2018-2019学年高中化学 第四章 非金属及其化合物 第一节 第2课时 硅酸盐和硅单质检测 新人教版必修1.doc

第2课时 硅酸盐和硅单质1下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()硅是构成一些岩石和矿物的基本元素水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高钝度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料ABCD答案：C2下列说法正确的是()A硅酸钠的水溶液俗称水玻璃B半导体材料是含硅的化合物C熔化烧碱可选用瓷坩埚D正长石KAlSi3O8用氧化物形式可表示为K2OAl2O33SiO2解析：硅单质是制半导体的材料，B不正确，瓷坩埚中含有SiO2，SiO2能与烧碱发生化学反应：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，C不正确；KAlSi3O8用氧化物形式表示为K2OAl2O36SiO2，D不正确。答案：A3世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是()A制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土B玻璃在加热熔化时没有固定的熔点C普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口黏在一起答案：A4下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是()A水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不易被腐蚀B在建筑工业上可用作黏合剂C木料、织物浸过水玻璃后具有防腐性能，且不易燃烧D水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质解析：由于H2SiO3的酸性比碳酸的弱，故将水玻璃露置在空气中时，会发生反应而变质：Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3(胶体)。答案：D5A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请填空：(1)形成单质A的原子的结构示意图为_，它的最高化合价为_。(2)B的化学式为_，B和碳反应生成A和E的化学方程式为_。(3)C的化学式为_，D的化学式为_。解析：“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似”是做此题的关键。由此可以得出A为Si，B为SiO2。SiO2在高温的条件下与氧化钙反应得到的是C，即硅酸钙；SiO2与氢氧化钠溶液反应得到D，是硅酸钠溶液。从框图中可以得出E应是CO。答案：(1)4(2)SiO2SiO22CSi2CO(3)CaSiO3Na2SiO3(时间：40分钟满分：100分)一、选择题(每小题8分，共48分)1有科学家认为：“硅是21世纪的能源”“未来的石油”，下列有关硅可能成为新型能源的论述不正确的是()A自然界存在大量硅单质B自然界的硅易开采，且可再生C硅燃料便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是优质燃料D硅燃料燃烧放出的热量多，其燃烧产物对环境污染容易有效控制解析：硅是亲氧元素，空气中有大量的氧气，所以自然界没有游离态的硅元素，只有化合态的硅元素，即自然界没有硅单质；B项中硅大量存在于地壳矿石、沙子、黏土中，易开采，且硅燃烧后又生成了SiO2，所以说硅可再生。答案：A2下列离子在水溶液中能大量共存的是()AH、K、HCO、Ca2BOH、Na、Mg2、HCOCNa、SiO、H、ClDK、H、Cl、NO解析：A项，HHCO=H2OCO2；B项，Mg22OH=Mg(OH)2，HCOOH=COH2O；C项，2HSiO=H2SiO3；只有D项中各离子之间不发生反应。答案：D3下列离子方程式正确的是()A澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca22OHCO2=CaCO3H2OB水玻璃中加盐酸：Na2SiO32H=H2SiO32NaC石英溶于烧碱溶液：Si42O22OH=SiOH2OD硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO32OH=SiO2H2O解析：澄清石灰水中通入过量的CO2应生成Ca(HCO3)2，A项错误；水玻璃是硅酸钠的水溶液， Na2SiO3为易溶的强电解质，应改写成离子形式，B项错误；氧化物在离子方程式中一般不拆写，SiO2应保留化学式，C项错误；H2SiO3作为难溶的弱酸，在离子方程式中用分子式表示，D项正确。答案：D4石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式表示为Ca2MgxSiyO22(OH)2。该化学式中x、y的值分别是()A5、8 B8、3 C3、8 D8、5解析：根据表示硅酸盐组成的方法，石棉应表示为2CaOxMgOySiO2H2O，根据O原子守恒可知：x2y242121，所以只有A项正确。答案：A5歌曲青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案生动形象，但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。