1、4.1无机非金属材料的主角硅 (30分钟50分)一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)1.硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列说法正确的是()A.水晶项链是硅酸盐制品B.硅单质广泛用于光纤通讯C.利用盐酸刻蚀石英制作艺术品D.硅酸钠可用于制备木材防火剂2.下列对晶体硅的有关叙述正确的是()A.晶体硅和金刚石的物理性质相似,因其结构相似,故其化学性质也相似B.硅在地壳中含量居第二位,可以以游离态存在于自然界中C.晶体硅是一种良好的半导体材料,可用于制造光电池及计算机芯片D.晶体硅具有金属光泽,故它属于金属材料,可以导电3.(2013沈阳高一检测)能证明碳酸的酸性比硅酸强的实验事实是
2、()A.CO2溶于水生成碳酸,SiO2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸B.在高温条件下,SiO2和Na2CO3能发生反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2C.SiO2熔点比CO2高D.CO2通入Na2SiO3稀溶液中,生成白色胶状沉淀,所生成的H2SiO3逐渐聚合而形成硅酸溶胶4.(双选)下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中,但不能用磨口玻璃塞的是()A.硅酸钠溶液B.氢氟酸C.氢氧化钠溶液D.氯化钠溶液5.(2013厦门高一检测)下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中,不正确的是()A.水玻璃是一种矿物胶,既不燃烧也不易被腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性
3、能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质6.下列反应的离子方程式中,不正确的是()A.二氧化硅和氢氟酸反应:SiO2+4H+=Si4+2H2OB.二氧化硅和氢氧化钾溶液反应:SiO2+2OH-=Si+H2OC.水玻璃中滴入盐酸:Si+2H+=H2SiO3D.碳酸钡滴加稀硝酸:BaCO3+2H+=Ba2+H2O+CO2二、非选择题(本题包括2小题,共20分)7.(8分)(2013天水高一检测)石棉是一类建筑材料,主要成分为硅酸盐,化学式是CaMg3Si4O12。(1)这种石棉的化学式改写成氧化物形式为_。(2)该石棉与酸或碱反应时可以看作各氧化物分别与酸、碱反应,则该石棉与足量的稀
4、硝酸反应后过滤,滤渣主要是_。8.(12分)有三种无色透明、不溶于水的坚硬固体,A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,标准状况下测得此气体密度为氧气密度的1.375倍。B固体可溶于热的苛性钠溶液,再往该溶液中加入过量盐酸时,析出白色胶状沉淀,此沉淀干燥后,为不溶于水的白色粉末,它是一种比碳酸还弱的酸;将B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热得到C,C在高温时软化,无固定熔点。(1)A为_。(2)B为_,有关反应的化学方程式为_、_。(3)C为_,生成C的有关反应的化学方程式为_。答案解析1.【解析】选D。A项,水晶是纯净的SiO2;B项,制造光导纤维的主要原料是Si
5、O2,不是Si;C项,氢氟酸用于刻蚀石英制作艺术品,盐酸与SiO2不反应;D项,用Na2SiO3溶液浸泡的木材不易燃烧,故Na2SiO3可用作防火剂。2.【解析】选C。A项,金刚石与晶体硅的物理性质相似,如熔点高、硬度大等,但二者是不同的单质,化学性质不相似;B项,硅在自然界中全部以化合态形态存在;D项,硅属于非金属材料。3.【解析】选D。要证明H2CO3的酸性比H2SiO3强,根据复分解反应强酸制弱酸的原理,应使CO2与可溶性硅酸盐反应,只要反应产生H2SiO3即能证明。A项,物质的水溶性不能用于证明酸的相对强弱;B项,该反应为极端条件高温下固体间的反应,而复分解反应的实质是两种物质在水溶液
6、中相互交换离子;C项,物质的物理性质(如熔点)不能用于证明酸的相对强弱;D项,符合复分解反应强酸制取弱酸的原理。4.【解析】选A、C。玻璃中的成分SiO2能与NaOH溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3溶液,容易将瓶塞和瓶口粘在一起;氢氟酸能腐蚀玻璃;NaCl溶液可以贮存在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶中。【互动探究】(1)NaOH溶液能否贮存在玻璃试剂瓶中?提示:可以,玻璃试剂瓶内壁十分光滑,因此SiO2与NaOH溶液反应十分缓慢。(2)石灰水、Na2CO3溶液能否用带磨口玻璃塞的玻璃瓶贮存?提示:不能。石灰水、Na2CO3溶液中c(OH-)大,碱性较强,也能与玻璃中的SiO2缓慢发生反应,将瓶口、
7、瓶塞粘在一起。5.【解析】选D。Na2SiO3的水溶液叫水玻璃,是一种矿物胶,通常用作防火材料。在空气中发生反应Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3(胶体)+Na2CO3,故D项不正确。【易错提醒】(1)H2SiO3的酸性弱于H2CO3,Na2SiO3易与空气中的CO2发生反应。(2)水玻璃是Na2SiO3的水溶液,属于混合物,不能错把Na2SiO3称为水玻璃。6.【解析】选A。A项氢氟酸为弱酸,书写离子方程式应写分子式,正确的离子方程式为SiO2+4HF=SiF4+2H2O;B、C、D项均符合反应原理及离子方程式书写要求。7.【解析】(1)硅酸盐改写成氧化物形式可按:活泼金属氧化物较
8、活泼金属氧化物非金属氧化物SiO2H2O,则CaMg3Si4O12改写成氧化物形式为CaO3MgO4SiO2。(2)CaO和MgO均能与稀硝酸反应,但SiO2与稀硝酸不反应,因此该石棉与足量稀硝酸反应后过滤,滤渣为SiO2。答案:(1)CaO3MgO4SiO2(2)SiO2【技法小结】硅酸盐的氧化物形式表示方法(1)书写形式:氧化物的排列顺序:活泼金属氧化物较活泼金属氧化物非金属氧化物二氧化硅水氧化物之间用“”隔开。(2)化学计量数:配置原则:各元素原子总个数符合原来的组成。若出现分数应化为整数。例如:钠长石NaAlSi3O8不能写成Na2OAl2O33SiO2,应写成Na2OAl2O36SiO2。8.【解析】(1)A的燃烧产物的相对分子质量为1.37532=44,由题意知,A为金刚石。(2)B能与碱反应,且产物中加过量盐酸得胶状沉淀,由此可确定B为水晶。(3)SiO2、CaCO3、Na2CO3可在高温下反应,制得的C是玻璃。答案:(1)金刚石(2)水晶SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2ONa2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体)(3)玻璃SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2、SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2
