高中化學課時跟蹤檢測十八含硅礦物與信息材料必修11

課時跟蹤檢測（十八）含硅礦物與信息材料1．下列溶液可以盛放在玻璃試劑瓶中但不能用磨口玻璃塞的是()A．稀鹽酸 B．氫氟酸C．氫氧化鈉溶液 D．氯化鈉溶液解析：選CNaOH溶液呈堿性，能與玻璃中的SiO2反應，生成的Na2SiO3溶液把瓶塞和瓶體粘在一起不易打開；氫氟酸能腐蝕玻璃，不能用玻璃試劑瓶盛放。2．制備陶瓷和水泥共同的原料是()A．石灰石 B．黏土C．石英 D．石膏解析：選B制備陶瓷的原料是黏土、長石和石英等，制備水泥的原料是石灰石、黏土和其他輔助原料，所共同的原料是黏土。3．下列反應能說明SiO2是酸性氧化物的是()A．SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Si＋2CO↑B．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OC．SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OD．SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())CaSiO3＋CO2↑解析：選B酸性氧化物是指能與堿反應生成鹽和水的氧化物，故B項可證明SiO2屬于酸性氧化物。4．(2016·紹興一中期末)下列有關物質制備說法不正確的是()A．高溫下焦炭還原二氧化硅制得粗硅B．可用Na從TiCl4的水溶液中生產TiC．可用CO高溫下還原赤鐵礦煉鐵D．可用石英、石灰石、純堿在高溫下生產玻璃解析：選BNa可從熔融的TiCl4中生產Ti，不能有水，鈉會與水反應。5．下列變化中，不能一步實現(xiàn)的是()A．Na2SiO3→H2SiO3 B．H2SiO3→SiO2C．SiO2→H2SiO3 D．SiO2→Na2SiO3解析：選CNa2SiO3＋2HCl=H2SiO3↓＋2NaCl；H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())SiO2＋H2O；SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。6．生石灰中往往含有雜質CaCO3和SiO2，要檢驗是否存在這兩種雜質，最好選用()A．水 B．鹽酸C．硫酸 D．燒堿溶液解析：選B檢驗CaCO3常用鹽酸，而SiO2又不溶于鹽酸，故把生石灰(含CaCO3、SiO2)投入足量鹽酸中，若發(fā)現(xiàn)有氣泡生成且有不溶物存在，可檢驗含有CaCO3和SiO2。7．下列有關說法中錯誤的是()A．氫氟酸不能盛放在玻璃試劑瓶中B．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸鹽C．灼燒NaOH固體時不能使用瓷坩堝，因為坩堝中的SiO2能與NaOH反應D．由沙子制備光伏材料時的反應之一為SiO2＋2C高溫,Si＋2CO↑解析：選BA項，氫氟酸能腐蝕玻璃，所以氫氟酸不能盛放在玻璃試劑瓶中，正確；B項，水晶的主要成分是SiO2，不是硅酸鹽，錯誤；C項，瓷坩堝是硅酸鹽產品，坩堝中的SiO2能與NaOH反應，正確；D項，沙子的主要成分是SiO2，光伏材料的成分是晶體硅，由沙子制備光伏材料時的反應之一為SiO2＋2C高溫,Si＋2CO↑，正確。8．下列說法正確的是()A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以與堿反應，但不能與任何酸反應B．根據(jù)反應SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())CaSiO3＋CO2↑可推知硅酸的酸性比碳酸的強C．CO2氣體通入硅酸鈉溶液中可制得硅酸D．SiO2能溶于水，也能跟水反應生成酸解析：選CA項，SiO2可與強堿反應，也可與氫氟酸反應，錯誤；B項，反應能夠發(fā)生是因為CO2以氣體形式逸出而使反應進行得徹底，是利用SiO2、CO2沸點的不同，而不是利用硅酸、碳酸酸性的強弱，錯誤；C項符合“強酸制弱酸”的一般規(guī)律，正確；D項，SiO2難溶于水，也不能與水反應，錯誤。9．有A、B、C、D、E五種都含硅元素的物質，它們能發(fā)生如下變化：①C受熱后失水生成D；②A溶液與鈣鹽溶液反應生成白色沉淀E；③D與燒堿反應生成A和水；④B在空氣中燃燒生成D；⑤D在高溫下與碳酸鈣反應生成E和一種氣體；⑥A溶液與鹽酸反應可生成白色膠狀沉淀C；⑦D在高溫下與碳反應生成單質B。試回答：(1)寫出下列物質的化學式：A________、C________、E________。(2)寫出下列反應的離子方程式：①A溶液＋鈣鹽溶液→白色沉淀E：_____________________________________。②D＋NaOH(溶液)→A＋H2O：________________________________________。③A溶液＋鹽酸→白色膠狀沉淀C：_____________________________________。解析：因A、B、C、D、E都含有硅元素，再由題中的轉化關系可判斷，A是Na2SiO3，B是Si，C是H2SiO3，D是SiO2，E是CaSiO3。答案：(1)Na2SiO3H2SiO3CaSiO3(2)①SiOeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaSiO3↓②2OH－＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O③SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓10．(1)用地殼中某主要元素生產的多種產品在現(xiàn)代高科技中占重要位置，足以顯示化學對現(xiàn)代物質文明發(fā)展中所起到的重要作用。