含 SiO2的材料都能与 Na2CO3在高温下反应，故不能用普通玻璃、石英玻璃制的坩埚熔融 Na2CO3。答案：(1)氢氟酸(HF) SiO 24HF= =SiF42H 2O(2)SiO 2Na 2CO3 Na2SiO3CO 2，= = = = =高 温 Na2SiO3CO 2H 2O=H2SiO3Na 2CO3 C