版高中化学 第4章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角硅练习Word下载.docx
- 文档编号:18662600
- 上传时间:2022-12-31
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:72.75KB
版高中化学 第4章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角硅练习Word下载.docx
《版高中化学 第4章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角硅练习Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《版高中化学 第4章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角硅练习Word下载.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
D.在高温条件下可与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳,选项D正确。
答案选D。
4.下列关于二氧化硅的叙述不正确的是( B )
①在固态和液态时,几乎不导电 ②能跟强碱反应,但不能与水反应 ③SiO2的物理性质与CO2类似 ④既是酸性氧化物,又是碱性氧化物
A.②和③B.③和④
C.②和④D.①和④
①正确,SiO2在固态和液态时均无自由移动的电子或离子;
②正确,如2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O;
③不正确,SiO2与CO2的熔点、沸点、硬度、密度差别很大;
④不正确,SiO2是酸性氧化物,不是碱性氧化物。
5.下列说法正确的是( A )
A.因为HF与SiO2反应,故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
B.下列转化在一定条件下能够实现:
SiO2
SiCl4
Si
C.SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
D.Si和SiO2都用于制造光导纤维
A.HF与SiO2反应,SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记,故A正确;
B.SiO2只溶于HF,不溶于盐酸,故B错误;
C.HF与SiO2反应体现的是HF的特性,SiO2与其他的酸不反应,不是两性氧化物,故C错误;
D.Si用于制造晶体管,SiO2用于制造光导纤维,故D错误。
故选A。
6.在一定条件下,下列不能与二氧化硅反应的物质是( D )
①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙
A.只有③⑤⑦B.只有⑤⑦
C.只有②⑤D.只有⑤
二氧化硅一般不与酸反应(除氢氟酸外),只有⑤不能与二氧化硅反应。
7.下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是( B )
A.两者均为弱酸
B.两者均可使紫色石蕊试液变红色
C.CO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸
D.两者受热时均可以分解
硅酸不能使紫色石蕊试液变红,B错误。
因为H2CO3酸性强于H2SiO3,故可以用H2CO3制备H2SiO3:
CO2+H2O+Na2SiO3===Na2CO3+H2SiO3↓。
8.气凝胶是一种世界上最轻的固体,世被称为“固态烟”,非常坚固耐用,它可以承受相当于自身重量几千倍的压力,最高能承受1400摄氏度的高温,绝热性能十分优越,其主要成分是二氧化硅等。
下列说法正确的是( B )
A.该材料具有良好的导电性B.二氧化硅可用于制作光导纤维
C.二氧化硅耐所有的酸和碱D.水泥的主要成分是二氧化硅
A.气凝胶的主要成分是二氧化硅,二氧化硅不导电,选项A错误;
B.二氧化硅可用于制作光导纤维,选项B正确;
C.二氧化硅可溶于强碱的氢氟酸,选项C错误;
D.水泥的主要成分是硅酸盐,选项D错误。
答案选B。
9.生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2,检验它是否存在着两种杂质的最好试剂是( B )
A.水B.盐酸
C.硫酸D.烧碱溶液
生石灰能溶于水生成氢氧化钙与二氧化硅反应生成硅酸钙沉淀,碳酸钙不溶于水,所以有不溶于水的物质出现,不能说明杂质是否含有碳酸钙和二氧化硅,A错误;
碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化硅不溶于盐酸,生石灰溶于盐酸生成氯化钙和水,所以有气体产生说明有碳酸钙,有不溶物,说明有二氧化硅,B正确;
碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙,微溶于水,二氧化硅不溶于硫酸,所以有不溶于水的物质出现,不能确定是碳酸钙还是二氧化硅,C错误;
碳酸钙不溶于氢氧化钠,二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠,生石灰溶于水,所以不能确定是否含有二氧化硅,D错误。
10.下列反应中,能证明SiO2是酸性氧化物的是( B )
①SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O ②SiO2+CaO
CaSiO3
③SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O ④SiO2+2C
Si+2CO↑
A.①②B.②③
C.③④D.①④
注意二氧化硅不溶于水,与水不反应,依据①酸性氧化物能够与碱反应只生成盐和水;
②能够与碱性氧化物反应只生成盐,据此解答即可。
①SiO2与氢氟酸反应,不是与碱反应,也不是与碱性氧化物反应,错误;
②SiO2+CaO
CaSiO3,氧化钙为碱性氧化物,二氧化硅与氧化钙反应只生成盐,可以体现酸性氧化物性质,正确;
③SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,二氧化硅与碱反应生成盐硅酸钠和水,可以体现酸性氧化物性质,正确;
④SiO2+2C
Si+2CO↑,该反应没有盐和水生成,错误;
11.下列离子方程式中书写正确的是( D )
A.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:
Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
B.碳酸钠溶液中加入二氧化硅:
CO
+SiO2===SiO
+CO2↑
C.二氧化硅与烧碱溶液反应:
SiO2+2OH-===SiO
+H2↑
D.硅酸与烧碱溶液中和:
H2SiO3+2OH-===SiO
+2H2O
过量二氧化碳通入澄清石灰水中生成可溶性的碳酸氢钙,碳酸钠溶液中加入二氧化硅不反应,二氧化硅与烧碱溶液反应生成硅酸钠和水,故A、B、C均错误。
二、非选择题
12.已知A是一种装饰品的主要成分,根据如图转化关系,回答下列问题。
(1)A的用途为__制光导纤维(合理即可)__(任写一种),B是__Na2SiO3__,D是__H2SiO3__。
(2)写出化学方程式:
① Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑ 。
④ H2SiO3
H2O+SiO2 。
(3)写出离子方程式:
② CO2+H2O+SiO
===CO
+H2SiO3↓ 。
③ SiO2+2OH-===SiO
+H2O 。
⑤ SiO
+2H+===H2SiO3↓ 。
由A是一种装饰品的主要成分,高温下能与纯碱反应知,A是SiO2。
SiO2与纯碱反应生成Na2SiO3和CO2,二者在水中可反应生成H2SiO3,而H2SiO3受热分解又可生成SiO2,所以A是SiO2,B是Na2SiO3,D是H2SiO3。
13.晶体硅是一种重要的非金属材料。
制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:
Si+3HCl
SiHCl3+H2;
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O剧烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为 SiO2+2C
Si+2CO↑ 。
(2)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去):
①装置B中的试剂是__浓硫酸__。
装置C中的烧瓶需要加热,其目的是__使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化__。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是__有固体物质生成__,装置D不能采用普通玻璃管的原因是__在反应温度下,普通玻璃会软化__,装置D中发生反应的化学方程式为 SiHCl3+H2
Si+3HCl 。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性、控制好反应温度以及__排尽装置中的空气__。
(1)根据题给信息,粗硅可以用碳还原二氧化硅的方法制得,反应方程式为SiO2+2C
Si+2CO↑。
(2)①因SiHCl3与水剧烈反应,故A中产生的H2必须干燥,B中液体为浓硫酸,且C中烧瓶需加热,其目的是使SiHCl3汽化,加快与H2的反应。
②制取纯硅的反应条件为1000~1100℃,此温度下普通玻璃易软化。
③因高温下H2与O2易反应而爆炸,故还应排尽装置中的空气。
能力提升
1.下列关于硅及其化合物的叙述错误的是( B )
A.生产普通玻璃和水泥都用到石灰石
B.硅是光导纤维的基本原料
C.赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的
D.硅酸凝胶经干燥脱水可得硅胶,硅胶可作瓶装药品的干燥剂
A.生产普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英,生产水泥的原料是石灰石、黏土,因此二者都用到石灰石,A正确;
B.二氧化硅是光导纤维的基本原料,B错误;
C.二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的,C正确;
D.硅酸凝胶经干燥脱水可得硅胶,硅胶多孔吸水性强,可作瓶装药品的干燥剂,D正确。
2.下列关于硅的化学性质的叙述正确的是( B )
A.常温下不与任何酸反应B.常温下可与NaOH溶液反应
C.常温下可与Cl2反应生成SiCl4D.常温下可与O2反应生成SiO2
A.常温下单质硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅和氢气,A错误;
B.常温下单质硅可与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气,B正确;
C.常温下单质硅与Cl2不反应,加热时反应生成SiCl4,C错误;
D.常温下单质硅与O2不反应,加热时反应生成SiO2,D错误。
3.华裔科学家高锟因“在光学通信领域中光在光导纤维中传输”的研究方面所取得的开创性成就获得了诺贝尔物理学奖。
光导纤维的主要成分是( B )
A.SiB.SiO2
C.Na2SiO3D.SiCl4
光导纤维的主要成分是SiO2,答案选B。
4.下列叙述正确的是( C )
A.酸性氧化物均与水反应生成对应的酸
B.将NaOH溶液逐滴加入FeCl3溶液可制备Fe(OH)3胶体
C.HF与SiO2反应,可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
D.碱石灰、玻璃、生石灰、漂白粉都是混合物
A.二氧化硅是酸性氧化物,与水不反应,A错误;
B.将NaOH溶液逐滴加入FeCl3溶液得到氢氧化铁红褐色沉淀,B错误;
C.HF与SiO2反应生成四氟化硅和水,因此可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记,C正确;
D.生石灰是氧化钙,属于纯净物,D错误,答案选C。
5.下列物质属于纯净物的是( C )
A.陶瓷B.玻璃
