2020高中化學(xué) 19 硅酸鹽和硅單質(zhì)（含解析）1

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE8-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時分層作業(yè)(十九)（建議用時：25分鐘）［合格基礎(chǔ)練]1．硅被譽為無機非金屬材料的主角.下列物品用到硅單質(zhì)的是（）A．陶瓷餐具 B．石英鐘表C．計算機芯片 D．光導(dǎo)纖維[答案］C2．硅及其化合物是重要的無機材料，下列有關(guān)說法正確的是(）A．反應(yīng)SiO2＋2Ceq\o(=，\s\up10(高溫)）2CO↑＋Si，每生成1molSi轉(zhuǎn)移4mole－B．光纖的主要成分是硅單質(zhì),它質(zhì)量輕且對光的傳輸能力強C．光纖可以將光能轉(zhuǎn)化為電能,是制造光電池的最佳材料D．陶瓷、水泥、金剛砂及所有的玻璃都是硅酸鹽產(chǎn)品A［標(biāo)出選項A反應(yīng)前后元素的化合價，分析反應(yīng)前后化合價的變化,可知A說法正確；光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱，其主要成分是二氧化硅,B說法錯誤；制造光電池的材料是晶體硅,C說法錯誤；金剛砂的主要成分是碳化硅，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，都不是硅酸鹽產(chǎn)品,故D說法錯誤。］3．根據(jù)下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說法正確的是（)A．SiO2既能與氫氟酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉反應(yīng)，所以應(yīng)屬兩性氧化物B．盛放堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞C．硅膠吸水后不能重復(fù)再生D．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是離子反應(yīng)B［A項，SiO2為酸性氧化物；C項，硅膠吸水后可再失水重生;D項，SiO2與C、Na2CO3的高溫反應(yīng)均不是離子反應(yīng)。］4．金華市博物館陳列著大量明清磚瓦和精美瓷器(婺州窯)。下列說法不正確的是()A．古代的陶瓷、磚瓦都是硅酸鹽產(chǎn)品B．普通玻璃的主要成分是SiO2C．工業(yè)上制取水泥的主要原料為黏土、石灰石D．婺州窯胎體的原料為高嶺土［Al2Si2O5(OH)4]，以氧化物形式表示：Al2O3·2SiO2·2H2OB[普通玻璃的主要成分是SiO2、Na2SiO3和CaSiO3。]5．據(jù)報道我國科學(xué)家近年來研制出一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維復(fù)合而成。下列相關(guān)敘述不正確的是（)A．它耐高溫、抗氧化B．它比鋼鐵輕、硬,但質(zhì)地較脆C．它沒有固定熔點D．它是一種新型無機非金屬材料[答案］B6．有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”等觀點。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用,關(guān)于其有利因素的下列說法中，你認(rèn)為不正確的是(）A．硅便于運輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料B．自然界中存在大量單質(zhì)硅C．硅燃燒放出的熱量大，且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度低，容易有效控制D．自然界硅的貯量豐富B[自然界中硅以化合態(tài)存在，如SiO2、硅酸鹽。］7．用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占有重要位置，足見化學(xué)對現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要作用。例如：（1）計算機芯片的主要成分是________。（2）光導(dǎo)纖維的主要成分是________。(3)目前應(yīng)用最多的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化材料是________。（4)常用作吸附劑、干燥劑或催化劑載體的物質(zhì)是________。[答案］(1)晶體硅(2）SiO2(3）晶體硅(4)硅膠［等級過關(guān)練］8．高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下：下列說法正確的是（)A．上述流程中涉及的反應(yīng)均為置換反應(yīng)B．電弧爐中的化學(xué)方程式為SiO2＋Ceq\o(=,\s\up10(高溫）)Si＋CO2↑C．二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，而硅不能與氫氟酸反應(yīng)D．SiHCl3（沸點33。0℃）中含有少量的SiCl4（沸點67.6℃)，通過蒸餾（或分餾)可提純SiHCl3D[A項，粗硅與HCl反應(yīng)不是置換反應(yīng)；B項,反應(yīng)生成的產(chǎn)物為CO不是CO2；C項，硅與氫氟酸也反應(yīng)。］9．已知硅及其化合物之間存在圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系。其中A是制造芯片和光電池的主要原料；B是含硅化合物中的一種氣體；某些C可作干燥劑或催化劑的載體；D是一種黏合劑,能將磨砂玻璃粘在一起，E是一種酸性比H2CO3還弱的酸。試回答下列問題：（1）寫出A、C、E的化學(xué)式：A__________、C__________、E__________。(2）寫出④、⑤的化學(xué)方程式：④____________________________________________________。⑤____________________________________________________.［解析］根據(jù)題意可知A為Si，B為SiF4，C為SiO2，D為Na2SiO3，E為H2SiO3。［答案](1)SiSiO2H2SiO3（2)Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O10．X(Si3N4）是一種新型無機非金屬材料,具有耐磨、耐腐蝕的特點。有關(guān)生產(chǎn)過程如下：為了確定C的組成,某同學(xué)進行了以下的探究過程。已知F、G都是難溶于水和稀硝酸的白色沉淀,I可作光導(dǎo)纖維.按要求回答下列問題：(1)C的化學(xué)式為________.(2）已知A、B均為單質(zhì)，則反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_________________。(3)反應(yīng)⑦的離子方程式為______________________________。(4)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強，除氫氟酸外,它不與其他無機酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：______________________。(5）現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發(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____________________。［解析］該題的突破口為I可作光導(dǎo)纖維，所以I是二氧化硅，則F是硅酸，H是硅酸鈉。又因為F、G都是難溶于水和稀硝酸的白色沉淀，所以G是氯化銀，因此C是SiCl4,則A是硅，B是氯氣。(1)由以上分析可知C為SiCl4.(2）由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,SiCl4與NH3反應(yīng)生成Si（NH2)4，根據(jù)原子守恒可知還生成HCl，由于氨氣過量,故應(yīng)生成NH4Cl,故反應(yīng)②的化學(xué)方程式為SiCl4＋8NH3=Si(NH2）4＋4NH4Cl。(3)CO2是過量的，因此生成物是碳酸氫鈉與硅酸，反應(yīng)⑦的離子方程式為SiOeq\o\al（2－,3）＋2H2O＋2CO2=H2SiO3↓＋2HCOeq\o\al（－，3)。(4）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，氮元素化合價為－3,故其生成物應(yīng)為SiF4和NH4F.(5）根據(jù)質(zhì)量守恒，SiCl4與N2、H2在高溫下反應(yīng)時,除生成Si3N4外，還生成HCl。[答案]（1)SiCl4(2)SiCl4＋8NH