2016-2017學(xué)年高中化學(xué)非金屬及其化合物第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角-硅(第2課時)硅酸鹽和硅課后訓(xùn)練綜述

1、第2課時硅酸鹽和硅課后訓(xùn) 練案鞏固提 升A組1 .硅被譽(yù)為無機(jī)非金屬材料的主角。下列物品用到硅單質(zhì)的是（）A.陶瓷餐具B.石英鐘表C.計算機(jī)芯片D.光導(dǎo)纖維解析：硅是半導(dǎo)體材料，可用于制造計算機(jī)芯片；石英鐘表、光導(dǎo)纖維都以SiO2作原料制成。答案：C2 .鎂橄欖石（2MgO-SiO2）中的陰離子是（）A.SiB.SiC.SiD.Si解析：2MgOSiO2表示成鹽的形式為MgSiO，。因此陰離子為Si。答案：B3 .歌曲青花瓷中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你初妝”“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目，但古瓷中所用顏料的成分一直是個謎。近年來科學(xué)家才得知大多為硅酸鹽，如藍(lán)紫色的硅酸銅鋼（

2、BaCuSi2O,銅為+2價），下列關(guān)于硅酸銅鋼的說法不正確的是（）A.可用氧化物形式表示為BaO-CuO-2SiO2B.性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色C.易溶解于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿D.x等于6解析：根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和等于零的原則，2+2+2X4=2x,所以x=6;BaCuSi2Q可用氧化物形式表示為BaO-CuO-2SiO2；硅酸銅鋼屬于硅酸鹽，不溶于強(qiáng)酸，由于古瓷中所用顏料能長時間保留原來顏色，所以硅酸銅鋼的性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色。答案：C4.下列對晶體硅的敘述中正確的是（）A.晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似B.硅在地殼中含量居第二位，可以以游離態(tài)存在于自然界中C.晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，它性質(zhì)穩(wěn)定

3、，不與堿液反應(yīng)D.晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，可以導(dǎo)電答案：A5 .有關(guān)硅兀素的下列敘述中正確的是（）A.單質(zhì)硅性質(zhì)穩(wěn)定，常溫時硅不與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)B.硅與任何酸都不反應(yīng)C.硅是構(gòu)成礦物巖石的主要原料，其化合態(tài)幾乎全部是硅石和硅酸鹽D.硅的性質(zhì)很穩(wěn)定，能以游離態(tài)存在于自然界答案：C6 .下列變化不能一步實(shí)現(xiàn)的是（）A.Na2SiO3一H2SQ3B.H2SQ3一SiO2C.SiO2一H2SQ3D.SiO2一Na2SiO3解析：Na2SiO3+2HClH2SiO3J+2NaCl;H2SQ3SQ+HO;SiO2+2NaOHNS2SQ3+HO。答案：C7.2015年11月16日，國際TOP50

4、0組織公布了最新全球超級計算機(jī)500強(qiáng)排行榜榜單，“天河二號”以每秒33.86千萬億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度，連續(xù)第六次成為全球最快的超級計算機(jī)。制計算機(jī)芯片的主要材料是硅，下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是（）A.水晶項鏈?zhǔn)枪杷猁}制品B.硅單質(zhì)廣泛用于光纖通信C.利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品D.硅酸鈉可用于制備木材防火劑解析：水晶和光導(dǎo)纖維的主要成分都是SiO2,故A、B項不合題意；鹽酸與SiO2不反應(yīng)，利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品，故C不正確。答案：D8.下列說法不正確的是（）A.陶瓷是以黏土為主要原料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的B.高純單質(zhì)硅可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)換為電能C.光導(dǎo)纖維是以二氧化硅為主要

5、原料制成的D.向飽和NaSiO3溶液中通入足量CO,然后蒸發(fā)結(jié)晶，最后灼燒，得到Na2CO、SiO2解析：向飽和Na2SiO3溶液中通入足量CO時發(fā)生反應(yīng)Na2SiO3+2CO+2H20H2SQ3J+2NaHCO蒸發(fā)結(jié)晶可得H2SQ3、NaHCO灼燒時二者分解生成SQ、N&CO,進(jìn)而發(fā)生反應(yīng)高混SiO2+N&CON&SiO3+COT,故灼燒后得NaSiO3,D項錯誤。答案：D9.導(dǎo)學(xué)號98980066A、BC、D、E五種含硅元素的物質(zhì)，相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示在空氣中燃燒(1)推斷AE的化學(xué)式：A,B,C,D,E。(2)寫出BA的化學(xué)方程式：。A,C的離子方程式：。解析：B

