人教版化学必修三 第4章 第1节.docx
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人教版化学必修三第4章第1节
第四章 第一节
基础巩固
一、选择题
1.下列叙述正确的是( C )
A.Na2SiO3是硅酸盐,所以不溶于水
B.电影银幕用水玻璃浸泡,主要是了为防腐
C.建筑工业常用水玻璃作黏合剂
D.用水玻璃浸泡铁道的木制枕木,主要是为了防火
解析:
Na2SiO3既是硅酸盐,又是钠盐,硅酸盐大多难溶于水,而钠盐均易溶于水;浸泡银幕主要是为了防火,而浸泡枕木主要是为了防腐;水玻璃有黏合作用,常作黏合剂。
2.下列有关物质用途的说法中,正确的是( B )
①SiO2可用来制造半导体材料 ②Si可用于制造光导纤维 ③Al(OH)3可用于治疗胃酸过多 ④SiO2、Na2CO3和CaCO3可用于制玻璃
A.①③ B.③④
C.①②③ D.②③④
解析:
①SiO2用来制造光纤,而晶体硅用来制造半导体材料等,故①②都错误;③Al(OH)3可与强酸反应,故可用于治疗胃酸过多,则③正确;④制玻璃的原料是石英、石灰石和纯碱,所以④正确。
本题正确答案为B。
3.《资治通鉴·后晋高祖天福二年》有言:
“闽主作紫微官,饰以水晶”。
下列关于水晶主要成分的说法正确的是( D )
A.是一种硅酸盐B.分子式为SiO2
C.是酸性氧化物,不溶于任何酸D.在高温条件下可与碳酸钠反应
解析:
A.水晶主要成分是二氧化硅,属于氧化物,不是硅酸盐,选项A错误;B.二氧化硅是原子晶体,其化学式为SiO2,不存在分子,选项B错误;C.二氧化硅是酸性氧化物,能溶于氢氟酸,选项C错误;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
解析:
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
解析:
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
解析:
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
解析:
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
解析:
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
解析:
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
解析:
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;答案选B。
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
解析:
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↓ 。
解析:
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__。
解析:
(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
一、选择题
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
解析:
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。
答案选B。
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
解析:
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。
答案选B。
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
解析:
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
解析:
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
解析:
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
解析:
A.铁和氯气加热生成氯化铁,属于
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