高中化學(xué)人教版第四章非金屬及其化合物 公開課

第2課時(shí)硅酸鹽和硅單質(zhì)1．硅酸鹽的組成和性質(zhì)①硅酸鈉Na2SiO3Na2O·SiO2②硅酸鈣CaSiO3CaO·SiO2③高嶺石Al2Si2O5(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O④鈉長石NaAlSi3O8Na2O·Al2O3·6SiO22．最簡單的硅酸鹽——Na2SiO3(1)物理性質(zhì)：白色固體，Na2SiO3可溶于水，其水溶液俗稱水玻璃。(2)化學(xué)性質(zhì)：與酸(如鹽酸、碳酸)反應(yīng)生成硅酸沉淀?；瘜W(xué)方程式為：SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓。(3)用途：制造硅膠和木材防火劑的原料。(4)硅酸鹽巖石長期在水的侵蝕下風(fēng)化為黏土，并且形成了土壤膠體。土壤膠體粒子表面積大而且一般帶負(fù)電，能與NHeq\o\al(＋,4)、K＋等數(shù)十種生物所需的營養(yǎng)離子相互作用，使土壤具有保肥能力。3．三種常見的硅酸鹽產(chǎn)品無機(jī)非金屬材料包括傳統(tǒng)的和新型的兩大類。水泥、玻璃和陶瓷是三種常見的硅酸鹽產(chǎn)品。其主要原料分別為黏土和石灰石，純堿、石灰石和石英，黏土。其中制取水泥和玻璃的主要設(shè)備分別為水泥回轉(zhuǎn)窯和玻璃窯。4．其他含硅的物質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)用途SiC俗稱金剛砂，具有金剛石結(jié)構(gòu)，硬度很大砂紙、砂輪的磨料含4%硅的硅鋼很高的導(dǎo)磁性變壓器鐵芯硅橡膠既耐高溫又耐低溫，在－60℃～250℃保持良好的彈性制造火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)的零件和絕緣材料等人工制造的分子篩(鋁硅酸鹽)有均勻微孔結(jié)構(gòu)作吸附劑和催化劑5．硅單質(zhì)的形態(tài)與結(jié)構(gòu)6．硅單質(zhì)的性質(zhì)及用途(1)主要性質(zhì)：①物理性質(zhì)：晶體硅是有金屬光澤的灰黑色固體，熔點(diǎn)高、硬度大、有脆性，導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。②化學(xué)性質(zhì)：常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，除氫氟酸和強(qiáng)堿外，不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。Si與氫氟酸、NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑、Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。(2)重要用途：①半導(dǎo)體材料，如硅芯片等。②新型能源，如光電池等。(時(shí)間20分鐘，滿分30分)知識(shí)點(diǎn)一硅酸鹽的組成與性質(zhì)1．下列關(guān)于硅酸鹽的說法正確的是()A．硅酸鹽中的陰離子都是SiOeq\o\al(2－,3)B．硅酸鹽都難溶于水C．通常用氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成，說明硅酸鹽就是由各種氧化物組成的D．Na2SiO3是最簡單的硅酸鹽，其水溶液可用作黏合劑答案：D解析：只有簡單的硅酸鹽中的陰離子是SiOeq\o\al(2－,3)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硅酸鈉可溶于水，B項(xiàng)錯(cuò)誤；硅酸鹽可以寫成氧化物的組合形式，但硅酸鹽并不是由氧化物組成的，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2．下列物質(zhì)的成分不含硅酸鹽的是()A．石英玻璃B．陶瓷C．普通水泥D．磚瓦答案：A解析：石英玻璃的成分是SiO2，其余的物質(zhì)都是硅酸鹽產(chǎn)品。3．Na2O·CaO·6SiO2是一種()A．含氧酸B．硅酸鹽C．氧化物D．混合物答案：B解析：Na2O·CaO·6SiO2是一種硅酸鹽，只是用氧化物的組合形式表示，并不是氧化物。4．石棉屬于硅酸鹽礦物，某種石棉的化學(xué)式可表示為Ca2MgxSiyO22(OH)2，該化學(xué)式中x、y的值分別是()A．5、8B．8、3C．3、8D．8、5答案：A解析：依據(jù)化合物中元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可得4＋2x＋4y＝44＋2，即x、y必須滿足關(guān)系式x＋2y＝21，由此可知，A項(xiàng)正確。5．下列敘述正確的是()A．紅寶石、珍珠、水晶、鉆石等裝飾品的主要成分都是硅酸鹽B．光導(dǎo)纖維導(dǎo)電能力很強(qiáng)，是一種很好的通訊材料C．硅膠多孔，吸水能力強(qiáng)，所以常用作袋裝食品的干燥劑D．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在自然界中主要以游離態(tài)存在答案：C解析：A項(xiàng)不正確，紅寶石的主要成分是Al2O3，珍珠的主要成分是CaCO3，水晶的主要成分是SiO2，鉆石是碳單質(zhì)(即金剛石)，都不是硅酸鹽。B項(xiàng)不正確，光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，不能導(dǎo)電，但導(dǎo)光性很強(qiáng)，可作通訊材料。C項(xiàng)正確，硅膠用作干燥劑，是因?yàn)楣枘z多孔，吸附水分能力強(qiáng)。D項(xiàng)不正確，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但由于硅是親氧元素，自然界中的硅都以SiO2和硅酸鹽的形式存在，即都是化合態(tài)，沒有游離態(tài)。