高中化學(xué)蘇教版從礦物到基礎(chǔ)材料 訓(xùn)練3

訓(xùn)練31雙休日自查自糾(測試內(nèi)容：第三單元含硅礦物與信息材料)一、選擇題1．下列物質(zhì)能用于刻蝕玻璃的是()A．H2SO4B．HNO3C．HFD．H2SiO3答案：C解析：玻璃中含有SiO2，能與HF發(fā)生反應(yīng)，故C項(xiàng)正確。2．硅被譽(yù)為無機(jī)非金屬材料的主角。有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來的石油”。下列有關(guān)說法正確的是()A．硅在地殼中的含量居第二位，在地球上有豐富的硅資源，如石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是單質(zhì)硅B．在野外，用硅、燒堿的混合物可以制取氫氣C．硅的性質(zhì)穩(wěn)定，不與任何酸反應(yīng)D．硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，所以硅是制造光導(dǎo)纖維的基本原料答案：B解析：石英、水晶、瑪瑙的主要成分均為SiO2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑，B項(xiàng)正確；硅能與HF反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的基本原料，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．鉀長石(KAlSi3O8)風(fēng)化可生成高嶺土[Al2Si2O5(OH)4]，此反應(yīng)的離子方程式為2KAlSi3O8＋2H2CO3＋5H2O=2K＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋4H2SiO3＋Al2Si2O5(OH)4。下列鉀長石(KAlSi3O8)和高嶺土[Al2Si2O5(OH)4]的氧化物表示形式正確的是()\f(1,2)K2O·eq\f(1,2)Al2O3·3SiO2Al2O3·SiO2·H2OB．K2O·Al2O3·6SiO2Al2O3·SiO2·H2O\f(1,2)K2O·eq\f(1,2)Al2O3·3SiO2Al2O3·2SiO2·H2OD．K2O·Al2O3·6SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O答案：D解析：本題的疑難點(diǎn)是復(fù)雜硅酸鹽如何改寫成氧化物的組合形式。硅酸鹽的氧化物組合形式的排列方式為較活潑金屬氧化物、較不活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，則KAlSi3O8的氧化物組合形式為K2O·Al2O3·6SiO2，Al2Si2O5(OH)4的氧化物組合形式為Al2O3·2SiO2·2H2O，故D項(xiàng)正確。4．有些科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下列關(guān)于硅及其化合物的說法正確的是()A．水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品B．高溫條件下可在試管內(nèi)完成用焦炭和石英砂(SiO2)制取粗硅的反應(yīng)C．透閃石的化學(xué)式為Ca2Mg5Si8O22(OH)2，寫成氧化物的組合形式為2CaO·5MgO·8SiO2·H2OD．自然界中硅元素的儲(chǔ)量豐富，存在大量的單質(zhì)硅答案：C解析：A項(xiàng)，水晶的主要成分是二氧化硅，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，焦炭和石英砂(SiO2)制取硅需要高溫，這種條件下試管會(huì)熔化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，自然界中沒有游離態(tài)的硅，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．證明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法是()A．加入過量的鹽酸，觀察是否有氣泡冒出B．加入過量的燒堿溶液，觀察是否有固體溶解C．加熱至高溫，觀察是否有氣泡冒出，是否有硅酸鈣生成D．先加過量的鹽酸攪拌，觀察是否有不溶物剩余及氣泡出現(xiàn)；若有不溶物剩余，將其濾出，投入到氫氧化鈉溶液中看其是否溶解答案：D解析：SiO2不溶于除氫氟酸以外的任何酸，CaO、CaCO3均可溶于鹽酸且CaCO3溶于鹽酸時(shí)有氣泡生成，SiO2可以溶于NaOH溶液，D項(xiàng)正確。6．SiO2是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．高爐煉鐵時(shí)，加入石灰石將鐵礦石中的脈石(主要成分為SiO2)轉(zhuǎn)化為易熔的爐渣B．純凈的二氧化硅和單晶硅都是信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)材料C．用鹽酸可除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣D．