2018-2019学年高中化学 第4章 材料家族中的元素 第1节 硅 无机非金属材料作业3 鲁科版必修1.doc

第1节 硅 无机非金属材料 基础达标1下列说法正确的是()ASiO2与H2O可以直接化合生成硅酸BC与SiO2反应，C过量生成CO、SiO2过量生成CO2C盛放石灰水的试剂瓶瓶塞不能用玻璃塞，应用橡胶塞DSi与NaOH溶液反应体现了Si的氧化性解析：选C。SiO2难溶于水且不与水反应，故不可用SiO2与H2O直接化合来生成硅酸；C与SiO2反应的产物与反应物用量无关；Si与NaOH溶液反应Si价态升高体现了Si的还原性。2关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是()A在常温下，不与任何酸反应B在常温下，可与强碱溶液反应C在加热条件下，能与氧气反应D硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体解析：选A。A项，在常温下，Si能与氢氟酸反应，不正确；Si在常温下能与强碱溶液反应，加热条件下也能与Cl2、O2等反应，B、C正确；单质硅有晶体硅和无定形硅两种，D正确。3.兵马俑中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是()A可用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2B性质稳定，不易脱色C易溶解于强酸和强碱Dx等于6解析：选C。硅酸铜钡中各元素化合价：SiO，由正负化合价代数和等于零得：22422x0，x6，则其化学式为BaCuSi2O6，用氧化物表示为BaOCuO2SiO2，因兵马俑至今仍保留蓝紫色，说明它性质稳定，不易脱色。4下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是()ACO2H2CO3BSiO2Na2SiO3CSiO2H2SiO3 DNa2O2Na2CO3解析：选C。SiO2不能与水直接反应生成H2SiO3。5下列有关硅酸盐的叙述，正确的是()A大部分硅酸盐都易溶于水，Na2SiO3是常见的可溶性硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，可用做建筑黏合剂B石英砂可与烧碱反应制水玻璃：SiO22OH=SiOH2OC硅酸具有酸的通性，能使石蕊试液变红D石棉Mg3Ca(SiO3)4可表示为氧化物形式：3MgOCaO4SiO2解析：选B。硅酸盐大部分难溶于水，常见硅酸盐中只有Na2SiO3、K2SiO3等可溶，Na2SiO3的水溶液具有黏性，可做建筑黏合剂，A错误；石英砂成分为SiO2，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，NaOH、Na2SiO3为强电解质可拆成离子形式，B正确；硅酸具有酸的通性，如能与碱反应，但其难溶于水，不能使石蕊变色，C错；硅酸盐改写成氧化物形式时要按“较活泼金属氧化物较不活泼金属氧化物二氧化硅水”的顺序排列，由于Ca活泼性强于Mg，所以其氧化物形式为CaO3MgO4SiO2，D错。6下列坩埚中不可用于熔化KOH的是()A铁坩埚 B镍坩埚C瓷坩埚 D石墨坩埚解析：选C。本题主要考查知识点二，并且判断哪种坩埚中含有SiO2，瓷坩埚中含有SiO2，高温下与KOH反应。7判断正误。(1)自然界存在硅单质的同素异形体，性质较稳定。()(2)单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。()(3)晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，能导电。()(4)含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性。()(5)最早使用的半导体材料是硅。()解析：硅单质存在同素异形体，但自然界中无单质硅。硅导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料，最早使用的半导体材料是锗。答案：(1)(2)(3)(4)(5)8氮化硅是一种高温结构陶瓷，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与氮在1 300 时反应获得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_(填序号)。制汽轮机叶片航空航天耐高温材料制永久性模具汽车发动机(2)画出N的原子结构示意图：_，写出氮化硅的化学式：_。(3)高纯硅与纯氮气反应制得氮化硅，请写出反应的化学方程式：_。解析：从有关信息可知，氮化硅是一种类似二氧化硅的晶体结构的晶体，因此具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优良性能。由于Si元素显4价，N元素显3价，故氮化硅的化学式为Si3N4。