第一節(jié) 無機非金屬材料主角—硅 練案

1、中學教育研發(fā)網(wǎng)（）博學而篤志切問而近思 第一節(jié) 無機非金屬材料主角硅 練案第一課時1.熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是（ ）A.石英坩堝 B.普通玻璃坩堝 C.生鐵坩堝 D.陶瓷坩堝解析：石英、普通玻璃、陶瓷中均含有SiO2，高溫下，燒堿能與SiO2反應(yīng)而使坩堝腐蝕；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，鐵在高溫下不與NaOH反應(yīng)，故答案為C。答案：C2.下列化合物最容易脫水的是（ ）A.NaOH B.Mg（OH）2 C.Al（OH）3 D.H4SiO4解析：易失水的順序應(yīng)為H4SiO4>Al(OH)3>Mg(OH)2>NaOH。答案：D3.光纖通信是一種現(xiàn)代化的通信手段，它可

2、以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前，我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)，即信息高速公路。光纖通信所使用的光纜，其主要部件為光導(dǎo)纖維。下列說法正確的是（ ）制造光導(dǎo)纖維的主要原料是CaCO3 制造光導(dǎo)纖維的主要原料是SiO2 光導(dǎo)纖維傳遞光信號的基本物理原理是光的全反射 光導(dǎo)纖維傳遞光信號的基本物理原理是光的折射A. B. C. D.解析：光導(dǎo)纖維主要原料的化學成分是SiO2，而光導(dǎo)纖維傳遞光信號的基本物理原理則是光的全反射。因而說法正確。答案：B4.下列物質(zhì)的主要成分不是SiO2的是（ ）A.石英 B.水晶 C.金剛砂 D.瑪瑙解析：物質(zhì)的俗名，金剛砂是SiO2。答案：C5.下

3、列關(guān)于二氧化硅的敘述不正確的是（ ）在固態(tài)和液態(tài)時，導(dǎo)電性能都很弱 能跟強堿反應(yīng)，但不能與水反應(yīng) 硅與碳同屬A族，故SiO2的物理性質(zhì)與CO2類似 既是酸性氧化物，又是堿性氧化物A.和 B.和 C.和 D.解析：SiO2區(qū)別于CO2的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，SiO2區(qū)別于Al2O3的兩性。答案：B6.下列關(guān)于硅的敘述正確的是（ ）A.硅是非金屬元素，但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體B.硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C.硅的化學性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)起反應(yīng)D.硅與氟、氯、溴、碘在加熱條件下也不能直接化合解析：對單質(zhì)的性質(zhì)和材料的應(yīng)用特點有清楚的了解。答案：AB7.(2006廣

4、東高考，3)下列表述正確的是（ ）人造剛玉熔點很高，可用作高級耐火材料，主要成分是二氧化硅 化學家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應(yīng)物進行無溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽 提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料 夏天到了，游客佩戴由涂加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來保護眼睛 太陽能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能A. B. C. D.解析：本題考查我們身邊的元素化合物知識。人造剛玉就是人造寶石，它的主要成分是Al2O3；瑪瑙是帶有特殊雜質(zhì)的二氧化硅，它的主要成分不是硅酸鹽；氧化亞銅不具有感光性，不能用作變色眼睛的制作，而常見的變色眼睛是利用AgBr的感光性制成的。答案：

5、D綜合運用8.已知單質(zhì)硅與強堿溶液反應(yīng)，生成硅酸鹽并放出氧氣，今有一種不含其他雜質(zhì)的硅鐵合金，取部分粉碎后分為質(zhì)量相等的兩份，一份加入足量的NaOH溶液；另一份加入足量的鹽酸，充分反應(yīng)后，前者放出氣體的體積是后者的倍（同溫、同壓下測定的），則此硅鐵合金中硅的質(zhì)量分數(shù)是（ ）A.8% B.6% C.4% D.2%解析：成化合態(tài)后Si為4價，F(xiàn)e為2價生成H2為16，所以nSinFe=112,所以Si的質(zhì)量分數(shù)為：。答案：C9.下列說法正確的是（ ）A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟強堿反應(yīng)，但不能與任何酸反應(yīng)B.根據(jù)SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2的反應(yīng)，可推知硅酸酸性比碳酸強C.二氧化

