硅酸鹽和硅單質(zhì)試題

硅酸鹽和硅單質(zhì)

高中化學必備教案高中化學必備教案高中化學必備教案高中化學必備教案

1.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.碳和硅的最高正價都是+4價

C.硅元素在地殼中的含量占第二位，碳占第一位

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

2.下列敘述正確的是（）

A.NazSiCh是硅酸鹽，所以不溶于水

B.電影銀幕用水玻璃浸泡，主要是為了防腐

C.建筑工業(yè)常用水玻璃作黏合劑

D.用水玻璃浸泡鐵道的木制枕木，主要是為了防火

答案：C

3.世界著名的科技史專家、英國劍橋大學的李約瑟博士考證說:

“中國至少在距今3000年以前，就已經(jīng)使用玻璃了?！毕铝杏嘘P(guān)玻

璃的說法不正確的是（）

A.制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土

B.玻璃在加熱熔化時沒有固定的熔點

C.普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅

D.盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二

氧化硅生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口黏在一起

答案：A

4.下列說法正確的是（）

A.硅材料廣泛用于光纖通信

B.工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品

C.水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品

D.粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)

答案:A

5.A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換

關(guān)系如圖所示。A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶

體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。

加碳

AE回日野?

加氫氧化鈉

D+H0

加熱2

請?zhí)羁?

(1)形成單質(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為,它的最高化合

價為。

(2)B的化學式為,B和碳反應(yīng)生成A和E的化學方程

式為。

(3)C的化學式為,D的化學式為

解析：“A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體

結(jié)構(gòu)與金剛石相似”是做此題的關(guān)鍵。由此可以得出A為Si,B為

SiO20Si€)2在高溫的條件下與氧化鈣反應(yīng)得到的是C,即硅酸鈣；SiO2

與氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到D,是硅酸鈉溶液。從框圖中可以得出E

應(yīng)是CO。

o'、'

(+14)284

答案：⑴+4

高溫

(2)SiO2SiO2+2C=====Si+2COt

(3)CaSiO3Na2SiO3

課后作業(yè)知能強化

（時間：40分鐘.滿分：100分）

一、選擇題（每小題8分，共48分）

1.有科學家認為：“硅是21世紀的能源”“未來的石油”，下

列有關(guān)硅可能成為新型能源的論述不正確的是（）

A.自然界存在大量硅單質(zhì)

B.自然界的硅易開采，且可再生

C.硅燃料便于運輸、貯存，從安全角度考慮，硅是優(yōu)質(zhì)燃料

D.硅燃料燃燒放出的熱量多，其燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染容易有效

控制

解析：硅是親氧元素，空氣中有大量的氧氣，所以自然界沒有游

離態(tài)的硅元素，只有化合態(tài)的硅元素，即自然界沒有硅單質(zhì)；B項中

硅大量存在于地殼礦石、沙子、黏土中，易開采，且硅燃燒后又生成

了SiO2,所以說硅可再生。

答案：A

2.下列物質(zhì)中主要成分不是二氧化硅的是（）

A.硅膠B.水晶C.瑪瑙D.硅石

解析：水晶、瑪瑙、硅石的主要成分是二氧化硅，硅膠是硅酸失

去部分水分形成的。

答案：A

3.下列關(guān)于二氧化硅的說法中正確的是（）

A.二氧化硅分子由一個硅原子和兩個氧原子構(gòu)成

B.在二氧化硅晶體中，每個硅原子周圍結(jié)合4個氧原子

C.二氧化硅可用來制作干燥劑，因二氧化硅可與水反應(yīng)

D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

解析：無SiO2分子；Si€>2無干燥性，也不與水反應(yīng)；Si€>2可與

氫氟酸反應(yīng)。

答案：B

4.石棉是硅酸鹽礦物，某種石棉的化學式表示為

Ca2MgxSiyO22（OH）2。該化學式中x、y的值分別是（）

A.5、8B.8、3C.3、8D.8、5

解析：根據(jù)表示硅酸鹽組成的方法，石棉應(yīng)表示為

2CaOxMgO?jSiO2-H2O,根據(jù)O原子守恒可知：x+2y=24~2

-1=21,所以只有A項正確。.

答案：A

5.將鐵、鋁、硅的混合物分為等質(zhì)量的兩份,一份跟足量的NaOH

溶液反應(yīng)，另一份跟足量稀硫酸反應(yīng)，最終產(chǎn)生的H2一樣多，則鐵

與硅物質(zhì)的量之比為（）

A.2：1B.4：1C.1：1D.3：1

解析：等量的鋁與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生的田和與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)