答案：(1)(2)7 2,5,Si3N4(3)2N23SiSi3N4能力提升9向用石蜡围成的“Spark”凹槽内注入某溶液，即可在玻璃上刻蚀出“Spark”的字样，则该溶液是()A盐酸 B氢氟酸C烧碱 D饱和食盐水解析：选B。常温下玻璃中的SiO2可与氢氟酸反应。10若把4.2 g硅和9.2 g钠同时放入水中，充分反应后，能收集到氢气的体积(标准状况)为()A22.4 L B11.2 LC5.6 L D2.8 L解析：选B。本题考查硅与NaOH溶液的反应，解决本题分步计算：(1)2Na2H2O=2NaOHH2 2 2 1 moln(NaOH)n1n1 mol0.2 mol，n(NaOH)0.4 mol。(2)Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2 1 2 2015 mol 0.4 mol n2NaOH过量，按Si的量计算得n20.3 mol，所以n(H2)n1n20.2 mol0.3 mol0.5 mol，V(H2)0.5 mol22.4 Lmol111.2 L。11在F、C、S、Si四种元素中，每种元素的单质或化合物都有某些性质不同于其他三种元素的单质或化合物，若需要从中找出硅元素，那么其理由是()A单质的沸点最高B氢化物的稳定性最好C最高价含氧酸的酸性最强D晶体单质的导电性介于导体与绝缘体之间解析：选D。四种元素形成的单质中，F2是气体，C、S、Si是固体，且碳单质的沸点最高；四种元素的氢化物，因F的非金属性最强，故氟化氢最稳定；四种元素中，只有F没有最高价含氧酸，H2SO4、H2CO3、H2SiO3相比较，易知H2SO4的酸性最强；四种元素的单质形成的晶体中，只有晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间。12下列物质放置在空气中变质(不考虑水分蒸发和吸收空气中的水分)，且能析出沉淀，加入盐酸时固体不溶解的是()A澄清石灰水B水玻璃C浓硫酸 DNaOH溶液解析：选B。A项中的Ca(OH)2能与空气中的CO2反应，生成CaCO3沉淀而变质，但CaCO3能与盐酸反应而溶解；B项为Na2SiO3溶液，露置于空气中时易吸收空气中的CO2和H2O生成H2SiO3沉淀而使Na2SiO3变质，且H2SiO3不与盐酸反应；C项中浓H2SO4会吸收空气中的水分，但不会变质；D项中的NaOH也能与空气中的CO2反应，生成Na2CO3而变质，但Na2CO3不是沉淀。13实验室里保存下列试剂，关于其保存的方法和理由描述都正确的是()选项试剂保存方法理由A固体氢氧化钠存放在带橡皮塞的广口瓶中防止与空气接触被氧化和与水蒸气、二氧化碳接触而变质B碳酸钠晶体存放在干燥密封的广口瓶中防止潮解而碎裂成粉末C液溴存放在带橡皮塞的细口瓶中，并用水封防止挥发D浓硝酸存放在棕色细口试剂瓶中，置于阴凉处防止挥发及见光分解解析：选D。A选项NaOH不能被空气氧化；B选项碳酸钠晶体易风化，不会发生潮解；C中液溴能腐蚀橡胶，因此存放液溴的试剂瓶要用玻璃塞。14已知A是一种不溶于水的酸性氧化物。根据下图转化关系，回答：(1)A是_，B是_，D是_。(2)写出各步反应的化学方程式，如是离子反应请改写成离子方程式。_；_；_；_；_。解析：本题的突破口在于“A是一种不溶于水的酸性氧化物”，据此可推知A是SiO2。联系SiO2的相关性质，SiO2跟Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，二者在水溶液中反应生成H2SiO3沉淀，H2SiO3受热分解生成SiO2，验证A为SiO2是正确的。SiO2BH2SiO3，知B是可溶性硅酸盐(Na2SiO3或K2SiO3等)。答案：(1)SiO2Na2SiO3H2SiO3(2)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2SiOCO2H2O=H2SiO3COSiO22OH=SiOH2OSiO2H=H2SiO3H2SiO3SiO2H2O15含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)易与C发生化学反应的酸是_，反应的化学方程式是_。(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。写出生成D和F的化学反应方程式：_。要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是_。A普通玻璃坩埚B石英玻璃坩埚C铁坩埚解析：(1)C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。(2)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用普通玻璃、石英玻璃制的坩埚熔融Na2CO3。答案：(1)氢氟酸(HF)SiO24HF=SiF42H2O(2)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3C