6．礦泉水一般是由巖石風(fēng)化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此處所指的風(fēng)化作用是指礦物與水和CO2同時(shí)作用的過程。例如長石(KAlSi3O8)風(fēng)化生成高嶺土[Al2Si2O5(OH)4]，此反應(yīng)的離子方程式為：2KAlSi3O8＋2H2CO3＋5H2O=2K＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋4H2SiO3＋Al2Si2O5(OH)4(1)將上述復(fù)雜硅酸鹽改寫成氧化物形式：①KAlSi3O8：___________________________________________________；②Al2Si2O5(OH)4：_______________________________________________；(2)上述反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是___________________________________________。答案：(1)①K2O·Al2O3·6SiO2②Al2O3·2SiO2·2H2O(2)較強(qiáng)的酸能制較弱的酸解析：(1)將復(fù)雜硅酸鹽化學(xué)式改寫成氧化物時(shí)，只需將除O以外所有的元素寫出其常見氧化物，并用“·”將它們合并起來，但需注意各種原子個(gè)數(shù)比符合原來的組成。在某種(或幾種)氧化物前加合適的系數(shù)：①KAlSi3O8：K2O·Al2O3·6SiO2；②Al2Si2O5(OH)4：Al2O3·2SiO2·2H2O。長石：KAlSi3O8不能寫成K2O·Al2O3·3SiO2，應(yīng)寫成K2O·Al2O3·6SiO2，即原子個(gè)數(shù)不變。(2)分析反應(yīng)前后物質(zhì)的種類，可知屬于酸與鹽發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)，是由于酸性：H2CO3>H2SiO3，發(fā)生了較強(qiáng)的酸制取較弱的酸的反應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)二硅的性質(zhì)及用途7．下列敘述正確的是()A．自然界中存在大量單質(zhì)硅B．石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C．常溫下硅的性質(zhì)活潑，能與氯氣、強(qiáng)酸反應(yīng)D．自然界中的硅都是以二氧化硅的形式存在的答案：B解析：硅在自然界中以化合態(tài)的形成存在，且主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤。常溫下硅的性質(zhì)不活潑，不能與氯氣、強(qiáng)酸反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。8．下列關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述正確的是()A．常溫下不和任何酸反應(yīng)B．常溫下可和NaOH溶液反應(yīng)C．常溫下可和Cl2反應(yīng)生成SiCl4D．常溫下可和O2反應(yīng)生成SiO2答案：B解析：硅在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，除與氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿反應(yīng)外，不與其他物質(zhì)反應(yīng)。在加熱條件下，硅能與一些非金屬反應(yīng)，如Si＋O2eq\o(=,\s\up7(△))SiO2。9．下列關(guān)于碳和硅的比較，正確的是()A．它們的氧化物都能與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸B．碳和硅的最高正價(jià)都是＋4C．硅元素在地殼中的含量是第二位，碳元素是第一位D．碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游離態(tài)也有化合態(tài)答案：B解析：A項(xiàng)，二氧化硅與水不反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，碳和硅的最高正價(jià)都是＋4，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，硅元素在地殼中的含量是第二位，第一位的是氧元素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，碳在自然界中有穩(wěn)定的單質(zhì)存在，而硅是一種親氧元素，在自然界中它總是與氧相互化合的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來的石油”的觀點(diǎn)。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，下列關(guān)于其有利因素的說法中，你認(rèn)為不正確的是()A．硅便于運(yùn)輸、貯存，從安全的角度考慮，硅是最佳的燃料B．自然界中存在大量的單質(zhì)硅C．硅燃燒放出的熱量多，且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度低，容易有效控制D．地殼中硅的儲(chǔ)量豐富答案：B解析：自然界中硅的儲(chǔ)量豐富，但大多數(shù)是以SiO2和硅酸鹽的形式存在，無單質(zhì)硅存在，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；硅單質(zhì)是固體化學(xué)性質(zhì)不活潑，所以硅便于運(yùn)輸、貯存，故A項(xiàng)正確；硅的燃燒產(chǎn)物SiO2對環(huán)境污染程度低，容易有效控制，故C項(xiàng)正確。