1、第四章非金属及其化合物课时作业19二氧化硅和硅酸时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是()A两者均为弱酸B两者均可使紫色石蕊试液变红色CCO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸D两者受热时均可以分解解析：硅酸不能够使紫色石蕊试液变红，B错误。答案：B2在一定条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是()焦炭纯碱碳酸钙氢氟酸硝酸氢氧化钾氧化钙氮气ABC D解析：根据二氧化硅的化学性质，二氧化硅不与水反应，也不与除氢氟酸外的酸反应，它可与碱性氧化物和强碱反应，高温时可以被炭还原成单质硅。答案：C3下列离子
2、方程式书写不正确的是()A往NaOH溶液中通入过量CO2：CO2OH=HCOBH2SiO3与NaOH溶液混合：2OHH2SiO3=2H2OSiOC石英砂与烧碱溶液反应制取水玻璃：SiO22OH=SiOH2OD往水玻璃中通入二氧化碳：Na2SiO3H2OCO2=H2SiO32NaCO解析：往NaOH溶液中通入过量CO2，生成NaHCO3，所以A正确；由于H2SiO3为弱酸，且不可溶，故应写化学式，B正确；石英的主要成分是SiO2，它与烧碱溶液反应生成硅酸钠和水，所以C也正确；碳酸比硅酸的酸性强，所以往水玻璃中通入CO2可制得硅酸，Na2SiO3和Na2CO3均溶于水，应写成离子形式，并且可以消去
3、Na，所以D不正确。应写为：SiOCO2H2O=H2SiO3CO。答案：D4下列说法正确的是()ASiO2具有导电性，故常作光导纤维材料B由于SiO2是酸性氧化物，故可用HF雕刻玻璃C水晶的主要成分为SiO2D在瓷坩埚中可熔融Na2CO3解析：SiO2作光导纤维与导电性无关，并且SiO2不导电，A错误；SiO2与HF反应与SiO2是酸性氧化物无关；瓷坩埚中含有SiO2，在高温时与Na2CO3反应，D错误。答案：C5下列说法中，不正确的是()ASiO2和CO2都是酸性氧化物，均可与NaOH溶液反应B水晶项链、石英钟都是硅酸盐制品CSiO2和CO2在一定条件下，均可与CaO发生反应DSiO2不溶于
4、水，而CO2可与水反应，生成H2CO3解析：水晶项链、石英钟的主要成分都是SiO2，不是硅酸盐制品。答案：B6下列变化中，不可能通过一步反应实现的是()ANa2SiO3H2SiO3 BSiO2Na2SiO3CH2SiO3SiO2 DSiO2H2SiO3解析：二氧化硅不能与水反应生成硅酸。答案：D7下列说法正确的是()A因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸，或者说SiO2不是H2SiO3的酸酐BCO2通入水玻璃(Na2SiO3溶液)可以得到原硅酸CCO2通入饱和氯化钙溶液中能生成白色沉淀DSiO2的俗名叫水晶解析：酸酐是指含氧酸分解失去水分生成的酸性氧化物，其中酸酐和对应含氧酸
5、中的非金属的化合价是相同的。由于H2O3O2H2O，所以SiO2是H2SiO3的酸酐，A错；CO2和Na2SiO3溶液能反应：CO2Na2SiO32H2O=Na2CO3H4SiO4，B正确；CO2和氯化钙溶液不反应，C错；二氧化硅的俗名叫硅石，而不叫水晶，水晶只是二氧化硅的一种晶体形态，D错。故正确答案为B。答案：B8由下列实验事实得出的结论正确的是()A由SiO2不能与水反应生成H2SiO3，可知SiO2不是H2SiO3的酸酐B由SiO22CSi2CO，可知碳的非金属性大于硅CCO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，可知酸性H2CO3H2SiO3DSiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸
6、反应，可知SiO2为两性氧化物解析：酸酐是指含氧酸失去水生成的酸性氧化物，且酸酐与对应的酸中的非金属元素化合价相同，所以SiO2是H2SiO3的酸酐，A项错误；反应SiO22CSi2CO不能说明碳的非金属性比硅强，该反应能发生在高温时C的还原性大于Si，B项错误；CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3胶体，符合强酸制弱酸的规律，证明酸性：H2CO3H2SiO3，C项正确；D项中SiO2除HF外不能与其他的酸反应，SiO2为酸性氧化物，不具有两性，D项错误。答案：C9证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是()A加入过量盐酸，观察是否有气泡冒出B加入过量烧碱溶液，观察是否有固体溶