6、碳氣體通入硅酸鈉溶液中可以制得硅酸D.二氧化硅對應(yīng)的水化物有不同的組成解析：SiO2的特性之一是和HF反應(yīng);B項反應(yīng)是在高溫條件下進行的;D項中有H2SiO3和H4SiO4兩種組成。答案：CD10.工業(yè)上制造金剛砂（SiC）的化學方程式如下：SiO2+3CSiC+2CO。在這個氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是（ ）A.12 B.21 C.11 D.35解析：氧化劑是C，還原產(chǎn)物是SiC；還原劑是C，氧化產(chǎn)物是CO。所以氧化劑和還原劑的比是12。答案：A11.下列反應(yīng)的離子方程式不正確的是（ ）A.石英溶于燒堿溶液：SiO2+2OH-=+H2OB.小蘇打溶液跟鹽酸反應(yīng)：+2H+=H

7、2O+CO2C.硅酸鈉溶液跟硫酸反應(yīng)：+2H+=H2SiO3D.二氧化碳跟澄清石灰水反應(yīng)：CO2+2OH-+Ca2+=CaCO3+H2O解析：小蘇打的成分是NaHCO3，正確的是+H+=H2O+CO2。答案：B12.完成方程式，寫出是SiO2的什么性質(zhì)或作用？（1）SiO2+2NaOH_。（2）SiO2+2C_。（3）SiO2+Na2CO3_。（4）SiO2+4HF=_。（5）SiO2+3C_。答案：（1）Na2SiO3+H2O SiO2起酸性氧化物的作用（2）Si+2CO 表現(xiàn)了SiO2的弱氧化性（3）Na2SiO3+CO2 表現(xiàn)了SiO2的高沸點性（4）SiF4+2H2O 表現(xiàn)了SiO2的

8、特性（5）SiC+2CO SiO2在反應(yīng)中作為一種反應(yīng)物拓展探究13.下列各單質(zhì)和化合物之間有下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，而且各單質(zhì)和化合物組成的元素皆為短周期元素。根據(jù)上述關(guān)系判斷：（1）單質(zhì)A只能是_，這是因為_。（2）單質(zhì)B一定是金屬還是非金屬？_，這是因為_。（3）各化合物的化學式為：甲_，乙_，丙_，丁_。答案：（1）Si 在短周期內(nèi)，能與NaOH溶液反應(yīng)并放出H2的只有Si和Al，但Al（OH）3溶于過量的鹽酸中，不符合題意（2）非金屬 硅只有和O2反應(yīng)才能生成酸性氧化物SiO2并使之與堿反應(yīng)（3）SiO2 Na2SiO3 H2O H2SiO314.利用酸性較強者能將酸性較弱者從其鹽中游離

9、出來這一規(guī)律，設(shè)計一個實驗方案，來證實酸性：鹽酸碳酸硅酸。（1）實驗中必須用到的藥品有_。（2）必須用到的實驗儀器有_。（3）繪出實驗設(shè)計裝置圖。（要求：用簡捷的方法）答案：（1）鹽酸、Na2CO3（或NaHCO3、CaCO3）、Na2SiO3（2）分液漏斗、燒瓶（錐形瓶或大試管）、試管、雙孔塞、導(dǎo)管（3）2跟足量的NaOH溶液反應(yīng)，然后再用適量鹽酸滴加至中性，生成的硅酸沉淀質(zhì)量為7.8 g。求此SiO2的純度。解析：設(shè)實有SiO2為x gSiO2 H2SiO360 78x 7.8求得：x=6 gSiO2純度：×100%=98.4%。答案：98.4%第二課時基礎(chǔ)達標1.想一想陶瓷、玻

10、璃、水泥三個詞為什么歸納在一起，然后從所給的四個詞中選出與它們同類的一個（ ）A.光導(dǎo)纖維 B.有機玻璃 C.人造纖維 D.鋁合金解析：均屬于無機非金屬材料。答案：A2.下列關(guān)于玻璃的敘述正確的是（ ）A.制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英B.普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅C.玻璃是幾種成分熔合在一起的晶體D.玻璃也是硅酸鈉鹽，有一定的熔點解析：玻璃是非晶體沒有固定的熔點，注意其原料、成分和制取原理。答案：AB3.制取下列物質(zhì)，無須用二氧化硅的是（ ）A.玻璃 B.水泥 C.粗硅 D.光導(dǎo)纖維解析：玻璃和光導(dǎo)纖維的成分是SiO2，制硅用的是SiO2被碳在高溫電爐中還原。答案

