2019-2020年高中化学 3.3.2二氧化硅与硅单质课时训练 苏教版必修1.doc

2019-2020年高中化学 3.3.2二氧化硅与硅单质课时训练 苏教版必修11.硅被誉为无机非金属材料的主角。有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。下列有关说法正确的是()A.硅的含量居第二位,在地球上有丰富的单质硅资源,如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅B.硅相对于氢气便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是有开发价值的燃料C.存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞D.硅是一种良好的半导体材料,可用于制造电缆答案:B 2.熔融烧碱应选用的器皿是()A.石英坩埚B.普通玻璃坩埚C.生铁坩埚D.陶瓷坩埚解析:石英、普通玻璃、陶瓷中均含有SiO2,高温下,烧碱能与SiO2反应而使坩埚腐蚀,铁在高温下不与NaOH反应,故应选用生铁坩埚。答案:C3.下列物质的主要成分不是SiO2的是()A.水晶B.石英C.沙子D.刚玉解析:刚玉的主要成分为氧化铝。答案:D4.能贮存在具有玻璃塞的磨口试剂瓶里的试剂是()A.HF溶液B.KOH溶液C.盐酸D.水玻璃解析:碱溶液和硅酸钠溶液不能贮存在具有玻璃塞的磨口试剂瓶里。答案:C5.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为:SiO2+2CSi+2COSi+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl下列对上述三个反应的叙述中,错误的是()A.为置换反应B.为化合反应C.均为氧化还原反应D.三个反应的反应物中硅元素均被还原解析:反应中硅元素被还原,反应中硅元素被氧化,D错误。答案:D6.关于地壳中含量占第一位与第二位的元素之间形成的化合物,下列说法正确的是()A.可溶于水,显酸性B.它的化学性质不活泼C.是酸性氧化物,不溶于任何酸D.它的熔点较低,物理性质类似于CO2解析:地壳中含量居第一位、第二位的分别是O、Si,它们形成的化合物是SiO2,SiO2不溶于水,不与水反应,熔点较高,硬度较大,物理性质和CO2的差异很大,故A、D均不正确。SiO2虽是酸性氧化物,与很多酸不反应,但能与氢氟酸反应:SiO2+4HFSiF4+2H2O,故C不正确。SiO2的化学性质比较稳定,B正确。答案:B7.有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法不正确的是()A.高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片B.硅可由二氧化硅还原制得C.常温时硅与水、空气和酸不反应,但能与氢氟酸反应D.自然界硅元素的贮量丰富,并存在大量的单质硅解析:硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧化合,所以自然界中无单质硅存在。答案:D8.除去括号中的杂质,将操作方法和化学方程式填入表中。操作方法化学方程式SiO2(CaCO3)SiO2(CaO)SiO2(Fe2O3)解析:SiO2不溶于盐酸,CaCO3、CaO、Fe2O3都能溶于盐酸,所以都可以加入盐酸,然后过滤。答案:加盐酸、过滤CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O加盐酸,过滤CaO+2HClCaCl2+H2O加盐酸,过滤Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O9.实验室里盛放碱液的试剂瓶瓶塞不能用玻璃塞,是因为。检验生石灰里含有石英和石灰石的方法是。解析:碱液可以与玻璃中的SiO2反应。检验生石灰里含有石英和石灰石可用盐酸。答案:碱液可腐蚀玻璃加足量盐酸,有不溶物存在及有气体放出,则有石英和石灰石10.判断下列说法的正误,并加以解释(在括号中填正误,横线上填解释)。(1)二氧化硅溶于水显酸性。()。(2)二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸。()。(3)已知高温时有CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2,所以硅酸的酸性比碳酸强。()。(4)因为二氧化硅属于酸性氧化物,所以它不溶于任何酸。()。解析:(1)二氧化硅不溶于水,也不与水反应;(2)碳酸的酸性比硅酸酸性强,所以二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸;(3)高温时有CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2,只能说高沸点的二氧化硅可制取低沸点的二氧化碳;(4)二氧化硅溶于氢氟酸。