7、解C加热至高温，观察是否有气体冒出，是否有硅酸钙生成D先加入过量盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现，若有不溶物则滤出，投入到NaOH溶液中看其是否溶解解析：SiO2不溶于盐酸但可溶于NaOH溶液，CaCO3溶于盐酸且生成CO2。A项只能证明石灰石存在；B项只证明SiO2存在；C项将固体混合物加热至高温，无法观察到是否有气体生成，因为只有在水溶液中才可以看到气泡，更不能看到有CaSiO3生成。答案：D10将过量的CO2分别通入：CaCl2溶液浓Na2SiO3溶液Ca(OH)2溶液饱和Na2CO3溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是()A B C D解析：根据酸与盐反应的规律，CO2通入CaC
8、l2溶液不反应，无明显现象；过量的CO2通入浓Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至过量会发生如下反应：Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2，最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀；过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而有结晶析出。答案：B11. 下列说法正确的是()ASiO2高温时与Na2CO3反应产生CO2，将CO2通入Na2SiO3溶液中可生成H2SiO3，说明H2SiO3的酸性有时比H2CO3强，而有时比H2CO3弱
9、BSiO2既能与NaOH溶液反应又能与氢氟酸反应，所以SiO2是两性氧化物C氢氟酸不应装在玻璃瓶中DNaOH溶液、Na2SiO3溶液应装在带玻璃塞的磨口玻璃瓶中解析：A项强酸制弱酸适用于常温水溶液里的复分解反应，不适应于高温非水体系的反应；除氢氟酸之外SiO2与其他强酸(H2SO4、HNO3等)均不反应；D项NaOH溶液、Na2SiO3溶液可盛放在玻璃瓶中，但不能用玻璃塞，应用橡皮塞。答案：C1210 g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO2 0.1 mol，则此样品中可能含有的杂质是()AKHCO3和MgCO3 BMgCO3和SiO2CK2CO3和SiO2 D无法确定解析：10 g
10、 CaCO3的物质的量为0.1 mol，完全反应时恰好可放出0.1 mol CO2。若其中含有杂质，则应是一个产生CO2的能力强(等质量的情况产生比CaCO3更多的气体)和另一个产生CO2的能力不如CaCO3或干脆不产生CO2的物质组成的混合物，符合该条件的只有B项。答案：B二、非选择题(共52分)13(10分)硅石和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2，二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质有差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，有以下三个步骤，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。(1)用NaOH溶液溶解石英_。(2)
11、过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生：_。(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：_，写出硅胶的一种用途：_。解析：(1)石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，SiO2与碱反应生成盐和水，2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O。(2)过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na2SiO3(aq)，硅酸钠是弱酸盐，与盐酸发生复分解反应：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。(3)微热，H2SiO3(aq)浓缩，聚合为胶体，加热硅酸溶胶脱水，生成多孔硅胶：H2SiO3H2OSiO2。答案：(1)2OHSiO2=SiOH2O(2)SiO2H=H2SiO3(3)H2SiO3H2O
