2024高中化學第4章材料家族中的元素第1節(jié)硅無機非金屬材料第1課時硅和二氧化硅課時作業(yè)含解析魯科版必修1

PAGE5-硅和二氧化硅學習·理解1．下列關于硅的說法不正確的是()A．硅在地殼中的含量僅次于氧B．硅在自然界中既有化合態(tài)，又有游離態(tài)C．硅是人類將太陽能轉換為電能的常用材料D．硅單質的導電實力介于導體和絕緣體之間答案B解析自然界中沒有游離態(tài)的硅，B項錯誤。2．下列關于硅單質用途的說法不正確的是()A．硅可用于制太陽能電池B．硅的晶體結構類似于金剛石，熔點高，硬度大C．硅屬于金屬D．硅是良好的半導體材料答案C解析硅屬于非金屬，C不正確。3．下列物質的主要成分不是二氧化硅的是()A．石英 B．水晶C．計算機芯片 D．沙子答案C解析石英、水晶、沙子的主要成分是SiO2，計算機芯片的主要成分是Si。4．下列說法中，正確的是()A．SiO2和CO2均由分子干脆組成B．CO2、SiO2均能和氫氟酸反應C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在肯定條件下都能和氧化鈣反應D．CO2、SiO2分別是H2CO3、H2SiO3的酸酐，因而均可由CO2、SiO2與水反應制得相應的酸答案C解析A項，SiO2由Si、O原子組成；B項，CO2不能與氫氟酸反應；D項SiO2不能與水反應生成硅酸。5．(雙選)鑒別CaCO3和SiO2選用()A．水 B．鹽酸C．稀硫酸 D．燒堿溶液答案BD解析CaCO3和SiO2均不溶于水，A錯誤；分別加入鹽酸，若有氣泡生成則為CaCO3，若固體不溶則為SiO2，B正確；分別加入稀硫酸，CaCO3與H2SO4反應生成的微溶物CaSO4覆蓋在CaCO3表面，阻礙反應進行，SiO2與H2SO4不反應，故選用稀硫酸現(xiàn)象不明顯，C錯誤；CaCO3與燒堿溶液不反應，SiO2可溶于燒堿溶液，D正確。6．制備硅單質時，主要化學反應如下：①SiO2(石英砂)＋2C(焦炭)eq\o(=,\s\up17(高溫))Si(粗硅)＋2CO↑；②Si(粗硅)＋2Cl2eq\o(=,\s\up17(高溫))SiCl4；③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up17(高溫))Si(純硅)＋4HCl，下列對上述三個反應的敘述中，不正確的是()A．①③為置換反應B．①②③均為氧化還原反應C．②為化合反應D．三個反應的反應物中硅元素均被還原答案D解析在反應②中Si元素化合價上升，被氧化。7．下列反應中含硅化合物表現(xiàn)出了不同的作用或性質。依據要求，填寫下列空白：A．SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OB．Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓C．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OD．SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up17(高溫))Si＋2CO↑(1)體現(xiàn)SiO2具有酸性氧化物通性的反應是________(填序號，下同)。(2)體現(xiàn)強酸制弱酸原理的反應是________。(3)可表示刻蝕玻璃原理的反應是________。(4)體現(xiàn)SiO2弱氧化性的反應是________。答案(1)C(2)B(3)A(4)D解析酸性：HCl>H2SiO3，故Na2SiO3可與HCl反應制取H2SiO3。玻璃中含有SiO2，HF可與SiO2反應生成SiF4氣體，因而可用HF刻蝕玻璃。應用·實踐8．有科學家提出硅是“21世紀的能源”“將來的石油”。下列有關說法不正確的是()A．硅便于運輸、貯存，從平安角度考慮，硅是最佳的燃料B．自然界中的含硅化合物易開采C．硅燃燒放出大量的熱，燃燒產物對環(huán)境的污染程度較低D．自然界中存在大量單質硅答案D解析硅在常溫下是固體，性質穩(wěn)定，便于貯存，較為平安，A正確；硅的化合物在自然界中存在廣泛，含硅化合物易開采，B正確；硅的燃燒產物為SiO2，對環(huán)境的污染程度較低，C正確；自然界中沒有游離態(tài)的硅，D錯誤。9．下列有關硅及其化合物的說法正確的是()A．晶體硅具有金屬光澤，可以導電，屬于金屬材料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)存在C．SiO2是一種酸性氧化物，能夠與水反應生成相應的酸D．除去SiO2中混有的CaCO3可加入適量的稀鹽酸答案D解析A項，晶體硅雖然具有金屬光澤，但它屬于非金屬單質；其導電性介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料。B項，雖然常溫下硅的化學性質穩(wěn)定，但自然界中沒有游離態(tài)的硅，它主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。C項，SiO2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不與水反應。D項，SiO2不溶于稀鹽酸，可運用稀鹽酸除去其中混有的CaCO3，化學方程式為CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O。