11．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(jì)算機(jī)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)硅(或Si或單晶硅)(2)二氧化硅(或SiO2)(3)硅(或Si)(4)硅膠解析：晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，正是由于這一性質(zhì)且它的來源極其豐富，從20世紀(jì)中葉開始，硅成為信息技術(shù)的關(guān)鍵材料，硅芯片的使用，使計(jì)算機(jī)的體積大大縮小。二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，質(zhì)量小且細(xì)，是一種非常好的通信材料。硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料，主要利用其半導(dǎo)體性能，光電池是極有發(fā)展前景的新型能源。硅膠多孔，吸附能力強(qiáng)，常用作吸附劑、干燥劑或催化劑載體。知識(shí)點(diǎn)三硅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系12．下圖中的每一方格表示相關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物。其中B是一種單質(zhì)，其余物質(zhì)也都是含B元素的化合物。C是一種鈉鹽，E是C對應(yīng)的酸，B的結(jié)構(gòu)類似金剛石，D為B的氧化物(其他不含B元素的反應(yīng)產(chǎn)物以及各步反應(yīng)添加的必要試劑和反應(yīng)條件已被略去)，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)A、D、E的化學(xué)式分別為________、________、________。(2)A和B的互相轉(zhuǎn)化在工業(yè)上有什么實(shí)際意義？________________________________________________________________________。(3)寫出D→C反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(4)寫出E→D反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。答案：(1)SiCl4SiO2H2SiO3(2)粗硅提純(3)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(4)H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))SiO2＋H2O解析：本題的突破口是：“B是一種單質(zhì)”“B的結(jié)構(gòu)類似金剛石”。據(jù)此，容易推斷出B是晶體硅。硅與氯氣在加熱條件下生成SiCl4，因此，A為SiCl4。經(jīng)過分餾提純后得到純凈的SiCl4，SiCl4可以被氫氣還原得純凈的硅。根據(jù)D能轉(zhuǎn)化為B(Si)，可知D為SiO2，由此可知其他答案。13．物質(zhì)A是一種高熔點(diǎn)化合物，不溶于H2SO4、硝酸，卻溶于氫氟酸；C是一種氣體；D是白色膠狀沉淀；E是白色固體。A、B、C、D、E之間的轉(zhuǎn)化如圖所示：試推斷：A________B________、C________、D________、E________。答案：SiO2Na2SiO3CO2H4SiO4H2SiO3解析：解答該類題目的方法是找出“突破口”，記住常見物質(zhì)的性質(zhì)、顏色、狀態(tài)等特征，是解答該類題目的關(guān)鍵。由物質(zhì)A是一種高熔點(diǎn)化合物，不溶于H2SO4、硝酸，卻溶于氫氟酸，可知A是二氧化硅。二氧化硅與純堿在高溫下生成硅酸鈉和二氧化碳，所以C為二氧化碳，B為硅酸鈉。硅酸鈉與水、二氧化碳反應(yīng)生成原硅酸，原硅酸不穩(wěn)定，在空氣中失水變成硅酸。課后作業(yè)·速達(dá)標(biāo)時(shí)間：30分鐘滿分100分一、選擇題(本題包括12小題，每小題5分，共60分)1．硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說法正確的是()A．硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B．粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C．石英玻璃和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品D．鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸作拋光液拋光單晶硅答案：A解析：硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料，A項(xiàng)正確；粗硅制備單晶硅，首先是粗硅與氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成四氯化硅，四氯化硅再與氫氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成純硅，B項(xiàng)錯(cuò)誤；石英玻璃的主要成分是二氧化硅，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鹽酸不與硅反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．