11、：B4.Na2SiO3與Na2CO3的共同性質(zhì)是（ ）易溶于水 水溶液能與CO2作用 與稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng) 水溶液有黏接性能A. B. C.除外 D.解析：水玻璃（Na2SiO3）有的性質(zhì)，Na2CO3沒有。答案：B5.地殼巖石中含有很多種復(fù)雜的硅酸鹽。像花崗石里的正長石（KAlSi3O8）在空氣中長期風化，進行復(fù)雜的變化后，能生成的物質(zhì)是（ ）A.黏土、砂和無機鹽 B.高嶺土、硅酸和氯化鉀C.滑石粉、剛玉和硝酸鉀 D.石灰石、沸石和硅酸鉀解析：注意各名稱成分和土壤膠體的成分區(qū)別。答案：A6.高嶺土的組成可表示為Al2Si2Ox（OH）y，其中x、y的數(shù)值分別是（ ）A.7 2 B.5 4

12、C.6 3 D.4 6解析：寫成氧化物的形式Al2O3·2SiO2·3H2O然后求H、O值。答案：D7.2MgO·SiO2中的酸根離子是（ ）A. B.Si2O4- C. D.解析：將2MgO·SiO2改成鹽的形式為：Mg2SiO4。故為。答案：C綜合運用8.在下列各混合溶液中通入CO2，看不到明顯現(xiàn)象的是（ ）A.Na2SiO3和NaOH B.CaCl2和NaOHC.CaCl2和Ba（NO3）2 D.NaAlO2和Ca（ClO）2解析：A項有H2SiO3生成；B項有CaCO3生成；D項Al（OH）3生成；只有C項的復(fù)分解反應(yīng)不能進行。答案：C9.有一粗

13、鋁，含鐵和硅兩種雜質(zhì)。取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2，則該粗鋁中鐵和硅的關(guān)系正確的是（ ）A.物質(zhì)的量比為12 B.物質(zhì)的量比為21C.質(zhì)量比為41 D.質(zhì)量比為21解析：因為Al和NaOH、鹽酸均反應(yīng)放出等量的H2，所以余下的Fe和Si生成的H2也一定相等。Fe Si。故nFenSi=21。答案：B10.下列說法無科學性錯誤的是（ ）A.鉛筆芯的原料是重金屬鉛，兒童在使用時不能用嘴吮咬，以免引起鉛中毒B.CO有毒，放置幾盆清水可有效吸收CO，防止煤氣中毒C.汽水澆灌植物可促進農(nóng)作物的光合作用，并有利于殺滅害蟲、增加肥效D.硅的提純與應(yīng)用，促進了半導(dǎo)

14、體事業(yè)的發(fā)展，硅是信息技術(shù)革命的催化劑解析：A項鉛筆芯成分是碳；B項中CO不溶于水；C項中CO2無肥效作用。答案：D11.有下列八種晶體：A.水晶 B.冰醋酸 C.氧化鎂 D.白磷 E.晶體氬 F.氯化銨 G.過氧化鉀 H.金剛石以上屬于原子晶體的化合物是_，直接由原子構(gòu)成的晶體是_，直接由原子構(gòu)成的分子晶體是_。解析：要很好地把握概念。答案：A AH E12.礦泉水一般是由巖石風化后被地下水溶解其中可溶解部分生成的。此外所指的風化作用是指礦物與水和CO2同時作用的過程。例如鉀長石（KAlSi3O8）風化生成高嶺土Al2Si2O5（OH）4，此反應(yīng)的離子方程式為2KAlSi3O8+2H2CO3

15、+9H2O=2K+2+4H4SiO4+Al2Si2O5（OH）4，這個反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是_。答案：碳酸的酸性比原硅酸強，由較強的酸可制得較弱的酸。拓展探究13.手表上的“19鉆”字樣是什么意思？煤氣爐中電子打火用的是什么材料？現(xiàn)在的長途電話信號是通過什么材料傳輸?shù)模看鸢福骸?9鉆”指紅寶石軸承數(shù)目，一般用人造紅寶石。煤氣爐中用于電子打火的材料是高壓電陶瓷。電話信息傳輸材料是光導(dǎo)纖維。14.古希臘流傳著這樣一個傳奇故事：一批販運純堿的商船停泊在江邊的沙岸旁，商人們找不到石頭來搭灶煮飯，就把船上的大塊純堿搬來，放在沙地上墊鍋做飯，飯熟后商人們驚奇地發(fā)現(xiàn)“灶”變成了晶瑩透明的固體。這固體是_，主要成分是_。答案：玻璃 Na2SiO3和SiO215.把河沙（主要成分是SiO2）跟鎂粉按一定質(zhì)量比（質(zhì)量比約大于1524)混合均勻，裝入試管中加熱大約1 min 后，發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成一種白色固體化合物和一種硅化物。待生