2019高中化学 第4章 材料家族中的元素 第1节 硅 无机非金属材料作业3 鲁科版必修1.doc

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1、1第第 1 1 节节 硅硅 无机非金属材料无机非金属材料基础达标 1下列说法正确的是( ) ASiO2与 H2O 可以直接化合生成硅酸 BC 与 SiO2反应，C 过量生成 CO、SiO2过量生成 CO2 C盛放石灰水的试剂瓶瓶塞不能用玻璃塞，应用橡胶塞 DSi 与 NaOH 溶液反应体现了 Si 的氧化性 解析：选 C。SiO2难溶于水且不与水反应，故不可用 SiO2与 H2O 直接化合来生成硅酸； C 与 SiO2反应的产物与反应物用量无关；Si 与 NaOH 溶液反应 Si 价态升高体现了 Si 的还 原性。 2关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是( ) A在常温下，不与任何酸反应 B在

2、常温下，可与强碱溶液反应 C在加热条件下，能与氧气反应 D硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体 解析：选 A。A 项，在常温下，Si 能与氢氟酸反应，不正确；Si 在常温下能与强碱溶 液反应，加热条件下也能与 Cl2、O2等反应，B、C 正确；单质硅有晶体硅和无定形硅两种， D 正确。3.兵马俑中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的 硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为2 价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( ) A可用氧化物形式表示为 BaOCuO2SiO2 B性质稳定，不易脱色 C易溶解于强酸和强碱 Dx等于 6解析：选 C。硅酸铜钡中各元素化合价：SiO，由

3、正负化合价代数和等于Ba2Cu224x2零得：22422x0，x6，则其化学式为 BaCuSi2O6，用氧化物表示为 BaOCuO2SiO2，因兵马俑至今仍保留蓝紫色，说明它性质稳定，不易脱色。 4下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是( ) ACO2H2CO3 BSiO2Na2SiO3 CSiO2H2SiO3 DNa2O2Na2CO3 解析：选 C。SiO2不能与水直接反应生成 H2SiO3。25下列有关硅酸盐的叙述，正确的是( ) A大部分硅酸盐都易溶于水，Na2SiO3是常见的可溶性硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃， 可用做建筑黏合剂 B石英砂可与烧碱反应制水玻璃：SiO22OH=SiO

4、H2O23C硅酸具有酸的通性，能使石蕊试液变红 D石棉Mg3Ca(SiO3)4可表示为氧化物形式：3MgOCaO4SiO2 解析：选 B。硅酸盐大部分难溶于水，常见硅酸盐中只有 Na2SiO3、K2SiO3等可溶， Na2SiO3的水溶液具有黏性，可做建筑黏合剂，A 错误；石英砂成分为 SiO2，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，NaOH、Na2SiO3为强电解质可拆成离子形式，B 正确； 硅酸具有酸的通性，如能与碱反应，但其难溶于水，不能使石蕊变色，C 错；硅酸盐改写 成氧化物形式时要按“较活泼金属氧化物较不活泼金属氧化物二氧化硅水”的顺序 排列，由于 Ca 活泼性强于 Mg，所以其

5、氧化物形式为 CaO3MgO4SiO2，D 错。 6下列坩埚中不可用于熔化 KOH 的是( ) A铁坩埚 B镍坩埚 C瓷坩埚 D石墨坩埚 解析：选 C。本题主要考查知识点二，并且判断哪种坩埚中含有 SiO2，瓷坩埚中含有 SiO2，高温下与 KOH 反应。 7判断正误。 (1)自然界存在硅单质的同素异形体，性质较稳定。( ) (2)单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。( ) (3)晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，能导电。( ) (4)含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性。( ) (5)最早使用的半导体材料是硅。( ) 解析：硅单质存在同素异形体，但自然界中无单质硅。硅导电性介于导体和绝缘体之

6、 间，是重要的半导体材料，最早使用的半导体材料是锗。 答案：(1) (2) (3) (4) (5) 8氮化硅是一种高温结构陶瓷，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍 采用高纯硅与氮在 1 300 时反应获得。 (1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_(填序号)。 制汽轮机叶片 航空航天耐高温材料 制永久性模具 汽车发动机 (2)画出 N 的原子结构示意图：_，写出氮化硅的化学式：_。 (3)高纯硅与纯氮气反应制得氮化硅，请写出反应的化学方程式： _。 解析：从有关信息可知，氮化硅是一种类似二氧化硅的晶体结构的晶体，因此具有耐 高温、耐磨损、耐腐蚀等优良性能。由于 Si 元素显4 价，

7、N 元素显3 价，故氮化硅的 化学式为 Si3N4。 答案：(1) (2)7 2,5, Si3N4 (3)2N23SiSi3N4=1 300 能力提升 9向用石蜡围成的“Spark”凹槽内注入某溶液，即可在玻璃上刻蚀出“Spark”的字 样，则该溶液是( )3A盐酸 B氢氟酸 C烧碱 D饱和食盐水 解析：选 B。常温下玻璃中的 SiO2可与氢氟酸反应。 10若把 4.2 g 硅和 9.2 g 钠同时放入水中，充分反应后，能收集到氢气的体积(标准 状况)为( ) A22.4 L B11.2 L C5.6 L D2.8 L 解析：选 B。本题考查硅与 NaOH 溶液的反应，解决本题分步计算： (1