答案:(1)错二氧化硅不溶于水,也不与水反应(2)正确碳酸的酸性比硅酸酸性强(3)错只能说高沸点的二氧化硅可制取低沸点的二氧化碳(4)错二氧化硅溶于氢氟酸能力提升1.下列有关物质的用途(括号中为用途)错误的是()A.硅(半导体材料)B.二氧化硅(制电线)C.水玻璃(用作黏合剂)D.MgO(用作耐火材料)解析:二氧化硅不能导电,不能用来制电线,它是制光导纤维的材料。答案:B2.光纤通信是20世纪70年代后期发展起来的一种新型通信技术,目前长距离光纤通信系统已投入使用,光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的()A.碳B.石英C.锗D.硅解析:光纤通信的光学纤维是由SiO2经特殊工艺制成的。答案:B3.下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是()A.SiO2SiB.CO2CC.SiO2H2SiO3D.Al2O3NaAlO2解析:SiO2与焦炭在高温下可生成硅,A可一步完成;CO2与镁可生成碳,B可一步完成;SiO2不溶于水,不能和水反应生成H2SiO3,C不可一步完成;Al2O3可与NaOH反应生成NaAlO2,D可一步完成。答案:C4.反应SiO2+3CSiC+2CO中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为()A.13B.31C.12D.21解析:该反应中只有C的化合价发生变化,其中1个C原子的化合价降低,2个C原子的化合价升高,故选C。答案:C5.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,下列说法正确的是()A.在氮化硅的合成反应中,N2是还原剂,SiO2是氧化剂B.上述反应中每生成1 mol Si3N4,N2得到12 mol电子C.该反应属于四个基本反应类型之一D.该反应无有毒气体产生,不需要尾气处理装置解析:N元素的化合价降低,N2为氧化剂,碳为还原剂,SiO2中元素化合价没有变化,A不正确;N的化合价从0价降低到-3价,B正确;该反应不属于四个基本反应类型之一,C不正确;该反应生成有毒气体CO,要有尾气处理装置,D不正确。答案:B6.光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一,它使信息科学迅猛发展。光导纤维的主要成分是()A.CaCO3B.SiO2C.Na2SiO3D.CaSiO3解析:光导纤维的主要成分是SiO2,CaCO3是石灰石、大理石的主要成分,Na2SiO3是水玻璃的主要成分。答案:B7.A、B、C、D四种物质均含有硅元素,各物质之间的相互转化关系如下图所示:已知:C是A与烧碱溶液反应的产物。据此,回答下列问题:(1)试写出各物质的化学式:A,B,C,D。(2)写出AB的化学方程式:。(3)分别写出AC,CD的离子方程式:,。解析:由A、B、C、D均含有硅元素,且C是A与NaOH溶液反应的产物,可知C是Na2SiO3,D是H2SiO3,A是SiO2,B是Si。答案:(1)SiO2SiNa2SiO3H2SiO3(2)SiO2+2CSi+2CO(3)SiO2+2OH-Si+H2OSi+2H+H2SiO38.获取知识和信息是现代人不可缺少的素质,信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。(1)光导纤维是一种高质量传导光的玻璃纤维,利用光缆通信,能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是。信息产业的核心材料是高纯度的硅,高纯度的单晶硅的生产方法之一:SiO2Si(粗硅)SiHCl3(沸点31.5 )Si超纯硅(多晶硅)单晶硅近代用得较多的另一种方法(之二)是:用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用得硅烷(SiH4),再加热分解得高纯硅。单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等,硅纯度越高,大规模集成电路的性能就越好。根据上述信息回答以下问题:(2)从方法一生产单晶硅的过程看,由碳还原得到的硅为何还要进一步处理?(3)写出方法二中生产高纯硅的两个化学方程式:、。解析:本题考查了硅、二氧化硅的性质、用途。光导纤维的主要成分是SiO2。由题信息,硅是越纯越好,由碳还原得到的是粗硅,需要提纯。答案:(1)SiO2(2)由碳还原SiO2得到的单质硅中,杂质含量过高,将它用HCl、Cl2处理得到低沸点的SiHCl3,便于蒸发提纯,然后再还原得到高纯硅。(3)Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4SiH4Si+2H2