12、SiO2干燥剂(或催化剂载体)14(10分)如何用所提供的试剂和方法除去各混合物粉末中的杂质(括号内为杂质)？将所选答案的编号填入表中相应的空格内。(如果不需补加试剂，则对应答案栏可空着)可供选择的试剂：A盐酸BNaOH溶液CO2DH2OECO2可供选择的操作：分液加热高温灼烧过滤结晶粉末状混合物所加试剂主要操作(1)SiO2(CaCO3)(2)CaCO3(SiO2)(3)NaCl(SiO2)(4)SiO2(Fe2O3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(Na2SO4)解析：(1)因为SiO2除了溶于氢氟酸外不溶于其他酸，而CaCO3溶于盐酸，其反应的化学方程式为：CaCO32HCl
13、=CaCl2H2OCO2，所以，该小题的答案为：A；。(2)根据SiO2能溶于NaOH溶液，即SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，而CaCO3不能，所以，该小题的答案为：B；。(3)因为NaCl溶于水，而SiO2不溶于水，所以该小题的答案为：D；。(4)因为SiO2不溶于盐酸，而Fe2O3溶于盐酸，即Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，所以该小题的答案为：A；。(5)因为H2SiO3受热分解生成SiO2，即H2SiO3SiO2H2O，所以该小题的答案为：不加试剂；。(6)因为SiO2不溶于水，而Na2SO4溶于水，所以该小题的答案为：D；。答案：(1)A(2)B(3)D(4)A(5
14、)不加试剂(6)D15(10分)如图是常见物质之间的转化，其中B是光导纤维的主要成分，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。(1)试推测A_、C_、F_(写化学式)。(2)试写出以下的化学方程式，是离子反应的写出离子方程式：BA_；CEF_。(3)在B碳AD的反应中，碳的作用是_，当生成1 mol A时，转移电子的物质的量为_。解析：(1)光导纤维的主要成分是SiO2，所以B为SiO2；SiO2在高温下与碳反应得到的是硅与一氧化碳，而其中只有硅可与氯气反应，所以A为硅，D为CO，G为SiCl4；SiO2与氢氧化钠溶液反应，可得硅酸钠，所以C为Na2SiO3；而E是由CO得到，从反应的过程看
15、，应为CO2，所以F为硅酸。(2)在这两个反应中第二个为离子反应，所以要写成离子方程式的形式。(3)在SiO22CSi2CO反应中，碳是还原剂，而且当有1 mol Si生成时，转移电子数为4 mol。答案：(1)SiNa2SiO3H2SiO3(2)SiO22CSi2COSiOCO2H2O=COH2SiO3(3)还原剂4 mol16(11分)A、B、C、D四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同。阴离子Cl、SiO、OH、NO阳离子H、Ag、Na、K已知：A溶液呈强酸性，且A溶液与B、C溶液混合均产生白色沉淀，B的焰色反应呈黄色。回答下列问题：(1)写出A、B
16、、C、D的化学式：A_，B_，C_，D_。(2)写出A溶液与B溶液反应的离子方程式：_。(3)请选出适合存放A、C、D溶液的试剂瓶的序号：溶液ACD试剂瓶序号解析：因都为易溶于水的化合物，故Ag一定与NO组成AgNO3，H不会与OH或SiO组合，故应与Cl组成盐酸，则A为盐酸，因A与B、C混合均产生白色沉淀且B的焰色反应为黄色，则B为Na2SiO3，C为AgNO3，剩余的一种物质D为KOH。答案：(1)HClNa2SiO3AgNO3KOH(2)SiO2H=H2SiO3(3)17(11分)某学习兴趣小组想利用高岭土(其主要成分是Al2O32SiO22H2O)制备新型的净水剂。实验流程如下：其中滤
17、液C就是欲制备的净水剂。试完成下列问题：(1)写出混合物A、B，滤液C、沉淀D的主要成分：A_；B_；C_；D_。(2)写出高岭土与纯碱加热熔融的两个化学方程式：_、_。(3)该实验中，熔融高岭土、纯碱的混合物可以选用的坩埚有_。A玻璃坩埚 B瓷坩埚C氧化铝坩埚 D铁坩埚解析：加热高岭土与纯碱的混合物，发生的反应为Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2、SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，因此根据转化关系可知，A为偏铝酸钠和硅酸钠的混合物，B为硅酸和氯化铝的混合物，C为氯化铝，D为硅酸。因上述反应过程中二氧化硅、氧化铝均能与碳酸钠反应，所以熔融高岭土时只能选用铁坩埚。答案：(1)偏铝酸钠和硅酸钠的混合物硅酸和氯化铝的混合物氯化铝硅酸(2)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2(3)D
