1、课时跟踪检测（二十三） 硅 无机非金属材料 1从现有的考古资料来看，中国原始陶器开始于距今七千年前。时至今日陶瓷已广泛应用于人们的生活和生产中，下列不属于陶瓷制品的是()解析：选CC项试管的成分是玻璃而不是陶瓷。2下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是()ANaOH溶液BNa2SiO3溶液C盐酸 D氢氟酸解析：选C玻璃中所含的SiO2能和NaOH溶液反应，Na2SiO3是一种黏合剂，能使瓶塞和瓶颈粘到一块而不能打开，氢氟酸能腐蚀玻璃。3下列物质：水；氢氟酸；烧碱溶液；浓H2SO4；氧化钙；浓HNO3；Na2CO3固体。其中，在一定条件下能与SiO2反应的是()A BC D全部解析：选ASiO2能
2、与、分别发生如下反应：SiO24HF=SiF42H2O、SiO22NaOH=Na2SiO3H2O、SiO2CaOCaSiO3、Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2。4久置在空气中不易变质的物质是()A氢氧化钠固体 B硅酸钠C纯净的氯化钠 D漂白粉解析：选CA项，氢氧化钠久置在空气中易潮解并吸收空气中的二氧化碳而变质；B项，硅酸钠久置在空气中易与二氧化碳、水反应生成硅酸而变质；D项，漂白粉久置在空气中易与二氧化碳、水反应生成易分解的次氯酸而失效；C项，纯净的氯化钠久置在空气中不易变质。5下列物质中，既能与氢氟酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的单质是()A铁 B硅酸C硅 D二氧化硅解析：选CA项
3、，Fe与NaOH溶液不反应，错误；C项，硅可与氢氟酸和氢氧化钠溶液反应，C项正确；硅酸和二氧化硅是化合物，不是单质，B、D项错误。6用二氧化硅和金属氧化物形式表示硅酸盐的组成，不正确的是()A钙沸石Ca(Al2Si3O103H2O)CaOAl2O33SiO23H2OB镁橄榄石(Mg2SiO4)2MgOSiO2C正长石(KAlSi3O8)K2OAl2O33SiO2D硅酸钠Na2SiO3Na2OSiO2解析：选C正长石(KAlSi3O8)的正确写法为K2OAl2O36SiO2。7下列物质之间的转化不可以通过化合反应一步完成的是()ASiO2H2SiO3BFeFeCl2CCuCu2S DFe(OH)
4、2Fe(OH)3解析：选ASiO2不溶于水；B、C、D均可以通过化合反应一步完成：Fe2FeCl3=3FeCl2、2CuSCu2S、4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3。8玻璃、水泥、陶瓷和砖瓦都是传统硅酸盐产品，下列关于它们的说法中不正确的是()A制普通玻璃的基本原料是纯碱、石灰石和石英B制水泥的基本原料是石灰石和黏土C制陶瓷的基本原料是黏土D黑砖中三价铁元素的含量最高解析：选D黏土中三价铁元素主要以氧化铁(红色)的形式存在，黑砖中铁元素主要以氧化亚铁(黑色)和四氧化三铁(黑色)的形式存在。9(1)请用两种常见的不同方法来鉴别Na2CO3和SiO2两种固体：_；_。(2)已知硅酸是
5、一种难溶于水的白色胶状固体，酸性：H2SiO3H2CO3。如何用最简单的方法来鉴别Na2CO3和Na2SiO3两种溶液？答案：(1)焰色反应法：焰色反应为黄色的是Na2CO3，余者为SiO2酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，有气泡出现的是Na2CO3；无明显现象的是SiO2。Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2水溶法：分别用小烧杯取少许待测粉末，加足量的水，固体溶解的是Na2CO3，不能溶解的是SiO2(2)分别用两支小试管取少许待测液，向其中滴加稀盐酸，有气泡出现的是Na2CO3溶液；无气泡出现，有沉淀产生的是Na2SiO3溶液。10已知A是一种熔点很高的非金属单质，D是难
6、溶性的白色沉淀，请根据以下关系图回答有关问题：(1)A的名称为_，C的俗名为_。(2)的离子方程式为_，的化学方程式为_。(3)D的摩尔质量为_，E的名称为_。(4)已知：Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3，Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，这两个反应是否矛盾？_(填“矛盾”或“不矛盾”)，原因是_。解析：由A是一种熔点很高的非金属单质，并结合关系图可推知A为Si，E是SiO2，D是H2SiO3，B是Na2SiO3，C是Na2CO3。答案：(1)硅纯碱(2)Si2OHH2O=SiO2H2H2SiO3SiO2H2O(3)78 gmol1二氧化硅(4)不矛盾前者是在溶液中
7、的反应，遵循“强酸制弱酸”的原理，而后者不是在溶液中的反应1能说明SiO2为酸性氧化物的事实为()ASiO2与H2SO4、HNO3不反应BSiO24HF=SiF42H2OCSiO22KOH=K2SiO3H2ODSiO22CSi2CO解析：选C根据酸性氧化物是指与碱反应生成盐和水的氧化物，可知C项正确。2在一定条件下，下列物质与硅、二氧化硅均不反应的是()A氢氟酸 B浓硫酸C烧碱 D氟气解析：选BA项，Si4HF=SiF42H2，SiO24HF=SiF42H2O；C项，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O；D项，Si2F2=SiF4。3一定条件下，