生的周相等，根據(jù)題意可知混合物中鐵與稀硫酸反應(yīng)放出的H2和硅

與NaOH溶液反應(yīng)放出的H2的量相等。由反應(yīng)Fe+H2SO4=FeSO4

+H2t,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H21可知混合物中鐵與硅

的物質(zhì)的量之比為2:1時產(chǎn)生th的量相等。

答案：A

6.月球的礦產(chǎn)資源極為豐富，僅月球表面5cm厚的沙土就含有

鐵單質(zhì)上億噸，月球上的主要礦物有輝石（CaMgSi2O6）、斜長石

（KAiSisOs）等，下列說法或分析錯誤的是（）

A.CaMgSi2O6>KAlSi3O8是化學式，表示礦物的組成元素及其

原子個數(shù)比

B.月球上有大量游離態(tài)鐵是因為月球上鐵的活動性比地球上弱

C.從輝石的組成來看，它可被看作復鹽

D.斜長石的氧化物形式可表示為K2O-AI2O3?6SiO2

解析：CaMgSi2O6>KAlSisOg是物質(zhì)的化學式，只表示礦物的

組成元素及其原子個數(shù)比，A正確；鐵單質(zhì)的活動性是固定不變的，

與所在的地點、位置無關(guān)，B錯誤；復鹽是含有一種酸根離子、多種

金屬陽離子的鹽，從輝石的組成來看，含有硅酸根離子、鎂離子.、

鈣離子，所以它可被看作復鹽，C正確；按照物質(zhì)的組成形式，斜長

石的氧化物形式可表示為K2O-AI2O3?6SiO2,D正確。

答案：B

二、非選擇題（包括3個小題，共52分）

7.（18分）某學習興趣小組想利用高嶺土（其主要成分是

A12O3?2SiO2?2H2O）制備新型的凈水劑。實驗流程如下：

其中濾液c就是欲制備的凈水劑。試回答下列問題：

（1）寫出混合物A.、B,濾液C、D主要成分的化學式

A：；B：；C：；D：o

⑵寫出高嶺土與純堿加熱熔融的兩個化學方程式

⑶該實驗中，熔融高嶺土、純堿的混合物可以選用的用堪有

A.玻璃用堪B.瓷均塔

C.氧化鋁均塔D.鐵培期

解析：高嶺土中的SiO2>AI2O3均與純堿反應(yīng),分別生成Na2SiO3>

NaAlO2,即為混合物A的主要成分，加入鹽酸后，兩者均可與之反

應(yīng)，故B的主要成分為A1C13>NaCl和H2SiO3,則濾液C為A1C13>

NaCl混合液，D為H2SiO3o

答案：(DNaAKh和Na2Si€>3A1C13>NaCl和HzSiChAlCb、

NaClH2SiO3

高溫

(2)A12O3+Na2co3=====.2NaAIO2+CO2t

高溫

SiO2+Na2CO3=====Na2SiO3+CO21(3)D

8.(16分)1.(6分)三硅酸鎂晶體被用來治療胃潰瘍病患者的胃

酸過多癥，是因為該物質(zhì)不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。

三硅酸鎂晶體化學式為nHOo

Mg2Si3O8?2

(1)用氧化物的形式表示三硅酸鎂的化學式：o

(2)寫出該藥物中和眉酸的化學方程式：o

II.(10分)硅是無機非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約

占地殼質(zhì)量的90%以上。

(l)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學方

程式為O

工藝師用(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。

(2)用Na2SiO3溶液浸泡過的棉花不易燃燒，體現(xiàn)NazSiCh的用途

可作的原料。

高溫

(3)工業(yè)上常用2C+SiO2=：===Si+2cot制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中

有元素化合價升高的物質(zhì)是(填化學式，下同)，氧化劑是

解析：I.用氧化物的形式表示硅酸鹽的時候，應(yīng)注意書寫順序:

活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水。第二問若直接

寫三硅酸鎂與鹽酸反應(yīng)，許多同學會感到無從下手，應(yīng)以氧化物形式

書寫。堿性氧化物(MgO)能與鹽酸反應(yīng)，而SiCh不能與鹽酸反應(yīng)，

可當成雜質(zhì)，最后寫出正確的化學方程式。II.(l)SiO2與NaOH溶液

反應(yīng)的化學方程式為SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2Oo由于Si€h能

溶于氫氟酸，因此工藝.師常用氫氟酸來雕刻玻璃。(2)Na2Si€>3的水溶

液又稱“水玻璃”，它具有阻燃的功能，因此可作防火劑。(3)反應(yīng)

+4

中C被氧化，SiO2中的Si被還原，因此SiO2作氧化劑。

答案：I.⑴2MgO?3Si€>2?〃H2O

(2)2MgO-3SiO2?nH.2O+4HCl===2MgCl2+(n+2)H2O+3SiO2

II.(l)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O氫氟酸(2)防火劑

⑶CSiO2

9.(18分)在半導體工業(yè)中有這樣一句話：“從沙灘到用戶”，其

中由粗硅制純硅的常用方法為Si(粗)+202==SiC14SiCl4+

2H2==Si(純)+4HQ。若在25℃101kPa條件下反應(yīng)生成HC1氣體

49L(注：25℃101kPa條件下氣體摩爾體積為24.5L-mol-1)，貝心

(1)反應(yīng)生成HC1氣體的質(zhì)量為，轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)為

(2)反應(yīng)生成的HC1氣體溶于127mL水中,得到密度為1.20g-mL

一1的鹽酸，此鹽酸的物質(zhì)的量濃度為。

(3)“從沙灘到用戶”涉及多個反應(yīng)，其中制取粗硅的反應(yīng)方程

式為O

(4)普通玻璃若以氧化物形式表示其組成為(質(zhì)量分數(shù))：Na2O

13%,CaO11.7%,SiO275.3%o現(xiàn)以石灰石、純堿和石英為原料生

產(chǎn)這種玻璃10t,石灰石的利用率為80%,純堿和石英的利用率為

95%,至少需要上述原料的質(zhì)量是________t（保留兩位小數(shù)）。

解析：（1）25℃101kPa條件下氣體摩爾體積為24.5L-moF1,49

LHC1氣體的物質(zhì)的量為2mol,其質(zhì)量為2molX36.5g?mori=73

g,兩個反應(yīng)共轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為4NA。（2）溶質(zhì)質(zhì)量為73g,水的質(zhì)量

為127g,所以溶液體積為1“20°g=：L則鹽酸的物質(zhì)的量濃

01.20g?mL16

度是斗3