高中化學(xué)魯科版第四章元素與材料世界

(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊(cè)裝訂！)A組——知能訓(xùn)練1．常溫下能與硅發(fā)生反應(yīng)的氣體是()A．O2 B．H2C．F2 D．Cl2解析：常溫下與Si反應(yīng)的物質(zhì)有F2、氫氟酸和強(qiáng)堿溶液。答案：C2．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(zhì)硅C．高純度的硅被用于制做計(jì)算機(jī)芯片D．光導(dǎo)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(xiàng)錯(cuò)誤；硅的性質(zhì)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(xiàng)錯(cuò)誤；硅是良好的半導(dǎo)體材料，可用于制造計(jì)算機(jī)芯片等，C項(xiàng)正確；光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，不是Si，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C3．關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述中，不正確的是()A．在常溫下，不與任何酸反應(yīng)B．在常溫下，可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)C．在加熱條件下，能與氧氣反應(yīng)D．單質(zhì)硅的還原性比碳的還原性強(qiáng)解析：A項(xiàng)，在常溫下，Si能與氫氟酸反應(yīng)，不正確，Si在常溫下能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，加熱條件下也能與Cl2、O2等反應(yīng)。B、C正確，碳和硅最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相似，但硅比碳易失電子，還原性比碳強(qiáng)，D正確。答案：A4．能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是()A．CO2是氣體，SiO2是固體B．高溫下SiO2與碳酸鹽反應(yīng)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(qiáng)弱與這種酸的酸酐的狀態(tài)、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)均無關(guān)，A、B、C都不正確；只有D項(xiàng)屬于較強(qiáng)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(qiáng)堿反應(yīng)B．根據(jù)反應(yīng)：SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，可推知硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)C．將二氧化碳?xì)怏w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(dǎo)纖維解析：二氧化硅可以跟氫氟酸反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，故A錯(cuò)。B反應(yīng)只有在高溫條件下才能進(jìn)行，由于二氧化碳是氣體，生成后脫離反應(yīng)體系使反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行，但這不能說明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)。比較它們酸性強(qiáng)弱要比較它們?cè)谒芤褐须婋x出氫離子的難易程度。C正確，反應(yīng)方程式為：Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3。D正確，二氧化硅是光導(dǎo)纖維的主要成分。答案：B6．實(shí)驗(yàn)室里化學(xué)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(qǐng)把下列常見試劑的序號(hào)填寫在各試劑瓶下面的括號(hào)內(nèi)：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(xì)口瓶中；②見光易分解或變質(zhì)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(zhì)存放在橡膠塞試劑瓶中(因?yàn)槿绻貌Ａ?，堿性物質(zhì)可以與玻璃中的SiO2反應(yīng)，生成硅酸鹽將瓶塞與瓶口黏在一起)；④酸性物質(zhì)、強(qiáng)氧化性物質(zhì)、有機(jī)溶劑存放在玻璃塞試劑瓶中(因?yàn)檫@些物質(zhì)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(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))，將序號(hào)填在表格內(nèi)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的寫出其相應(yīng)的化學(xué)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(jié)晶物質(zhì)試劑操作有關(guān)的化學(xué)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(jié)晶，除雜后物質(zhì)要恢復(fù)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(xùn)練8．右圖中A、B、C、D分別代表有關(guān)反應(yīng)中的一種化合物，其中物質(zhì)A是一種高熔點(diǎn)化合物，不溶于硫酸、硝酸，卻溶于氫氟酸。請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻住?1)A、B、C、D的化學(xué)式分別是________、________、________、________。(2)A→B的化學(xué)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(yīng)從“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”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(jié)構(gòu)疏松的SiO2，后者是結(jié)構(gòu)致密的SiO2。二者成分相同，結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)性質(zhì)相同，物理性質(zhì)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(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的，寫出離子方程式)。(1)用NaOH(aq)溶解石英__________________________________________。(2)過濾，向?yàn)V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(yīng)生成鹽和水：2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O。(2)過濾，除去石英中的雜質(zhì)，得濾液為Na2SiO3(aq)，硅酸是弱酸，Na2SiO3與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：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(gè)：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