10．肯定條件下，下列物質與二氧化碳、二氧化硅均不反應的是()A．氧氣 B．氫氟酸C．澄清石灰水 D．碳答案A解析B項，SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O；C項，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O或2CO2＋Ca(OH)2=Ca(HCO3)2，Ca(OH)2＋SiO2=CaSiO3↓＋H2O；D項，CO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高溫))2CO，SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up17(高溫))Si＋2CO↑。11．在肯定條件下，既能與CO2反應，又能跟SiO2反應的物質是()①NaHCO3溶液②濃硫酸③NaOH溶液④碳A．①②B．①③C．②④D．③④答案D解析SiO2和CO2都屬于酸性氧化物，能與堿反應，同時二者均具有弱氧化性，肯定條件下能與單質碳反應。12．下列說法正確的是()A．硅是人類將太陽能轉化為電能常用的材料B．由粗硅制備純硅不涉及氧化還原反應C．反應：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑中，Si為還原劑，NaOH和H2O為氧化劑D．硅能與鹽酸反應，故采納鹽酸為拋光液拋光單晶硅答案A解析B項，粗硅提純過程中發(fā)生的反應有Si(粗)＋2Cl2eq\o(=,\s\up17(△))SiCl4、SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up17(高溫))Si(純)＋4HCl，均為氧化還原反應，錯誤；C項，硅與NaOH溶液的反應可看成兩步：①Si＋3H2O=H2SiO3＋2H2↑，②H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O，其中①為氧化還原反應，②為非氧化還原反應，因此NaOH既不是氧化劑，也不是還原劑，起氧化作用的只是H2O，錯誤；D項，硅不與鹽酸反應，錯誤。13．對于化學反應SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up17(高溫))SiC＋2CO↑，下列有關分析正確的是()A．在反應中，SiO2做氧化劑，C(碳)做還原劑B．硅元素被還原，碳元素被氧化C．在反應中，C(碳)只做還原劑D．在反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2答案D解析用雙線橋法表示題給反應中電子轉移的方向及數目為SiO2、SiC中Si均為＋4價，故反應中只有C(碳)化合價發(fā)生變更，氧化劑和還原劑均為C(碳)，其中做氧化劑的C(碳)轉化為SiC，做還原劑的C(碳)轉化為CO，即n(氧化劑)∶n(還原劑)＝1∶2。14．已知Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑，Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。若硅及其化合物之間存在如圖所示轉化關系。其中，B是含硅化合物中的一種氣體，D是一種黏合劑，能將磨砂玻璃黏合在一起。(1)寫出C、E的化學式：C：________，E：________。(2)寫出反應③的離子方程式：___________________________________。(3)說明C屬于酸性氧化物的反應有________。a．①b．②c．③d．④答案(1)SiO2H2SiO3(2)SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓(3)b解析因D是一種黏合劑且含硅，即D為Na2SiO3，B為含硅化合物中的一種氣體，則B為SiF4。①SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O②2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O；2OH－＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O③Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓；SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓④H2SiO3eq\o(=,\s\up17(△))H2O＋SiO2。遷移·創(chuàng)新15．把河沙(主要成分是SiO2)與鎂粉按肯定質量比(質量比略大于15∶24)混合勻稱，裝入試管中加熱大約1min后發(fā)生猛烈反應，生成一種白色固體化合物和一種硅化物，待生成的混合物冷卻后放入盛有稀硫酸的燒杯中，馬上產生氣泡并伴有爆炸聲，產生的氣體是一種能在空氣中自燃的氣態(tài)氫化物。(1)寫出河沙與鎂粉在加熱條件下發(fā)生反應的化學方程式：___________________________________________________________。(2)生成的混合物放入稀硫酸中，產生的氣體是________(填分子式)