假設(shè)SiO2晶體中Si原子被Al原子取代，不足的價(jià)數(shù)由K原子補(bǔ)充。當(dāng)有25%的硅原子被鋁原子取代時(shí)，可形成正長石，則正長石的化學(xué)組成為()A．KAlSiO4B．KAlSi2O6C．KAlSi3O8D．KAlSi4O10答案：C解析：假設(shè)有4個(gè)SiO2，則1個(gè)Si原子被Al原子取代，被取代的Si的化合價(jià)與1個(gè)Al和1個(gè)K在化合物中的化合價(jià)之和相等，所以正長石的化學(xué)組成中K、Al、Si原子個(gè)數(shù)之比為1∶1∶3，即化學(xué)式為KAISi3O8。3．下列說法正確的是()A．我國自主研發(fā)的“龍芯1號(hào)”CPU芯片與光導(dǎo)纖維使用的是同種材料B．需要通過化學(xué)反應(yīng)才能從海水中獲得食鹽和淡水C．水晶項(xiàng)鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品D．工業(yè)制粗硅的過程涉及氧化還原反應(yīng)答案：D解析：我國自主研發(fā)的“龍芯1號(hào)”CPU芯片的成分是Si單質(zhì)，而光導(dǎo)纖維的成分是SiO2，二者不是同種材料，A項(xiàng)錯(cuò)誤；不需要通過化學(xué)反應(yīng)就能從海水中獲得食鹽和淡水，B項(xiàng)錯(cuò)誤；水晶項(xiàng)鏈的主要成分是SiO2，餐桌上的瓷盤是硅酸鹽制品，C項(xiàng)錯(cuò)誤；工業(yè)上以SiO2和焦炭為原料，在高溫條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)制取粗硅，D項(xiàng)正確。4．下列離子在水溶液中能大量共存的是()A．H＋、K＋、HCOeq\o\al(－,3)、Ca2＋B．OH－、Na＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)C．Na＋、H＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)D．Na＋、SiOeq\o\al(2－,3)、H＋、Cl－答案：C解析：氫離子與碳酸氫根離子不能大量共存，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氧根離子與鎂離子、碳酸氫根離子不能大量共存，B項(xiàng)錯(cuò)誤；所給離子可以大量共存，C項(xiàng)正確；H＋與SiOeq\o\al(2－,3)反應(yīng)生成硅酸沉淀，不能大量共存，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．青石棉是一種致癌物質(zhì)，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸處理時(shí)，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是()A．青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品B．青石棉中含有一定量的石英晶體C．青石棉的化學(xué)組成可表示為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OD．1mol青石棉能還原含1molHNO3的稀硝酸答案：B解析：硅酸鹽指的是硅、氧與金屬元素組成的化合物的總稱，所以青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品，A項(xiàng)正確。硅酸鹽中不含二氧化硅，所以青石棉中不含石英晶體，B項(xiàng)錯(cuò)誤。硅酸鹽寫成氧化物組合形式的先后順序?yàn)檩^活潑金屬氧化物、較不活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化學(xué)組成用氧化物的組合形式可表示為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，C項(xiàng)正確。青石棉用稀硝酸處理時(shí)，還原產(chǎn)物只有NO，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒，可知1mol青石棉能還原1molHNO3，D項(xiàng)正確。6．高純度單晶硅是典型的無機(jī)非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計(jì)算機(jī)的一場“革命”。它可以按下列方法進(jìn)行制備：SiO2eq\o(→,\s\up7(①C),\s\do5(高溫))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③過量H2),\s\do5(1000℃～1100℃))Si(純)下列說法正確的是()A．反應(yīng)①的化學(xué)方程式為SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋CO2↑B．反應(yīng)①②③中每生成或消耗1molSi，轉(zhuǎn)移4mol電子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(diǎn)℃)中含有少量的SiCl4(沸點(diǎn)℃)，通過蒸餾(或分餾)可提純SiHCl3答案：D解析：二氧化硅與C在高溫條件下反應(yīng)生成Si和CO，不是二氧化碳，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)①中每生成1molSi轉(zhuǎn)移4mol電子，而SiHCl3中Si的化合價(jià)是＋2，所以反應(yīng)②③中每消耗或生成1molSi，轉(zhuǎn)移2mol電子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化硅與硅都可以與氫氟酸反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；SiHCl3與SiCl4的沸點(diǎn)相差較大，所以可通過蒸餾除去SiHCl3中的SiCl4，D項(xiàng)正確。