8、下列物质与二氧化碳、二氧化硅均不反应的是()A氧气 B氢氟酸C澄清石灰水 D碳解析：选AB项，SiO24HF=SiF42H2O；C项，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O或2CO2Ca(OH)2=Ca(HCO3)2, Ca(OH)2SiO2=CaSiO3H2O；D项，CO2C2CO，SiO22CSi2CO。4下列变化需加入氧化剂才能实现的是()ASiO2Na2SiO3 BSiO2SiCNa2SiO3H2SiO3 DSiSiF4解析：选D加入氧化剂实现的变化为氧化反应，即元素化合价升高的反应。5下表各组物质中，满足图中物质一步转化关系的选项是()选项XYZACCOCO2BSiSiO2H2SiO
9、3CNaNaOHNa2CO3DMgMgSO4Mg(OH)2解析：选AC不完全燃烧得到CO，CO继续燃烧生成CO2，Mg在CO2中燃烧可得到C，A正确；B项，SiO2不能一步转化为H2SiO3，H2SiO3也不能一步转化为Si；C项，Na2CO3不能一步转化为Na；D项，Mg(OH)2不能一步转化为Mg。6下列离子方程式书写不正确的是()A石英与烧碱溶液反应：SiO22OH=SiOH2OB少量二氧化碳通入水玻璃中：CO2SiOH2O=COH2SiO3C二氧化硅和氢氟酸反应：SiO24H=Si42H2OD向水玻璃中加入过量盐酸：2HSiO=H2SiO3解析：选C由于SiF4为气体，氢氟酸为弱酸，在
10、离子方程式中不能拆分，故二氧化硅和氢氟酸反应没有相应的离子方程式。7对于反应：3CSiO2SiC2CO，下列说法正确的是()AC作还原剂，SiO2作氧化剂B每消耗3.6 g C，可得到4.48 L COC氧化剂与还原剂的物质的量之比为12D每生成1 mol CO，转移的电子数为4NA解析：选C该反应是一个氧化还原反应，其中C既作氧化剂也作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为12，A错误、C正确；由于没有指明气体所处的状态，B错误；该反应中每生成1 mol CO，转移的电子数为2NA，D错误。8现有一种粗硅，含有杂质铁，取等质量的粗硅样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等物质
11、的量的H2，则下列表示该粗硅中铁和硅的量的关系正确的是()A物质的量之比为11 B物质的量之比为12C质量之比为41 D质量之比为21解析：选C粗硅与盐酸的反应是所含的Fe与盐酸的反应：Fe2HCl=FeCl2H2，粗硅与碱液的反应是所含的硅与碱液的反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2；因反应放出的H2的物质的量相等，故样品中Fe与Si的物质的量之比为21，质量之比为41。9晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅。粗硅与干燥的Cl2反应制得SiCl4：Si2Cl2SiCl4。SiCl4被过量的H2在1 000 1 100 时还原制得纯硅
12、。某同学从资料中查知：SiCl4的熔点为70 ，沸点为57.6 ，其在潮湿的空气中能与水发生反应而变质。该同学设计了以下制取纯硅的实验装置(热源及夹持装置略去)。请回答下列问题：(1)为使SiCl4从装置B中逸出与氢气混合，应采取的措施是_。(2)盛放稀硫酸的仪器名称为_，装置A中发生反应的离子方程式为_。(3)装置C能否采用普通玻璃管？_(选填“能”或“不能”)，原因是_。(4)已知SiCl4在潮湿的空气中能与水发生反应生成氯化氢，为防止空气污染，含有SiCl4的尾气要通入盛有_溶液的烧杯中。(5)为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度，还应对该装置进行的
13、改进是_。解析：解题过程中要充分利用题干所给信息，考虑装置的设计、优化应采取的措施。(1)SiCl4的沸点较低(57.6 )，欲使其逸出烧瓶与装置C中的H2反应，需对装置B进行水浴加热。(3)由于H2与SiCl4在1 000 1 100 时反应制得纯硅，反应温度高，普通玻璃管在此温度下会软化，因此需要用石英管。(5)为了防止装置A中的水蒸气进入装置B中，应在装置A、B之间加一干燥装置。答案：(1)对装置B进行水浴加热(2)分液漏斗Zn2H=Zn2H2(3)不能在1 000 1 100 时普通玻璃管会软化(4)NaOH(5)在装置A与装置B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶(或盛有碱石灰的干燥管)10
14、将10.6 g硅和过氧化钠固体的混合物加入水中，可发现剧烈反应且有气体产生，最终得到100 mL只含一种溶质的澄清溶液。问：(1)混合物中m(Si)_g，n(Na2O2)_mol。(2)固体混合物加入水中，所得气体在标准状况下的体积为_L。(3)澄清溶液中溶质的物质的量浓度_molL1。解析：2Na2O22H2O=4NaOHO2，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。根据题意，最终得到100 mL只含一种溶质(Na2SiO3)的澄清溶液，故：2Si2Na2O22Na2SiO34H2O2，即硅和过氧化钠的物质的量相等，设均为x mol，则有28x78x10.6，解得x0.1；则n(Si)n(Na2O2)n(Na2SiO3)0.1 mol，n(H2)0.2 mol，n(O2)0.05 mol，V(气体)总(0.2 mol0.05 mol)22.4 Lmol15.6 L；c(Na2SiO3)1 molL1。答案：(1)2.80.1(2)5.6(3)1