1、课时作业19硅酸盐和硅单质 练基础1硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述中，正确的是()A右图是常见于汽车中的小摆件“苹果花”，它的动力是以Si为原料制作的太阳能电池B晶体硅主要用途是制造光导纤维C硅是地壳中含量最多的元素D硅的化学性质很稳定，因此硅在自然界中以游离态形式存在解析：晶体硅是良好的半导体材料，主要用途是制作太阳能电池、集成电路，A正确、B错误；氧是地壳中含量最多的元素，C错误；硅是亲氧元素，在自然界中以化合态形式存在，D错误。答案：A2有关硅元素的下列叙述中正确的是()A硅、碳与氢氟酸都不反应B硅是构成矿物岩石的主要原料，其化合态硅几乎全部是硅石和硅酸盐C硅与碳性质都很稳定
2、，都能以游离态存在于自然界D晶体硅、石墨都可作半导体材料答案：B3玻璃、陶瓷和水泥是重要的无机非金属材料，它们的主要成分中都含有的元素是()A氮B硫C硅 D氯解析：玻璃、陶瓷、水泥属于传统的无机非金属材料，它们的主要成分中都含有硅元素和氧元素，故选项C正确。答案：C4我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。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B晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应C晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵D晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电解析：晶体硅的结构与
3、金刚石相似，是具有正四面体形的空间立体网状结构，所以物理性质与金刚石相似，熔、沸点高，硬度大；硅的化学性质不活泼，但常温下可与F2、HF和强碱反应；晶体硅是一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体硅是一种非金属单质，虽然它具有金属光泽。答案：A5下列物质中，导电性介于导体和绝缘体之间的是()晶体硅金属铝石墨晶体锗金刚石A只有 B只有C和 D和解析：Si、Ge均能导电，可作半导体材料；Al是电的良导体；石墨也能导电，但不能作半导体材料；金刚石不导电。答案：D6下列溶液中碳酸钠溶液氢氟酸氢氧化钠溶液氯化钠溶液，可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是()A BC D解析：、项中溶液呈碱性，不能与
4、光滑的玻璃反应，但能与磨口玻璃裸露的SiO2反应，生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的黏结性，易使瓶塞与瓶壁粘在一起而难以开启。氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃试剂瓶盛放。答案：A7熔融氢氧化钠反应选用的器皿是()A陶瓷坩埚 B石英坩埚 C普通玻璃坩埚 D生铁坩埚解析：陶瓷的成分中含有SiO2，石英的成分就是SiO2，玻璃的主要成分中也含有SiO2，而SiO2在高温下可以跟NaOH发生如下反应：SiO22NaOHNa2SiO3H2O。所以A、B、C的器皿都不能选用，只能用生铁坩埚。答案：D8制备硅单质时，主要化学反应如下：SiO2(石英砂)2C(焦炭)Si(粗硅)2COSi(粗硅)2Cl2Si
5、Cl4，SiCl42H2Si(纯硅)4HCl，下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是()A为置换反应B均为氧化还原反应C为化合反应D三个反应的反应物中硅元素均被还原解析：在反应中Si元素化合价升高，被氧化。答案：D提素养9世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关普通玻璃的说法不正确的是()A制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英B玻璃在加热熔化时有固定的熔点C普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起解析：普通玻璃以纯碱
6、、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得，A正确；玻璃是混合物，没有固定的熔点，B错误；普通玻璃的大致组成为Na2OCaO6SiO2，C正确；二氧化硅易与烧碱溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有很强的黏合性，因此盛有NaOH等强碱性溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞。答案：B10用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，不正确的是()A钙沸石Ca(Al2Si3O10)3H2O：CaOAl2O33SiO23H2OB镁橄榄石(Mg2SiO4)：2MgOSiO2C钾云母(K2H4Al6Si6O24)：K2O2H2O3Al2O36SiO2D高岭石Al2(Si2O5)(OH)4：Al2O32SiO
7、22H2O答案：C11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：CO2溶于水：CO2H2OH2CO3，H2CO3的酸性比盐酸弱，而比硅酸强。根据酸与盐反应的规律，CO2通入CaCl2溶液无明显现象；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，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=2NaH
8、CO3，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而结晶析出，故选B。答案：B12在含有NaOH、NaAlO2、Na2SiO3的溶液中逐滴加入盐酸至过量，其图像正确的是()解析：若偏铝酸钠最先与盐酸反应，生成的氢氧化铝会溶于氢氧化钠溶液中；若硅酸钠最先与盐酸反应，生成的硅酸会溶于氢氧化钠溶液中，因此氢氧化钠最先与盐酸反应，然后偏铝酸钠和硅酸钠与盐酸反应生成氢氧化铝、硅酸，继续滴加盐酸，氢氧化铝溶解，硅酸不溶解。综上所述，C项符合题意。答案：C13下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是()ASiO2属于两性氧化物B酸性：H2SiO3H2CO3C硅胶吸水后可重复再生D图中所
9、示转化反应都是氧化还原反应解析：SiO2是酸性氧化物；酸性：H2CO3H2SiO3；图中有的转化反应不是氧化还原反应，如SiO2与NaOH溶液的反应等。答案：C14硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)计算机芯片和太阳能电池的主要成分是_，光导纤维的主要成分是_。(填化学式)(2)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，发生反应的化学方程式为_。(3)工业上利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶后进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式：_。(4)玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，用氧化物形式表示为_。(5)高纯度单晶硅可
10、以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)写出步骤的化学方程式：_。步骤的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0 )中含有少量的SiCl4(沸点57.6 )，提纯SiHCl3主要操作的名称是_。步骤需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外，还可能使产品中混有杂质_。解析：(1)Si是半导体，可用于制造计算机芯片和太阳能电池，光导纤维的主要成分是SiO2。(2)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，是因为氢氟酸能和SiO2反应，反应的化学方程式为4HFSiO2=SiF42H2O。(3)工业上利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶后进一步脱水处理可得到硅胶，水玻璃(Na
11、2SiO3)和盐酸反应的离子方程式为SiO2H=H2SiO3(胶体)。(4)翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，将其表示为氧化物形式为Na2OAl2O34SiO2。(5)步骤的化学方程式为2CSiO2Si(粗)2CO；步骤的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0 )中含有少量的SiCl4(沸点57.6 )，根据两者沸点不同，可采用蒸馏的方法分离；步骤需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外，产品中的Si会和O2在高温的条件下反应生成SiO2。答案：(1)SiSiO2(2)4HFSiO2=SiF42H2O(3)SiO2H=H2SiO3(胶体)(4)Na2OAl2O34
12、SiO2(5)2CSiO2Si(粗)2CO蒸馏SiO215A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转化关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。请填空：(1)形成单质A的元素在化合物中的最高化合价为_。(2)B和焦炭反应生成A和E的化学方程式是_。(3)C的化学式为_，D的化学式为_。解析：(1)A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，说明A为Si，Si在化合物中的最高化合价为4。(2)B和焦炭反应生成A和E，可推知B为SiO2，E为CO，反应的化学方程式为SiO22CSi2CO。(3)SiO2是酸性氧化物，CaO是碱性氧化物，二者是在高温下反应生成CaSiO3，故
13、C为CaSiO3。SiO2与NaOH在加热条件下发生反应生成Na2SiO3和H2O，故D为Na2SiO3。答案：(1)4(2)SiO22CSi2CO(3)CaSiO3Na2SiO316A、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、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)
