高中化學(xué)蘇教版從礦物到基礎(chǔ)材料 課時(shí)作業(yè)與專題檢測專題3第三單元

第三單元含硅礦物與信息材料1．硅及其化合物在材料領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。下列敘述不正確的是()A．硅單質(zhì)可用來制造太陽能電池B．二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的材料C．二氧化硅是制造玻璃的主要原料D．集成電路是二氧化硅制造的 解析SiO2是制造光導(dǎo)纖維的材料，集成電路是由晶體硅制造的，D錯(cuò)誤。 答案D2．下列試劑能貯存在磨口玻璃塞的試劑瓶里的是()A．HF溶液 B．KOH溶液 C．鹽酸 D．水玻璃 解析玻璃的成分中含有二氧化硅，氫氟酸能與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；KOH溶液也能與磨口處玻璃中的二氧化硅反應(yīng)生成礦物膠硅酸鉀，使瓶塞難以打開，B項(xiàng)錯(cuò)誤；水玻璃的成分是硅酸鈉，是一種礦物膠，容易使磨口玻璃塞打不開，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案C3．下列關(guān)于硅的說法不正確的是()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．在常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)活潑D．硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料 解析A項(xiàng)，晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似，它是灰黑色有金屬光澤的非金屬固體，正確；B項(xiàng)，硅在元素周期表中處于金屬和非金屬的過渡位置，所以晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，正確；C項(xiàng)，常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，硅是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料，正確。 答案C4．硅在自然界只以化合態(tài)形式存在，如鐵礦石中的硅主要以脈石(SiO2)的形式存在。煉鐵時(shí)為了除去脈石，向煉鐵高爐中加入石灰石。該過程不可能涉及的化學(xué)反應(yīng)是()A．CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑B．2FeO＋Sieq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋SiO2C．SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑D．CaO＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3 解析高溫下石灰石首先分解產(chǎn)生CaO和CO2，生成的生石灰(堿性氧化物)可與SiO2(酸性氧化物)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)高爐造渣；生成的CO2可與碳反應(yīng)提供一部分還原劑CO。因無單質(zhì)硅，所以沒有B項(xiàng)所給的反應(yīng)發(fā)生。 答案B5．材料是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，制造水泥、玻璃都要用到的原料是()A．石灰石 B．純堿C．黏土 D．石膏 解析生產(chǎn)玻璃的原料是純堿、石灰石和石英，生產(chǎn)水泥以黏土和石灰石為主要原料，共同材料為石灰石。 答案A6．水玻璃是建筑行業(yè)常用的粘合劑，并可用于木材防火和防腐處理。水玻璃是()A．CaSiO3固體 B．SiO2C．Na2SiO3水溶液 D．H2SiO3解析水玻璃是硅酸鈉的水溶液。答案C7．下列反應(yīng)不能一步完成的是()A．SiO2→Na2SiO3B．SiO2→H2SiO3C．SiO2→CaSiO3D．H2SiO3→SiO2 解析二氧化硅可與氫氧化鈉直接反應(yīng)生成硅酸鈉；氧化鈣可與二氧化硅在高溫下反應(yīng)生成硅酸鈣；硅酸可直接加熱分解生成二氧化硅，故只有B符合題意。 答案B8．水玻璃是建筑行業(yè)常用的黏合劑，并可用于木材防火和防腐處理。水玻璃是()A．CaSiO3固體 B．SiO2C．Na2SiO3水溶液 D．H2SiO3解析水玻璃是硅酸鈉的水溶液。答案C9．下列關(guān)于SiO2和CO2的說法中正確的是()A．CO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐B．CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸C．CO2是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物D．CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子組成的 解析雖然SiO2是H2SiO3的酸酐，但CO2可溶于水生成H2CO3，SiO2卻不能溶于水生成H2SiO3，B錯(cuò)誤；SiO2與CO2都是酸酐，都是酸性氧化物，A正確，C錯(cuò)誤；CO2是由CO2分子構(gòu)成的，而SiO2則是由硅原子和氧原子構(gòu)成的，SiO2中不存在分子，D錯(cuò)誤。 答案A10．單晶硅是制作電子集成電路的基礎(chǔ)材料。用化學(xué)方法可制得高純度硅，其化學(xué)方程式為：①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑②Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(純)＋4HCl下列對上述三個(gè)反應(yīng)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．①③為置換反應(yīng)B．②為化合反應(yīng)C．①②③均為氧化還原反應(yīng)D．三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素均被還原解析反應(yīng)①③中硅元素被還原，反應(yīng)②中硅元素被氧化。D錯(cuò)誤。答案D11．反應(yīng)SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑中的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為()A．1∶3 B．3∶1 C．1∶2 D．2∶1 解析該反應(yīng)中只有C的化合價(jià)發(fā)生變化，其中1個(gè)C原子的化合價(jià)降低，2個(gè)C原子的化合價(jià)升高，故選C。 答案C12．陶瓷已廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中，下列不屬于陶瓷制品的是()A．電器中的絕緣瓷管B．實(shí)驗(yàn)室中的坩堝C．實(shí)驗(yàn)室中的試管D．建筑上燒制的磚瓦解析實(shí)驗(yàn)室中試管的成分是玻璃。答案C13．下列說法中不正確的是()A．硅酸鹽工業(yè)使用的每一種原料都含有硅B．水泥、普通玻璃都是混合物C．生產(chǎn)水泥和玻璃都必須用石灰石 D．用純凈的石英制成石英玻璃，它的膨脹系數(shù)小，常用來制造耐高溫的化學(xué)儀器 解析制水泥的原料是黏土和石灰石，制玻璃的原料是純堿、石灰石和石英。純堿、石灰石中都不含有硅。 答案A14．(1)制造普通水泥的主要原料有________和________。 (2)工業(yè)上制造普通玻璃的主要原料是________、________、________，設(shè)備是________，普通玻璃的成分是________。 