圖中所含反應(yīng)都不屬于氧化還原反應(yīng)答案：D解析：CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑，CaSiO3的熔點(diǎn)低于SiO2的熔點(diǎn)，故A項(xiàng)正確；光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，硅可用于制作半導(dǎo)體、芯片，純凈的二氧化硅和單晶硅都是信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)材料，故B項(xiàng)正確；碳酸鈣溶于鹽酸生成氯化鈣和水以及二氧化碳，二氧化硅和鹽酸不反應(yīng)，可以用鹽酸除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣，故C項(xiàng)正確；化學(xué)反應(yīng)前后有元素化合價(jià)發(fā)生變化的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，題圖中二氧化硅與碳反應(yīng)生成硅單質(zhì)和一氧化碳的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．證明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法是()A．加入過量鹽酸，觀察是否有氣泡冒出B．加入過量燒堿溶液，觀察固體是否溶解C．加熱至高溫，觀察是否有氣泡冒出，是否有硅酸鈣生成D．先加過量鹽酸攪拌，觀察是否有不溶物剩余及氣泡出現(xiàn)，若有不溶物則濾出，投入到NaOH溶液中看其是否溶解答案：D解析：檢驗(yàn)生石灰(CaO)中混有的石英(SiO2)和石灰石(CaCO3)，應(yīng)證明生石灰中混有石英(SiO2)和石灰石(CaCO3)，而不是簡單的除雜。CaCO3不溶于水但溶于鹽酸且可放出CO2氣體，SiO2不溶于鹽酸但可溶于NaOH溶液。所以在生石灰樣品中加入過量鹽酸產(chǎn)生氣泡可證明含有石灰石(CaCO3)，反應(yīng)后有不溶物剩余，將該不溶物投入NaOH溶液，不溶物溶解，可證明生石灰樣品中含有SiO2。8．下列說法正確的是()A．因?yàn)镾iO2和CaCO3固體混合加熱時(shí)產(chǎn)生CO2氣體，說明碳酸的酸性比原硅酸的酸性強(qiáng)B．Si與NaOH水溶液的反應(yīng)中，NaOH和H2O是氧化劑C．SiO2既可溶于強(qiáng)堿溶液，又能與氫氟酸反應(yīng)，它是兩性氧化物D．SiO2用于制造光學(xué)儀器，也可作光導(dǎo)纖維材料答案：D解析：A項(xiàng)CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑為高溫下難揮發(fā)性物質(zhì)制備易揮發(fā)性物質(zhì)。B項(xiàng)Si＋2NaOH＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Na2SiO3＋2H2↑，該反應(yīng)可以理解為分兩步進(jìn)行：①Si＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))H2SiO3＋2H2↑，②H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O，兩步反應(yīng)式疊加，即得Si＋2NaOH＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Na2SiO3＋2H2↑，所以H2O才是真正的氧化劑，NaOH既不是氧化劑也不是還原劑。C項(xiàng)兩性氧化物是既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，而SiO2與氫氟酸反應(yīng)是氫氟酸的特性而且SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，產(chǎn)物SiF4不是鹽。9．已知反應(yīng)Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑，下列敘述正確的是()A．此反應(yīng)中，Si為還原劑，NaOH和H2O為氧化劑B．此反應(yīng)中，Si為還原劑，H2O為氧化劑C．此反應(yīng)中，參加反應(yīng)的Si和H2O的物質(zhì)的量比為1：1D．此反應(yīng)中，Si元素體現(xiàn)了兩性答案：B解析：根據(jù)元素化合價(jià)的升降變化，可判斷Si為還原劑，H2O為氧化劑。二、非選擇題10．指出下列反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用，在A～E選項(xiàng)中選擇正確答案填入括號(hào)內(nèi)①SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O()②SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑()③SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑()④SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑()⑤SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O()A．作為玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蝕B．氧化性C．酸性氧化物的通性D．將揮發(fā)性的酸酐從其鹽中置換出來E．