6、在空氣中燃燒生成D,B可能為Si,B和D都能與NaOH§液反應(yīng)生成A,則A為NaSiO3,A和鹽酸反應(yīng)生成C,C為HSiO3,H2SiO3受熱分解又生成SiO2,證明B為Si,E為CaSiQ。答案：Na2SiO3SiHSQSiO2CaSiO3(2)Si+2NaOH+HON&SiO3+2HTSi+2H+-H2SiO3(膠體)10.根據(jù)要求回答下列問題。(1)將下列硅酸鹽改寫成氧化物形式。鉀云母的化學(xué)式為K2H4A16Si6O24,其簡單氧化物形式為。普通玻璃的化學(xué)式為Ns2CaSi6Q4,其簡單氧化物形式為。石棉的化學(xué)式為CaMgSi4。2,其簡單氧化物形式為。(2)長石的化學(xué)

7、式為KAlSi3OX,x=。(3)設(shè)計實(shí)驗檢驗硅酸鹽具有防火性。取兩塊濾紙，分別浸入蒸儲水和飽和硅酸鈉溶液中，使之充分吸濕，浸透，取出稍瀝干(不再滴液體)后，同時分別在酒精燈外焰點(diǎn)燃，實(shí)驗現(xiàn)象：放入蒸儲水吸濕的濾紙在酒精燈火焰上首先變干，然后又;而放入飽和硅酸鈉溶液中的濾紙在酒精燈火焰上僅是，并不。實(shí)驗結(jié)論：硅酸鈉的水溶液可以用作木材或濾紙的。浸過硅酸鈉溶液的織物不容易燃燒的原因是解析：(1)改寫氧化物時，元素種類不變，原子個數(shù)不變，元素化合價不變。(2)根據(jù)元素化合價代數(shù)和等于零，確定氧原子個數(shù)。鉀、鋁、硅的化合價分別為+1價、+3價、+4價，得:1+3+3X4=2x,x=8。(3)硅酸鈉耐

8、高溫。答案：(1)K2O-3Al2O3-6SiO2-2H2ONazO-CaO-6SiO2CaO-3MgO4SiO2(2)8（3）燃燒變干燃燒防火劑硅酸鈉具有耐高溫性，浸泡過硅酸鈉溶液的織物在高溫時，蒸發(fā)水，硅酸鈉附著在織物表面，阻止了空氣中氧氣與織物接觸，故不能燃燒B組1 .下面關(guān)于硅的敘述中，正確的是（）A.硅的非金屬性比碳的強(qiáng)，只有在高溫下才能與氫氣發(fā)生化合反應(yīng)B.硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素，硅在地殼中的含量在所有的元素中居第一位C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在自然界中可以以游離態(tài)存在D.硅在電子工業(yè)中，是重要的半導(dǎo)體材料解析：硅的非金屬性比碳的弱，A項錯；硅在地殼中的含量在所有的元素中居第二

9、位，排名前四位的元素是QSi、Al、Fe,所以B項錯；硅在自然界中是以化合態(tài)存在的，所以C項也錯。答案：D2 .硅被譽(yù)為無機(jī)非金屬材料的主角。有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”。下列有關(guān)說法正確的是（）A.硅的含量居第二位，在地球上有豐富白單質(zhì)硅資源，如石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是單質(zhì)硅B.硅相對于氫氣便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是有開發(fā)價值的燃料C.存放NaOH§液的試劑瓶應(yīng)用玻璃塞D.硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，所以是制造光導(dǎo)纖維的基本原料答案：B3.單晶硅是制作電子集成電路的基礎(chǔ)材料。用化學(xué)方法可制得高純度硅，其化學(xué)方程式為：高溫SiO2+2CSi+2COT

10、ASi+2Cl2-SiCl4高溫SiCl4+2H2-Si（t）+4HCl下列對上述三個反應(yīng)的敘述中，錯誤的是（）A.為置換反應(yīng)B.為化合反應(yīng)C.均為氧化還原反應(yīng)D.三個反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素均被還原解析：反應(yīng)中硅元素被還原，反應(yīng)中硅元素被氧化，D錯誤。答案：D4 .（1）將下列硅酸鹽改寫成氧化物的形式：鎂橄欖石（Mg2SiO4）:;高嶺石Al2Si2Q(OH)4:。(2)許多含氧酸及其鹽類均可以類似地改寫為氧化物形式，請繼續(xù)改寫以下物質(zhì)：HNO;HCOOH:;KAl(SO4)212H2O:。通過以上改寫可知，HNO對應(yīng)的酸性氧化物為,HCOOH&濃硫酸的作用下可制氣體(濃硫酸可以將某些物