解析本題主要考查水泥、玻璃的有關(guān)知識，要求記憶水泥、玻璃的有關(guān)知識。 答案(1)黏土石灰石 (2)純堿石灰石石英玻璃熔爐Na2O·CaO·6SiO215．除去括號中的雜質(zhì)，將操作方法和化學(xué)方程式填入表中。操作方法化學(xué)方程式①SiO2(CaCO3)②SiO2(CaO)③SiO2(Fe2O3) 解析SiO2不溶于鹽酸，CaCO3、CaO、Fe2O3都能溶于鹽酸，所以都可以加入鹽酸，然后過濾。 答案①加鹽酸、過濾CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O②加鹽酸，過濾CaO＋2HCl=CaCl2＋H2O③加鹽酸，過濾Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O16．判斷下列說法的正誤，并加以解釋(在括號中填正誤，橫線上填解釋)。 (1)二氧化硅溶于水顯酸性。()________。 (2)二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸。()________。 (3)已知高溫時(shí)有CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)。()____________。 (4)因?yàn)槎趸鑼儆谒嵝匝趸?，所以它不溶于任何酸?)________。 解析(1)二氧化碳不溶于水，也不與水反應(yīng)；(2)碳酸的酸性比硅酸酸性強(qiáng)，所以二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸；(3)高溫時(shí)有CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑，只能說高沸點(diǎn)的二氧化硅可制取低沸點(diǎn)的二氧化碳；(4)二氧化硅溶于氫氟酸。答案(1)錯(cuò)二氧化硅不溶于水，也不與水反應(yīng)(2)正確碳酸的酸性比硅酸酸性強(qiáng)(3)錯(cuò)只能說高沸點(diǎn)的二氧化硅可制取低沸點(diǎn)的二氧化碳(4)錯(cuò)二氧化硅溶于氫氟酸17．A、B、C、D四種物質(zhì)均含有硅元素，各物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示：已知：C是A與燒堿溶液反應(yīng)的產(chǎn)物。據(jù)此，回答下列問題：(1)試寫出各物質(zhì)的化學(xué)式：A________，B________，C________，D________。(2)寫出A→B的化學(xué)方程式：________________。 (3)分別寫出A→C，C→D的離子方程式：________________，__________________________________________________________________。 解析由A、B、C、D均含有硅元素，且C是A與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物，可知C是Na2SiO3，D是H2SiO3，A是SiO2，B是Si。答案(1)SiO2SiNa2SiO3H2SiO3(2)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑(3)SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2OSiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓18．(加試題)硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。 (1)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________。 工藝師常用____________(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。 (2)用Na2SiO3溶液浸泡過的棉花不易燃燒，體現(xiàn)Na2SiO3的用途可作______________的原料。 (3)工業(yè)上常用2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中有元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是________________(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是______________。 解析(1)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。由于SiO2能溶于氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃。(2)Na2SiO3的水溶液又稱“水玻璃”，它具有阻燃的功能，因此可作防火劑。(3)反應(yīng)中C被氧化，SiO2中的eq\o(Si,\s\up6(＋4))被還原，因此SiO2作氧化劑。答案(1)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O氫氟酸(2)防火劑(3)CSiO219．(加試題)晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下： ①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅 ②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2 ③SiHCl3與過量H2在1000～1100℃反應(yīng)制得純硅 已知SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。 請回答下列問題： (1)第①步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)℃)和HCl(沸點(diǎn)－℃)，提純SiHCl3采用的方法為________________________________________________________________。 (3)用SiHCl3與過量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)： ①裝置B中的試劑是____________。裝置C中的燒瓶需要水浴加熱，其目的是____________________________________________________________。 ②反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是____________________，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是____________________，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。 ③為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及________________。 解析(1)根據(jù)題給信息，粗硅可以用碳還原二氧化硅的辦法來制得，故反應(yīng)方程式為SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑。(2)因HCl易溶于水，而SiHCl3與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，故提純SiHCl3的方法只能在無水的條件下利用它們的沸點(diǎn)不同，采用分餾的方法進(jìn)行。(3)①因SiHCl3與水強(qiáng)烈反應(yīng)，故A中產(chǎn)生的H2必須干燥，故B中的液體一定為濃H2SO4，且C中燒瓶需水浴加熱，其目的是使SiHCl3