8、)2Na2H2O=2NaOHH22 2 1mol n(NaOH) n19.2 23n1 mol0.2 mol，9.2 231 2n(NaOH)0.4 mol。 (2)Si2NaOHH2O=Na2SiO32H21 2 2 015 mol 0.4 mol n2 NaOH 过量，按 Si 的量计算得n20.3 mol， 所以n(H2)n1n20.2 mol0.3 mol0.5 mol， V(H2)0.5 mol22.4 Lmol111.2 L。 11在 F、C、S、Si 四种元素中，每种元素的单质或化合物都有某些性质不同于其他 三种元素的单质或化合物，若需要从中找出硅元素，那么其理由是( ) A单质

9、的沸点最高 B氢化物的稳定性最好 C最高价含氧酸的酸性最强 D晶体单质的导电性介于导体与绝缘体之间 解析：选 D。四种元素形成的单质中，F2是气体，C、S、Si 是固体，且碳单质的沸点 最高；四种元素的氢化物，因 F 的非金属性最强，故氟化氢最稳定；四种元素中，只有 F 没有最高价含氧酸，H2SO4、H2CO3、H2SiO3相比较，易知 H2SO4的酸性最强；四种元素的单 质形成的晶体中，只有晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间。 12下列物质放置在空气中变质(不考虑水分蒸发和吸收空气中的水分)，且能析出沉 淀，加入盐酸时固体不溶解的是( ) A澄清石灰水 B水玻璃 C浓硫酸 DNaOH 溶液

10、解析：选 B。A 项中的 Ca(OH)2能与空气中的 CO2反应，生成 CaCO3沉淀而变质，但 CaCO3能与盐酸反应而溶解；B 项为 Na2SiO3溶液，露置于空气中时易吸收空气中的 CO2和 H2O 生成 H2SiO3沉淀而使 Na2SiO3变质，且 H2SiO3不与盐酸反应；C 项中浓 H2SO4会吸收空 气中的水分，但不会变质；D 项中的 NaOH 也能与空气中的 CO2反应，生成 Na2CO3而变质， 但 Na2CO3不是沉淀。413实验室里保存下列试剂，关于其保存的方法和理由描述都正确的是( )选项试剂保存方法理由A固体氢氧化钠存放在带橡皮塞的广口瓶中防止与空气接触被氧化和 与水

11、蒸气、二氧化碳接触 而变质B碳酸钠晶体存放在干燥密封的广口瓶中防止潮解而碎裂成粉末C液溴存放在带橡皮塞的细口瓶中， 并用水封防止挥发D浓硝酸存放在棕色细口试剂瓶中，置 于阴凉处防止挥发及见光分解解析：选 D。A 选项 NaOH 不能被空气氧化；B 选项碳酸钠晶体易风化，不会发生潮解； C 中液溴能腐蚀橡胶，因此存放液溴的试剂瓶要用玻璃塞。 14已知 A 是一种不溶于水的酸性氧化物。根据下图转化关系，回答：(1)A 是_，B 是_，D 是_。 (2)写出各步反应的化学方程式，如是离子反应请改写成离子方程式。_ ；_ ；_ ；_ ；_ 。 解析：本题的突破口在于“A 是一种不溶于水的酸性氧化物”

12、，据此可推知 A 是 SiO2。 联系 SiO2的相关性质，SiO2跟 Na2CO3高温下反应生成 Na2SiO3和 CO2，二者在水溶液中反应 生成 H2SiO3沉淀，H2SiO3受热分解生成 SiO2，验证 A 为 SiO2是正确的。SiO2BH2SiO3， 知 B 是可溶性硅酸盐(Na2SiO3或 K2SiO3等)。答案：(1)SiO2 Na2SiO3 H2SiO3 (2)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2 =高温SiOCO2H2O=H2SiO3CO SiO22OH=SiOH2O 232323SiO2H=H2SiO3 H2SiO3SiO2H2O23=15含 A 元素的一种单质是一种

13、重要的半导体材料，含 A 元素的一种化合物 C 可用于 制造高性能的现代通讯材料光导纤维，C 与烧碱反应生成含 A 元素的化合物 D。 (1)易与 C 发生化学反应的酸是_，反应的化学方程式是 _。 (2)将 C 与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成 D，同时还生成 B 的最高价氧化物 E；将全部的 E 与全部的 D 在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含 A 的化合物 F。5写出生成 D 和 F 的化学反应方程式：_ _。 要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是 _。 A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚 C铁坩埚 解析：(1)C 为 SiO2，能与 SiO2反应的酸只有氢氟酸。 (2)SiO2与 Na2CO3高温下反应生成 Na2SiO3和 CO2，故含 SiO2的材料都能与 Na2CO3在高 温下反应，故不能用普通玻璃、石英玻璃制的坩埚熔融 Na2CO3。 答案：(1)氢氟酸(HF) SiO24HF=SiF42H2O(2)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，=高温Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3 C