7．工業(yè)上生產(chǎn)玻璃的過程中有一個(gè)重要反應(yīng)：CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑。若把100gCaCO3和30gSiO2在高溫條件下混合，充分反應(yīng)后，收集到的氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)是()A．LB．LC．LD．無法計(jì)算答案：B解析：根據(jù)碳元素守恒可知，CO2中的C來自CaCO3，但由于n(CaCO3)＝1mol，n(SiO2)＝mol，即反應(yīng)過程中SiO2不足，過量的CaCO3發(fā)生分解反應(yīng)也生成CO2，所以n(CO2)＝n(CaCO3)＝1mol，V(CO2)＝L。8．下列敘述錯(cuò)誤的是()A．硅元素廣泛存在于自然界中，天然單質(zhì)硅叫硅石B．二氧化硅在信息高速傳輸中有重要應(yīng)用C．常溫下硅很穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)D．二氧化硅可用于制造玻璃、單質(zhì)硅、光導(dǎo)纖維答案：A解析：硅元素以化合態(tài)形式廣泛存在于自然界中，無天然的單質(zhì)硅存在，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；硅的性質(zhì)較穩(wěn)定，在常溫下與強(qiáng)酸不反應(yīng)，故C項(xiàng)正確；二氧化硅是制造玻璃的主要原料，也可被還原制備單質(zhì)硅，同時(shí)也是光導(dǎo)纖維的材料，故D項(xiàng)正確。9．經(jīng)常會(huì)有隕石落在地球上，經(jīng)過化學(xué)分析，得出某隕石中游離態(tài)的鐵含量約為10%，此外還含有橄欖石(Fe2SiO4)、亞硫酸鹽等化學(xué)成分，下列有關(guān)說法正確的是()A．此隕石是一種純度較高的硅酸鹽礦石B．此隕石具有耐酸堿的特性C．隕石中含有游離態(tài)的鐵是因?yàn)樵谕馓罩需F的活性比地球上鐵的活性低D．橄欖石中鐵元素為＋2價(jià)答案：D解析：此隕石中含有硅酸鹽，但還含有單質(zhì)鐵、亞硫酸鹽等化學(xué)成分，A項(xiàng)錯(cuò)誤；此隕石中含有單質(zhì)鐵，會(huì)和酸發(fā)生反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；隕石中游離態(tài)的鐵與地球上鐵的性質(zhì)相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；橄欖石中硅元素為＋4價(jià)，氧元素為－2價(jià)，則鐵元素為＋2價(jià)，D項(xiàng)正確。10．(雙選)向下列物質(zhì)的溶液中滴加鹽酸有沉淀產(chǎn)生，當(dāng)鹽酸過量時(shí)，沉淀仍不消失的是()A．Na2SiO3B．Ca(OH)2C．AgNO3D．NaAlO2答案：AC解析：A項(xiàng)產(chǎn)生硅酸沉淀，C項(xiàng)產(chǎn)生氯化銀沉淀，二者均不溶于過量的鹽酸，B項(xiàng)不產(chǎn)生沉淀，D項(xiàng)開始產(chǎn)生沉淀，后來沉淀溶解消失。11．有一粗硅，含鐵和硅兩種物質(zhì)，取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的氫氣，則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是()A．物質(zhì)的量之比為1∶1B．物質(zhì)的量之比為2∶1C．質(zhì)量之比為1∶1D．質(zhì)量之比為2∶1答案：B解析：粗硅中鐵與鹽酸反應(yīng)：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，粗硅中硅與堿反應(yīng)：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑，因放出等量氫氣，由方程式可知鐵與硅的物質(zhì)的量之比應(yīng)為2∶1，質(zhì)量比為4∶1。12．蛇紋石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3組成?，F(xiàn)取一份蛇紋石試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，首先將其溶于過量的鹽酸，過濾后，得到沉淀X和濾液Y。下列敘述正確的是()A．沉淀X的成分是SiO2B．從組成看，其成分皆是堿性氧化物C．溶液Y中的陽離子主要是Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、H＋D．在溶液Y中加入過量的氨水，過濾得到的沉淀的成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2答案：A解析：MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3四種氧化物中，MgO和Fe2O3是堿性氧化物，Al2O3是兩性氧化物，SiO2是酸性氧化物，MgO、Al2O3和Fe2O3都可與鹽酸反應(yīng)，SiO2不能與鹽酸反應(yīng)，故A正確，B不正確；Fe2O3與鹽酸反應(yīng)時(shí)生成Fe3＋，故C不正確；Al(OH)3不溶于過量的氨水中，故D不正確。二、非選擇題(本題包括5小題，共40分)13．(8分)有一天然透明晶體A是高熔點(diǎn)、高硬度的物質(zhì)，A在純氧中不能燃燒，但在高溫時(shí)既能和石灰石反應(yīng)又能和純堿反應(yīng)，都放出氣體B，A雖不能溶于強(qiáng)酸，但卻能溶于氫氟酸，并生成氣體C，A和燒堿溶液反應(yīng)生成D的水溶液，當(dāng)氣體B通入溶液中，能生成白色膠狀沉淀E，E加熱后重新生成A。