2018-2019学年高中化学 第四章 非金属及其化合物 第一节 第1课时 二氧化硅和硅酸检测 新人教版必修1.doc

第1课时 二氧化硅和硅酸1下列说法不正确的是()A碳元素在自然界中既有游离态又有化合态B硅元素只以化合态存在于自然界中，因硅元素有亲氧性C石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅DSiO2分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的解析：SiO2是由Si原子和O原子以12的比例结合形成的立体网状结构，并不以分子的形式存在。答案：D2能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是()ACO2是气体，SiO2是固体B高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2CCO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水DCO2通入Na2SiO3溶液中析出白色胶状沉淀答案：D3下列试剂能用带玻璃塞的玻璃瓶保存的是()ANa2SiO3溶液B盐酸C氢氟酸 DNaOH溶液解析：玻璃中含有SiO2，与NaOH溶液长时间作用会生成Na2SiO3，Na2SiO3溶液有黏性，可将玻璃塞与玻璃瓶粘在一起，故A、D项错误；氢氟酸可与玻璃中的SiO2反应，故一般用塑料瓶盛装氢氟酸，C项错误。答案：B4赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。这种物质是()A盐酸 B氢氟酸C烧碱 D纯碱答案：B5下列变化不能一步实现的是()ANa2SiO3H2SiO3 BH2SiO3SiO2CSiO2H2SiO3 DSiO2Na2SiO3解析：A中Na2SiO3可与HCl反应得H2SiO3；B中H2SiO3在加热条件下分解可得到SiO2；C不能一步实现；D中SiO2可与NaOH反应得到Na2SiO3。答案：C6.为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，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)圆底烧瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为_。(2)装置B所盛的试剂是_，其作用是_。(3)装置C所盛试剂是_，C中反应的离子方程式是_。(4)由此可得出的结论是：酸性_。解析：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溶液，根据Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，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Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，由此判断酸性H2CO3H2SiO3，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，故可选用饱和NaHCO3溶液。答案：(1)盐酸(2)饱和NaHCO3溶液吸收HCl气体(3)Na2SiO3溶液SiOCO2H2O=H2SiO3CO(4)HClH2CO3H2SiO3 (时间：40分钟满分：100分)一、选择题(每小题8分，共48分)1下列说法不正确的是()A因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物B在反应SiO22CSi2CO中，SiO2作氧化剂CSiO2是一种具有空间立体网状结构的晶体，熔点高，硬度大D氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸解析：A项，SiO2不溶于水，但它能与强碱溶液反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物；B项，在该反应中SiO2被C还原为Si，SiO2作氧化剂；C项，由于SiO2是一种具有空间立体网状结构的物质，故SiO2熔点高，硬度大；D项，SiO2能与氢氟酸反应，故常用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸。答案：A2下列说法正确的是()A硅的氧化物及硅酸盐是构成地壳的主要物质，硅是地壳中含量最多的非金属元素B硅和碳都是不活泼非金属，在自然界中大多以游离态的形式存在C硅在地壳中含量很高，主要以单质的形式存在D硅是构成岩石及矿物的基本元素解析：地壳中含量最多的非金属元素是氧元素，A项错误；自然界中不存在游离态的硅，B项错误；硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，C项错误。答案：D3除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：加水溶解、加水煮沸、过滤、加稀盐酸、加稀H2SO4，正确的操作顺序是()ABC D解析：在样品中先加稀盐酸，CaO、CaCO3与稀盐酸反应生成CaCl2，然后过滤得到SiO2固体。注意不能选用稀H2SO4，因CaSO4微溶，不易分离出SiO2。答案：B4熔融烧碱应选用的器皿是()A铁制坩埚 B普通玻璃坩埚C石英坩埚 D陶瓷坩埚解析：高温下烧碱可与二氧化硅反应，普通玻璃、石英、陶瓷都含有二氧化硅。答案：A5下列物质：氢氟酸；浓H2SO4；烧碱溶液；Na2CO3固体；氧化钙；浓HNO3。其中在一定条件下能与SiO2反应的有()A BC D全部解析：SiO2是酸性氧化物，除氢氟酸外，不与其他任何酸发生反应。答案：C6下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是()A两者均为弱酸B两者均可使紫色石蕊试液变红色CCO2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：CO2H2ONa2SiO3=Na2CO3H2SiO3。答案：B二、非选择题(包括3个小题，共52分)7(18分 )(1)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞，是因为玻璃中含有_(填化学式)，刻蚀玻璃常用的试剂是_(填化学式)，发生反应的化学方程式为_。(2)实验室中的Na2SiO3溶液长期放置，瓶底会出现白色沉淀，则形成沉淀的离子方程式是_。取瓶中的上层清液加入稀盐酸，观察到既有气泡产生又有沉淀生成，其离子方程式分别为_、_。解析：(1)玻璃中含有二氧化硅，能和氢氧化钠溶液发生反应，生成黏性很强的硅酸钠溶液，使玻璃塞和瓶口黏在一起不易打开。氢氟酸能刻蚀玻璃，反应方程式为SiO24HF=SiF42H2O。(2)H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以硅酸钠溶液能与空气中的CO2反应生成H2SiO3白色沉淀，反应的离子方程式是SiOH2OCO2=H2SiO3CO。瓶中的上层清液是Na2CO3和 Na2SiO3的混合溶液，与稀盐酸反应，生成的气体是CO2，白色沉淀是H2SiO3，反应的离子方程式分别是CO2H=H2OCO2、SiO2H=H2SiO3。答案：(1)SiO2HFSiO24HF=SiF42H2O(2)SiOH2OCO2=H2SiO3COCO2H=H2OCO2、SiO2H=H2SiO38(21分)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。已知：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2(1)A用途_(任写一种)，B是_，D是_。(2)写出离子方程式：_。_。_。解析：由题给信息“A是一种装饰品的主要成分”和图中转化关系条件，可推出A是SiO2，则B为Na2SiO3，C为CO2，进一步推出D是H2SiO3。再由ABD的转化关系，对物质B进行验证。答案：(1)制光导纤维(或其他合理答案)Na2SiO3H2SiO3(2)CO2H2OSiO=COH2SiO3SiO22OH=SiOH2OSiO2H=H2SiO39(13分)硅胶和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2 。二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。(1)用NaOH溶液溶解石英：_。(2)过滤，加入盐酸，至沉淀不再产生：_。(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：_；写出硅胶的一种用途：_。解析：根据酸性氧化物(SiO2)的性质与碱反应生成盐(Na2SiO3)，盐(Na2SiO3)与强酸反应生成新的弱酸(H2SiO3)，不溶于水的弱酸(H2SiO3)分解生成酸性氧化物(SiO2)的思路来解题。制备过程：石英(SiO2)Na2SiO3H2SiO3硅胶(SiO2)。(1)石英主要成分是酸性氧化物SiO2，与碱反应生成盐和水：2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O。(2)过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na2SiO3溶液，由于硅酸是弱酸，Na2SiO3与盐酸发生复分解反应：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。(3)微热，H2SiO3(aq)浓缩，H2SiO3聚合为胶体，加热硅酸溶胶脱水，生成多孔硅胶：H2SiO3H2OSiO2。答案：(1)2OHSiO2=SiOH2O(2)SiO2H=H2SiO3(3)H2SiO3H2OSiO2干燥剂(或“催化剂载体”)