高中化學魯科版第四章元素與材料世界

(本欄目內容，在學生用書中以活頁形式分冊裝訂！)A組——知能訓練1．常溫下能與硅發(fā)生反應的氣體是()A．O2 B．H2C．F2 D．Cl2解析：常溫下與Si反應的物質有F2、氫氟酸和強堿溶液。答案：C2．科學家提出硅是“21世紀的能源”，這主要是由于作為半導體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下列關于硅的說法中正確的是()A．自然界中硅元素的含量最豐富B．自然界中存在大量單質硅C．高純度的硅被用于制做計算機芯片D．光導纖維的主要成分是Si解析：自然界中含量最豐富的元素是氧元素，A項錯誤；硅的性質雖然不活潑，但自然界不存在游離態(tài)硅，只有化合態(tài)硅，B項錯誤；硅是良好的半導體材料，可用于制造計算機芯片等，C項正確；光導纖維的主要成分是SiO2，不是Si，D項錯誤。答案：C3．關于硅的化學性質的敘述中，不正確的是()A．在常溫下，不與任何酸反應B．在常溫下，可與強堿溶液反應C．在加熱條件下，能與氧氣反應D．單質硅的還原性比碳的還原性強解析：A項，在常溫下，Si能與氫氟酸反應，不正確，Si在常溫下能與強堿溶液反應，加熱條件下也能與Cl2、O2等反應。B、C正確，碳和硅最外層電子數(shù)相同，化學性質相似，但硅比碳易失電子，還原性比碳強，D正確。答案：A4．能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實驗事實是()A．CO2是氣體，SiO2是固體B．高溫下SiO2與碳酸鹽反應生成CO2C．CO2溶于水形成碳酸，SiO2難溶于水D．CO2通入Na2SiO3溶液中析出硅酸沉淀解析：酸性強弱與這種酸的酸酐的狀態(tài)、物理性質和化學性質均無關，A、B、C都不正確；只有D項屬于較強的酸制取較弱的酸，符合題意。答案：D5．下列說法不正確的是()A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟強堿反應B．根據(jù)反應：SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，可推知硅酸的酸性比碳酸強C．將二氧化碳氣體通入硅酸鈉溶液中可制得硅酸D．二氧化硅可以用來制光導纖維解析：二氧化硅可以跟氫氟酸反應，反應方程式為：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，故A錯。B反應只有在高溫條件下才能進行，由于二氧化碳是氣體，生成后脫離反應體系使反應得以繼續(xù)進行，但這不能說明硅酸的酸性比碳酸強。比較它們酸性強弱要比較它們在水溶液中電離出氫離子的難易程度。C正確，反應方程式為：Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3。D正確，二氧化硅是光導纖維的主要成分。答案：B6．實驗室里化學試劑的保存方法是不相同的，A、B、C、D是常見的一些保存藥品的試劑瓶。請把下列常見試劑的序號填寫在各試劑瓶下面的括號內：①濃硫酸；②氫氧化鈉溶液；③大理石；④酒精；⑤氯水；⑥濃硝酸。ABCD()()()()解析：保存藥品的一般原則為：①固體藥品存放在廣口瓶中(便于取用)，液體藥品存放在細口瓶中；②見光易分解或變質的藥品存放在棕色瓶中(注意與受熱分解的區(qū)別)；③堿性物質存放在橡膠塞試劑瓶中(因為如果用玻璃塞，堿性物質可以與玻璃中的SiO2反應，生成硅酸鹽將瓶塞與瓶口黏在一起)；④酸性物質、強氧化性物質、有機溶劑存放在玻璃塞試劑瓶中(因為這些物質可以腐蝕橡膠塞)。答案：③②①④⑤⑥7．用下列提供的試劑和操作除去各種粉末狀混合物中的雜質(括號內為雜質)，將序號填在表格內，發(fā)生化學反應的寫出其相應的化學方程式。試劑：A.鹽酸B．燒堿溶液C．氧氣D．水E．二氧化碳F．不加其他試劑操作：(1)加熱(2)加熱熔融(3)高溫灼燒(4)過濾(5)分液(6)結晶物質試劑操作有關的化學方程式①SiO2(CaCO3)②SiO2(Si)③NaCl(SiO2)④SiO2(NH4Cl)⑤Fe2O3(SiO2)解析：③注意將NaCl先溶解再過濾，然后再結晶，除雜后物質要恢復原狀態(tài)。答案：①A(4)CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O②C(1)Si＋O2eq\o(=,\s\up7(△))SiO2③D(4)和(6)④F(1)NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑⑤B(4)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OB組——拔高訓練8．右圖中A、B、C、D分別代表有關反應中的一種化合物，其中物質A是一種高熔點化合物，不溶于硫酸、硝酸，卻溶于氫氟酸。請?zhí)顚懸韵驴瞻住?1)A、B、C、D的化學式分別是________、________、________、________。(2)A→B的化學方程式是________________________________________________________________________。(3)C→D的離子方程式是________________________________________________________________________。解析：本題主要考查SiO2的特性。其突破口應從“A是一種高熔點的化合物，不溶于硫酸、硝酸，卻溶于氫氟酸”推斷出A為SiO2，然后依次推斷出B為CO、C為CO2，D為H2SiO3。答案：(1)SiO2COCO2H2SiO3(2)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑(3)SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)9．硅膠和石英的主要成分都是SiO2，前者是結構疏松的SiO2，后者是結構致密的SiO2。二者成分相同，結構不同，化學性質相同，物理性質上表現(xiàn)出差別，具有不同的用途。由石英制取硅膠，經(jīng)歷以下三步，試寫出每步反應的化學方程式(是離子反應的，寫出離子方程式)。(1)用NaOH(aq)溶解石英__________________________________________。(2)過濾，向濾液中加入鹽酸，至沉淀不再產(chǎn)生____________________。(3)微熱，濃縮硅酸溶液，加熱蒸干溶液，并使固體完全分解______________________。寫出硅膠的一種用途_________________________________________________。解析：(1)石英主要成分是酸性氧化物SiO2，與堿反應生成鹽和水：2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O。(2)過濾，除去石英中的雜質，得濾液為Na2SiO3(aq)，硅酸是弱酸，Na2SiO3與鹽酸發(fā)生復分解反應：Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓。(3)微熱，H2SiO3(aq)濃縮，H2SiO3聚合為膠體，加熱硅酸溶膠脫水，生成多孔硅膠：H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O↑＋SiO2硅膠的主要用途有兩個：作干燥劑或作催化劑的載體。硅膠的制備過程：石英(SiO2)eq\o(→,\s\up7(＋NaOH))Na2SiO3eq\o(→,\s\up7(＋HCl