(1)，，，。(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。A＋NaOH→D：________________________________________________________________________；B＋D→E：________________________________________________________________________。答案：(1)SiO2CO2Na2SiO3H2SiO3(2)2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2ONa2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓解析：結(jié)合題目條件易推出A是SiO2，SiO2和純堿反應(yīng)是SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，故放出氣體B是CO2，SiO2和燒堿溶液反應(yīng)是2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O，故D是Na2SiO3，當(dāng)氣體CO2通入溶液中，能生成白色膠狀沉淀硅酸，即H2SiO3。14．(8分)從20世紀(jì)中葉開始，硅成了信息技術(shù)的關(guān)鍵材料，是目前應(yīng)用最多的半導(dǎo)體材料。請回答下列問題：(1)地殼中各種元素的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))如圖所示，其中表示硅元素的是________(填字母)。(2)根據(jù)元素周期表可知，原子序數(shù)為6的碳原子和原子序數(shù)為14的硅原子最外層電子數(shù)均為4，則常溫下硅的化學(xué)性質(zhì)________(填“活潑”或“不活潑”)。(3)下列有關(guān)硅材料的說法正確的是________。A．碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥B．碳化硅硬度大、熔點(diǎn)高，可用于制作高溫陶瓷或軸承C．高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料——光導(dǎo)纖維D．普通玻璃是由純堿、石灰石和石英制成，其熔點(diǎn)很高E．鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅答案：(1)B(2)不活潑(3)B、C解析：(1)硅在地殼中的含量僅次于氧，位居第二。(2)硅最外層有4個(gè)電子，既不易得電子也不易失電子，所以其化學(xué)性質(zhì)不活潑。(3)A項(xiàng)，碳化硅雖熔點(diǎn)高、性質(zhì)穩(wěn)定，但其硬度太大，故不可用于生產(chǎn)耐高溫水泥；B項(xiàng)，碳化硅的熔點(diǎn)高，硬度大，可用于制作高溫陶瓷或軸承；D項(xiàng)，普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3，是由石英(SiO2)、石灰石、純堿高溫下反應(yīng)產(chǎn)生的，化學(xué)方程式為Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑。E項(xiàng)，Si與HCl不反應(yīng)。15．(8分)幾種含硅元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：(1)寫出圖示反應(yīng)的幾種物質(zhì)的化學(xué)式：A________，B________，C________，D________，E________。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①B→A：________________________________________________________________________；②B→E：________________________________________________________________________。(3)寫出下列溶液中反應(yīng)的離子方程式：①A→D：________________________________________________________________________；②D→C：________________________________________________________________________。答案：(1)SiSiO2H2SiO3Na2SiO3CaSiO3(2)①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑②CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑(3)①Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2↑②SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)解析：本題的突破點(diǎn)在于A和B，含硅的物質(zhì)與碳在加強(qiáng)熱的條件下反應(yīng)的只有SiO2，其反應(yīng)為SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑，故A為Si，B為SiO2，則由硅的化合物之間關(guān)系可推知：C為H2SiO3，D為Na2SiO3，E為CaSiO3。16．(8分)已知Si能與HF溶液和NaOH溶液反應(yīng)Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O=Na2S