例如：①光導纖維的主要成分是______________________；②目前應用最多的太陽能電池的光電轉化材料是________________________________________________________________________；③計算機芯片的主要成分是________。④用作吸附劑、干燥劑、催化劑或催化劑載體的人造分子篩大多是一類稱為________的化合物。(2)寫出工業(yè)上制備該元素的單質及提純的有關化學方程式：①________________________________________________________________________，②________________________________________________________________________，③________________________________________________________________________。解析：(1)光導纖維的主要成分是SiO2；應用于太陽能電池中作光電轉化材料的是半導體硅；計算機芯片的主要成分也是硅；用作吸附劑、干燥劑、催化劑或催化劑載體的人造分子篩大多是一類稱為鋁硅酸鹽的化合物。(2)工業(yè)提取純硅的過程。答案：(1)①SiO2②Si③Si④鋁硅酸鹽(2)①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())2CO↑＋Si(粗硅)②Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())4HCl＋Si(高純硅)1．下列有關硅的說法中不正確的是()A．硅是非金屬元素，但晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體B．常溫下，硅的化學性質穩(wěn)定，所以自然界中的硅大部分以游離態(tài)的形式存在C．硅的導電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導體材料D．硅在常溫下能與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應解析：選B硅的化學性質不活潑，在常溫下只能與F2、氫氟酸和強堿發(fā)生反應，但自然界中不存在游離態(tài)的硅單質，B項錯誤；常溫下，Si與NaOH溶液發(fā)生反應：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑，該反應有化合價的變化，是氧化還原反應，D正確。2．下列有關SiO2的敘述正確的是()A．SiO2不與任何酸反應B．玻璃中含有SiO2，所以不能用玻璃瓶盛裝稀氫氧化鈉溶液C．SiO2是酸性氧化物，能與NaOH反應D．SiO2能與水反應生成硅酸解析：選CA項，SiO2可與氫氟酸反應；B項，可用玻璃瓶盛裝稀NaOH溶液，但不能用玻璃塞；D項，SiO2與水不反應。3．用石英制取并獲得高純硅的主要化學反應如下：①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Si(粗)＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Si(純)＋4HCl下列關于上述反應的分析不正確的是()A．①③屬于置換反應，②屬于化合反應B．高溫下焦炭與氫氣的還原性均強于硅C．任一反應中，每消耗或生成28g硅，均轉移4mol電子D．高溫下將石英、焦炭、氯氣、氫氣按一定比例混合可得高純硅解析：選DA項，根據(jù)置換反應和化合反應的概念即可判斷，正確；B項，由反應①知焦炭的還原性強于硅，由反應③知氫氣的還原性強于硅，正確；C項，在三個反應中，硅元素的化合價從0變?yōu)椋?或從＋4變?yōu)?，故每消耗或生成28g硅，轉移電子均為4mol，正確；D項，制備高純硅時，先使石英與焦炭在高溫下生成粗硅，再把粗硅與Cl2反應制得SiCl4，SiCl4經提純后再用氫氣還原才可以得到高純硅，錯誤。4．過量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成()①水泥②玻璃③瓷器④混凝土⑤一種硅酸鹽產品A．①④ B．②⑤C．③ D．①③⑤解析：選B泥沙的主要成分為SiO2，泥沙、純堿、生石灰熔化后發(fā)生的反應為SiO2＋CaOeq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())CaSiO3，SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Na2SiO3＋CO2↑，所得物為過量SiO2、CaSiO3、Na2SiO3，屬于玻璃，玻璃是一種硅酸鹽產品。5．綠柱石稱為綠寶石，其主要成分為BenAl2Si6O18，也可以用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示，則n為()A．1B．2C．3D．4解析：選C各元素的化合價標在元素符號的上面為：Beq\o(e,\s\up6(＋2))nAeq\o(l,\s\up6(＋3))2Seq\o(i,\s\up6(＋4))6eq\o(O,\s\up6(－2))18中，根據(jù)化合物元素的化合價的代數(shù)和為0，可得2n＋3×2＋4×6＝2×18，n＝3。6．下列有關硅酸鹽的說法中正確的是()A．硅酸鹽中的陰離子都是SiOeq\o\al(2－,3)B．硅酸鹽都難溶于水C．通常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，說明硅酸鹽就是由各種氧化物組成的D．Na2SiO3是一種最簡單的硅酸鹽，其水溶液可用作黏合劑解析：選D硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，它包含結構簡單的硅酸鹽(如Na2SiO3)，也包含結構復雜的硅酸鹽，A項錯誤；簡單的硅酸鹽中有少數(shù)溶于水，如Na2SiO3、K2SiO3等，B項錯誤；對于硅酸鹽，氧化物的形式僅僅是一種表達方式，并不是說它就是由氧化物組成的，C項錯誤。