未參加氧化還原反應(yīng)答案：①C②D③B④E⑤A解析：本題較全面考查SiO2的性質(zhì)，將所給選項(xiàng)結(jié)合實(shí)際一一對(duì)應(yīng)查找，A用來雕刻玻璃，應(yīng)有氫氟酸(HF)參與反應(yīng)，B中氧化性是指反應(yīng)中SiO2中Si得電子，化合價(jià)降低，D是揮發(fā)性酸酐，應(yīng)為CO2而不是CO，表現(xiàn)酸性氧化物通性是SiO2與堿的反應(yīng)。本題易錯(cuò)點(diǎn)是SiC中元素化合價(jià)標(biāo)錯(cuò)，SiC中碳元素為－4價(jià)，硅元素為＋4價(jià)，即活潑的非金屬元素顯負(fù)價(jià)，較不活潑的非金屬元素顯正價(jià)。11．物質(zhì)A是一種高熔點(diǎn)的化合物，不溶于硫酸、硝酸，卻溶于氫氟酸；C是一種氣體，E是白色膠狀沉淀；D是白色固體，A、B、C、D、E間的轉(zhuǎn)化如圖，根據(jù)圖示關(guān)系回答下列問題。(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A________，C________，E________。(2)B＋C＋H2O→E的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)SiO2CO2H4SiO4(2)Na2SiO3＋CO2＋2H2O=Na2CO3＋H4SiO4↓解析：抓住關(guān)鍵字句，尤其“物質(zhì)A是一種高熔點(diǎn)的化合物”“溶于氫氟酸”可推出A為SiO2；因SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，推出B為Na2SiO3，C為CO2；白色膠狀沉淀E為H4SiO4；失水后為H2SiO3。12．有A、B、C三種不溶于水的固體。A是某元素的一種單質(zhì)，它在氧氣中完全燃燒得到一種無色氣體，此氣體能使澄清石灰水變渾濁，另外測得這種氣體密度為同溫、同壓下氧氣密度的倍。B固體能溶于熱氫氧化鈉溶液，再往所得溶液中加入過量鹽酸時(shí)，析出白色膠狀沉淀。此沉淀干燥后，成為不溶于水的白色粉末，這是一種比碳酸酸性還弱的酸。將B與石灰石、純堿按比例混合加熱得到C，C在高溫時(shí)軟化，無固定熔點(diǎn)。根據(jù)以上事實(shí)，判斷A為哪種元素的單質(zhì)？B、C各是什么物質(zhì)？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案：A為C元素的單質(zhì)，B為SiO2，C為普通玻璃?；瘜W(xué)方程式見解析。解析：A物質(zhì)燃燒后生成的氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為：32×＝44該氣體能使澄清石灰水變渾濁，所以該氣體為二氧化碳，A為碳元素的一種單質(zhì)。C＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2根據(jù)B物質(zhì)與氫氧化鈉反應(yīng)，且能繼續(xù)與過量的鹽酸反應(yīng)生成一種比碳酸還弱的酸，可推出B物質(zhì)為二氧化硅。SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2ONa2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓C物質(zhì)由石灰石、純堿和B物質(zhì)(二氧化硅)混合加熱而得，結(jié)合C物質(zhì)在高溫時(shí)軟化且無固定熔點(diǎn)，可推知C物質(zhì)為普通玻璃。Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑13．2023年度世界上最著名的建筑獎(jiǎng)“安波利斯摩天樓大獎(jiǎng)”評(píng)比結(jié)果揭曉，位于湖州市南太湖旅游度假區(qū)的喜來登溫泉度假酒店被評(píng)選為全球十大最佳摩天樓建筑第三名。該酒店的溫泉屬于硅酸鹽溫泉，硅酸鹽主要以硅酸鈉(Na2SiO3)的形式存在，其中硅元素的化合價(jià)為________價(jià)，鈉離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是________。向硅酸鈉溶液中通入少量二氧化碳，會(huì)出現(xiàn)白色渾濁(H2SiO3)，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。答案：＋4；；CO2＋Na2SiO3＋H2O＝H2SiO3↓＋Na2CO3解析：硅酸鈉(Na2SiO3)中鈉元素的化合價(jià)是＋1價(jià)，氧元素是－2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)規(guī)則，硅元素的化合價(jià)為＋4價(jià)，鈉離子核外兩個(gè)電子層，核外電子數(shù)是10，離子結(jié)構(gòu)示意圖是，硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃，碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)，強(qiáng)酸反應(yīng)制弱酸，反應(yīng)生成硅酸沉淀：CO2＋Na2SiO3＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO314．把26g含有SiO2的CaCO3固體在高溫下加熱到質(zhì)量不變時(shí)為止，冷卻后質(zhì)量為(1)生成的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為多少？(2)原混合物中含SiO2的質(zhì)量為多少？答案：(1)4.48L(2解析：(1)