C.二氧化硅D.水泥
陶瓷、玻璃和水泥是成分复杂的硅酸盐材料,属于混合物,只有二氧化硅是纯净物,故选项C正确。
6.下列物质不能由化合反应直接一步得到的是( B )
A.FeCl3B.H2SiO3
C.FeCl2D.Fe(OH)3
A.铁和氯气加热生成氯化铁,属于化合反应,故不选A;
B.二氧化硅不溶于水,硅酸不能通过二氧化硅与水反应直接制取,故选B;
C.铁和氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,属于化合反应,故不选C;
D.氢氧化亚铁、氧气、水发生化合反应生成氢氧化铁,属于化合反应,故不选D,答案选B。
7.下列有关说法不正确的是( D )
A.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
B.不同型号的墨水不能混用与胶体性质有关
C.SiO2既能和氢氧化钠溶液反应又能和氢氟酸反应,但不是两性氧化物
D.SO2有强还原性,不能用浓硫酸干燥
A.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应,A正确;
B.不同型号的墨水不能混用,否则容易发生聚沉,与胶体性质有关,B正确;
C.SiO2和氢氟酸反应生成四氟化硅和水,四氟化硅不是盐,二氧化硅是酸性氧化物,不是两性氧化物,C正确;
D.SO2有强还原性,与浓硫酸不反应,可以用浓硫酸干燥,D错误,答案选D。
8.近年来美国研究人员合成了光伏电池新型硅材料——Si24(如图所示)。
下列相关说法正确的是( B )
A.Si24是一种新型化合物
B.Si24是硅的一种同素异形体
C.Si24易与稀硫酸反应生成氢气
D.硅太阳能电池供电原理与原电池相同
Si24是单质,故A错误;
Si24是硅的一种单质,故B正确;
单质硅与酸不反应,故C错误;
硅太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置,故D错误。
9.下列说法中不正确的是( A )
A.光导纤维做通讯材料有许多优点,但怕腐蚀,铺设也很不方便
B.新型无机非金属材料具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度高
C.高温结构陶瓷比金属材料具有许多优点,如耐高温不怕氧化、密度小等优点
D.光导纤维除用于通信外,还可以用于医疗、信息处理等许多方面
A.光导纤维的主要成分是二氧化硅,二氧化硅性质稳定,耐腐蚀,选项A错误;
B.新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等,具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度高,选项B正确;
C.高温结构陶瓷包括高温氧化物和高温非氧化物(或称难熔化合物)两大类,不怕氧化,密度小,故C正确;
D.光导纤维在信息传播方向有很多应用,如内窥镜、光纤通信等,故D正确。
答案选A。
10.下列说法错误的是( C )
A.煤炭经气化、液化和干馏等过程,可获得清洁能源和重要的化工原料
B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.日常生活中人们大量使用铝制品,是因为常温下铝不能与氧气反应
D.我国神舟系列飞船所用太阳能电池板可将光能转换为电能,所用转换材料是晶体硅
A.煤炭的气化、液化、干馏是煤的综合利用,可以获得清洁燃料,如氢气,也可以获得重要的化工原料,如苯,故A说法正确;
B.石灰乳的成分是氢氧化钙,因此氯气与氢氧化钠或石灰乳可以生成次氯酸盐,次氯酸盐是含氯的消毒剂,故B说法正确;
C.铝是活泼的金属,在空气中铝表面产生一层致密的氧化薄膜,阻碍反应的进行,故C说法错误;
D.硅是半导体材料,可以作太阳能电池的原料,故D说法正确。
11.500多年前,一艘载着天然苏打晶体(Na2CO3·
10H2O)的商船在航行中搁浅,船员们便在附近的沙滩上用几块苏打晶体支锅煮饭。
之后他们惊奇地发现,在苏打与沙粒接触的地方出现了许多晶莹发亮的珠子。
回答下列问题:
(1)沙滩上沙粒的主要成分为__SiO2__(填化学式)。
(2)上述晶莹发亮的珠子可能是__D__(填字母)。
A.水晶颗粒B.无水碳酸钠
C.晶体硅D.玻璃珠
(3)生成该珠子时发生反应的化学方程式为 SiO2+Na2CO3
(4)氢氟酸常用作玻璃的蚀刻剂,原因是 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O (用化学方程式表示)。
(1)沙滩上沙粒的主要成分为二氧化硅,化学式为SiO2。
(2)高温下二氧化硅与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳,硅酸钠与二氧化硅均是玻璃的主要成分,所以上述晶莹发亮的珠子可能是玻璃珠,答案选D。
(3)根据以上分析可知生成该珠子时发生反应的化学方程式为SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑。
(4)氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅和水,因此氢氟酸常用作玻璃的蚀刻剂,反应的化学方程式为SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
12.为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,某学生设计了如下图所示的实验装置,一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。
请据此回答:
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂应为__盐酸__。
(2)装置B所盛的试剂是__饱和NaHCO3溶液__,其作用是__吸收HCl气体__。
(3)装置C所盛试剂是__Na2SiO3溶液__,C中反应的离子方程式是 SiO
+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO
(或SiO
+2CO2+2H2O===2HCO
+H2SiO3↓) 。
(4)由此得到的结论是酸性:
__HCl__>
__H2CO3__>
__H2SiO3__。
根据“强酸+弱酸盐―→弱酸+强酸盐”分析可知,分液漏斗中盛装盐酸,A中盛放Na2CO3,根据Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑可以知道酸性HCl强于H2CO3,然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中,反应为Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,由此判断酸性H2CO3>
H2SiO3,但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出,故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收,但不能吸收CO2,故选用饱和NaHCO3溶液。
13.已知硅及其化合物之间存在如图转化关系。
其中A是制造芯片和光电池的主要原料;
B是含硅化合物中的一种气体;
某些C可作干燥剂或催化剂的载体;
D是一种黏合剂,能将磨砂玻璃黏合在一起,E是一种比H2CO3酸性还弱的酸。
试回答下列问题:
(1)写出A、C、E的化学式:
A__Si__、C__SiO2__、E__H2SiO3__。
(2)①~⑦反应中,属于氧化还原反应的是__①③④__,属于置换反应的是__①④__,属于离子反应的是__④⑤⑥__。
解题流程:
①~⑦的转化:
①Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
②SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
③Si+O2===SiO2
④Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑(Si+2OH-+H2O===SiO
+2H2↑)
⑤2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O(2OH-+SiO2===SiO
+H2O)
⑥Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓(SiO
+2H+===H2SiO3↓)
⑦H2SiO3
H2O+SiO2
14.A元素的一种单质是一种重要的半导体材料,含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维,C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
(1)写出C与酸发生反应的化学方程式是 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O 。
(2)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D,同时还生成B的最高价氧化物E;
将全部的E与全部的D在足量的水中混合后,又发生化学反应生成含A的化合物F。
①分别写出生成D和F的化学方程式:
SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑ , Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓ 。
②要将NaOH高温熔化,下列坩埚中可选用的是__D__(填字母)。
A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚
C.氧化铝坩埚D.铁坩埚
(3)100gC与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标况下的体积为11.2L,100g混合物中石灰石的质量分数是__50%__。
A元素的一种单质是一种重要的半导体材料,含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维,则A是Si元素,C是SiO2,C与烧碱反应生成含A元素的化合物D,D是Na2SiO3。
(1)SiO2是酸性氧化物,与一般的酸不能发生反应,但是可以与氢氟酸发生反应产生SiF4和氢气,发生反应的化学方程式是SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
则B是C,E是CO2,将全部的E与全部的D在足量的水中混合后,又发生化学反应生成含A的化合物F是H2SiO3。
①生成D和F的化学方程式分别是:
SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑,Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓。
②要将NaOH高温熔化,由于NaOH是碱,可以与玻璃、石英中的酸性氧化物SiO2及两性氧化物氧化铝发生反应,腐蚀设备,故可选用铁坩埚,选项D正确。
(3)根据反应方程式:
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑及CaCO3
CaO+CO2↑可知:
每100g纯净的CaCO3发生反应,会产生1molCO2气体,在标准状况下体积是22.4L,现在100gC与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标况下的体积为11.2L,n(CO2)=11.2L÷
22.4L/mol=0.5mol,则根据碳元素守恒可知n(CaCO3)=0.5mol,其质量是m(CaCO3)=0.5mol×
100g/mol=50g,所以100g混合物中石灰石的质量分数是(50g÷
100g)×
100%=50%。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 版高中化学 第4章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角硅练习 高中化学 非金属 及其 化合物 无机 非金属材料 主角 练习
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)