7．下列有關硅及其化合物的說法中正確的是()A．在粗硅的提取中發(fā)生反應2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO↑＋Si，硅被氧化，所以碳的還原性大于硅的還原性B．硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中C．用SiO2制取硅酸，應先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應，然后再通入CO2D．由Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(△))CO2＋Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸解析：選C反應中Si元素化合價由＋4價降低到0價，SiO2為氧化劑，被還原，硅為還原產物；C元素化合價由0價升高到＋2價，碳為還原劑，具有還原性，發(fā)生氧化反應，CO為氧化產物，還原劑的還原性大于還原產物的還原性，所以碳的還原性大于硅的還原性，硅不是被氧化而是被還原，故A錯誤；硅酸鈉是一種無機粘合劑，能將玻璃塞和瓶體粘在一起，硅酸鈉屬于弱酸強堿鹽，水解呈堿性，磨口玻璃塞中玻璃成分二氧化硅能和堿反應，生成具有粘性的硅酸鈉，造成玻璃塞和瓶體粘在一起，不便于打開，所以硅酸鈉不可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中，故B錯誤；用SiO2制取硅酸，先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應，SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，因碳酸酸性強于硅酸且硅酸溶解度較小易沉淀，所以通入CO2，發(fā)生Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，制得硅酸，故C正確；酸性強弱的比較只有在沒有外界條件干擾化學反應時才能比較，反應條件為高溫干擾化學反應，所以不能說明硅酸酸性比碳酸酸性強，一般在溶液中強酸可制得弱酸，即硅酸鈉溶液中通入CO2，制得硅酸說明碳酸酸性強于硅酸，故D錯誤。8．(2017·溫州普通高中聯(lián)考)某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質組成。某校興趣小組以兩條途徑分別對X進行如下實驗探究。下列有關說法不正確的是()A．由Ⅱ可知X中一定存在SiO2B．無法判斷混合物中是否含有Na2OC．1.92g固體成分為CuD．15.6g混合物X中m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1解析：選B向混合物中加入鹽酸，得到藍色溶液，一定發(fā)生反應Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，向4.92g固體中加入過量NaOH溶液，過濾，固體質量減少到1.92g，說明步驟Ⅰ中氧化鐵完全反應，銅有剩余，4.92g固體是銅和SiO2的混合物，發(fā)生反應為SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，所以由Ⅱ可知X中一定存在SiO2,1.92g固體成分是銅，A、C項正確；途徑b中，混合物溶于水過濾，固體質量減少，一定發(fā)生反應Na2O＋2H2O=2NaOH,2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O，不溶物是氧化鐵和銅，所以可以判斷混合物中含有Na2O，B項錯誤；D項，設氧化鐵的物質的量為x，金屬銅的物質的量為y，由Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，得出：Fe2O3～2FeCl3～Cu，則160x＋64y＝6.4,64y－64x＝1.92，解得x＝0.02mol，y＝0.05mol，所以氧化鐵的質量為0.02mol×160g·mol－1＝3.2g，金屬銅的質量為0.05mol×64g·mol－1＝3.2g，則原混合物中m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1，D項正確。9．A、B、C、D、E代表單質或化合物，它們之間的相互關系如圖所示，A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質，其晶體結構與金剛石相似。請?zhí)羁眨?1)形成單質A的原子結構示意圖為________，它的最高價為________。(2)B的化學式(分子式)為________，B和碳反應生成A和E的化學方程式是______________________。(3)C的化學式(分子式)為________，D的化學式(分子式)為________。解析：由A為地殼中含量僅次于氧的非金屬單質，推知A為硅單質。根據(jù)“eq\a\vs4\al(B)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(加碳),\s\do5(高溫)))eq\a\vs4\al(Si＋E)”，“eq\a\vs4\al(B)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(加氧化鈣),\s\do5(高溫)))eq\a\vs4\al(C)”，“eq\a\vs4\al(B)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5()))eq\a\vs4\al(D＋H2O)”推知B為SiO2，C為CaSiO3，D為Na2SiO3。答案：(1