11、質(zhì)中的H和O元素按照2：1的比例脫去)。已知在一定條件下，F(xiàn)e在C12中燃燒可以生成FaC18,它可以看作是FeCL2FeCl3。類似地,碘與Fe在一定條件下可得到Fe3l8，則它可以看作是。解析：(1)將硅酸鹽改寫成氧化物時，根據(jù)改寫規(guī)律，判斷出各元素的化合價，找出各種形式的氧化物并依據(jù)金屬活動性，依次為金屬氧化物一SiO2一H2O。(2)類比將硅酸鹽改寫成氧化物的形式,HNO3中氮元素為+5價，相應(yīng)的氧化物為N2O5,所以需要將化學(xué)式中各原子個數(shù)都擴(kuò)大2倍，可以得到如下氧化物的形式：N2QH20。酸酎是酸脫水后的產(chǎn)物，所以HNO的酸酎為N2Q。HCOOHTO寫成COT2O的形式，在濃硫酸作

12、用下脫水形成COKAl(S04)2I2H2O中K為+1價，相應(yīng)的氧化物為K20,Al為+3價，相應(yīng)的氧化物為AlzQ,S為+6價，相應(yīng)的氧化物為SQ,因為化學(xué)式中Al和K都只有1個，所以需要先將化學(xué)式中所有的原子個數(shù)都擴(kuò)大2彳t,然后再改寫成氧化物的形式：K2O-Al2Q4SQ24H2O。(3)碘單質(zhì)具有弱氧化性，只能將Fe氧化成+2價的鐵，即Fe3I8中鐵元素全部以FeI2形式存在，其余的碘則以碘單質(zhì)的形式存在，即3FeI212。答案：(1)2MgOSiO2Al2O32SiO2-2H2O(2)N2O5-H2OCO-H2OK2O-Al2Q-4SO24H2ON2OCO(3)3FeI2-I25 .

13、件學(xué)號989800的氮化硅(Si3咐是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，屬于新型功能性陶瓷產(chǎn)品，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300C時反應(yīng)獲得。(1)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：。(2)現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅及氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)沸石是一種含結(jié)晶水的、具有多孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽，化學(xué)式為NaAl2Si3Q0(H2O)2,若以氧化物形式可表布為o解析：(1)根據(jù)題目信息可知，Si3N4與氫氟酸反應(yīng)，因Si3N4中硅元素化合價為+4價，氮元素化

14、合價為-3價，故其生成物應(yīng)為SiF4和NH。(2)根據(jù)質(zhì)量守恒，SiCl4與N2、H2在高溫下反應(yīng)時，除生成Si32外，另一種生成物為HCl。(3)以氧化物形式表示硅酸鹽組成時,應(yīng)注意氧化物的書寫順序：金屬氧化物一SiO2-H2O,當(dāng)有多種金屬氧化物時則按金屬活動性順序排列，同時要注意原子守恒。答案：(1)Si3N+12H=3SiF4T+4NHT高溫(2)3SiCl4+2N2+6H2Si3Nk+12HCl(3)Na2。-Al2O3-3SiO22H2O6 .某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了“實(shí)驗室制Si”的研究，他們以課本為基礎(chǔ)，查閱資料得到以下可供參考的信息：工業(yè)上在高溫時用C還原SiO2可制得Si;M

15、g在點(diǎn)燃的條件下按質(zhì)量比8：5與SiO2反應(yīng)生成一種白色固體化合物和另一種硅化物；金屬硅化物與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽與SiH4；Si和SiO2均不能與稀硫酸反應(yīng)；SiH4在空氣中自燃。他們的研究報告中記載著“選用合適的物質(zhì)在適合的條件下充分反應(yīng)；再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物；然后過濾、洗滌、干燥、最后稱量在稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，其產(chǎn)率也只有預(yù)期的63底右。”請回答下列問題：(1)該小組“實(shí)驗室制Si”的化學(xué)方程式是。(2)寫出的化學(xué)方程式：。該過程中產(chǎn)率比預(yù)期低的原因是。(4)你估計“在稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花”的原因是什么？請用必要的文字和化學(xué)方程式予以說明。解析：還原性弱的碳能制還原性強(qiáng)的硅是由于反應(yīng)為高溫下的氣相反應(yīng)，其化學(xué)方程式為高溪2C+SiQ-Si+2COT,鎂和SiO2按8：5的質(zhì)量比反應(yīng)，產(chǎn)