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易溶于强酸和强碱Dx等于6解析：BaCuSi2Ox中，Ba为2价，Cu为2价，Si为4价，O为2价，由化合价规则：(2)(2)2(4)(2)x0，得x6，则用氧化物形式表示硅酸铜钡为BaOCuO2SiO2，A、D项正确；由题干信息可知硅酸铜钡的性质稳定，不易脱色，故B项正确，C项错误。答案：C6月球的矿产资源极为丰富，仅月球表面5 cm厚的沙土就含有铁单质上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAiSi3O8)等，下列说法或分析错误的是()ACaMgSi2O6、KAlSi3O8是化学式，表示矿物的组成元素及其原子个数比B月球上有大量游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上弱C从辉石的组成来看，它可被看作复盐D斜长石的氧化物形式可表示为K2OAl2O36SiO2解析：CaMgSi2O6、KAlSi3O8是物质的化学式，只表示矿物的组成元素及其原子个数比，A正确；铁单质的活动性是固定不变的，与所在的地点、位置无关，B错误；复盐是含有一种酸根离子、多种金属阳离子的盐，从辉石的组成来看，含有硅酸根离子、镁离子、钙离子，所以它可被看作复盐，C正确；按照物质的组成形式，斜长石的氧化物形式可表示为K2OAl2O36SiO2，D正确。答案：B二、非选择题(包括3个小题，共52分)7(18分)A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系。若该元素用R表示，则A为R的氧化物，D与NaOH溶液反应生成C和H2。(1)写出对应物质的化学式：A_；C_；E_。(2)反应的化学方程式为_。(3)反应的离子方程式为_。(4)H2CO3的酸性强于E的酸性，请用离子方程式予以证明：_。解析：R为非金属元素，A为R的氧化物，A与焦炭在高温条件下反应生成D，D与NaOH溶液反应生成C和H2，结合转化关系可知，R为Si元素，D为Si单质，A为SiO2，B为CaSiO3，C为Na2SiO3，E为H2SiO3。(1)由以上分析可知A为SiO2，C为Na2SiO3，E为H2SiO3。(2)反应的化学方程式为2CSiO2Si2CO。(3)反应的离子方程式为Si2OHH2O=SiO2H2(4)证明H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性，可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，如生成硅酸沉淀即可证明，反应的离子方程式为SiOCO2(少量)H2O=H2SiO3CO或SiO2CO2(过量)2H2O=H2SiO32HCO。答案：(1)SiO2Na2SiO3H2SiO3(或H4SiO4)(2)SiO22CSi2CO(3)Si2OHH2O=SiO2H2(4)SiO2CO22H2O=H2SiO32HCO或SiOCO2H2O=H2SiO3CO(写成H4SiO4也可)8(16分)有三种无色透明、不溶于水的坚硬固体，A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体密度为氧气密度的1.375倍。B固体可溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，为不溶于水的白色粉末，它是一种比碳酸还弱的酸；将B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热得到C，C在高温时软化，无固定熔点。(1)A为_。(2)B为_，有关反应的化学方程式为_、_。(3)C为_，生成C的有关反应的化学方程式为_。解析：(1)A固体在氧气中完全燃烧产物的相对分子质量为1.3753244，即为CO2，故A为金刚石。(2)B能与碱反应，且产物中加过量盐酸得到白色胶状沉淀，由此可确定B为水晶。(3)SiO2、CaCO3、Na2CO3可在高温下反应，制得的固体C是玻璃。答案：(1)金刚石(2)水晶SiO22NaOH=Na2SiO3H2ONa2SiO32HCl=2NaClH2SiO3(3)玻璃SiO2CaCO3CaSiO3CO2、SiO2Na2CO3Na2SiO3CO29(18分)在半导体工业中有这样一句话：“从沙滩到用户”，其中由粗硅制纯硅的常用方法为Si(粗)2Cl2=SiCl4SiCl42H2=Si(纯)4HCl。若在25 101 kPa条件下反应生成HCl气体49 L(注：25 101 kPa条件下气体摩尔体积为24.5 Lmol1)，则：(1)反应生成HCl气体的质量为_，转移电子的个数为_。(2)反应生成的HCl气体溶于127 mL水中，得到密度为1.20 gmL1的盐酸，此盐酸的物质的量浓度为_。(3)“从沙滩到用户”涉及多个反应，其中制取粗硅的反应方程式为_。(4)普通玻璃若以氧化物形式表示其组成为(质量分数)：Na2O 13%，CaO 11.7%，SiO2 75.3%。现以石灰石、纯碱和石英为原料生产这种玻璃10 t，石灰石的利用率为80%，纯碱和石英的利用率为95%，至少需要上述原料的质量是_t(保留两位小数)。解析：(1)25 101 kPa条件下气体摩尔体积为24.5 Lmol1，49 L HCl气体的物质的量为2 mol，其质量为2 mol36.5 gmol173 g，两个反应共转移电子个数为4NA。(2)溶质质量为73 g，水的质量为127 g，所以溶液体积为 L，则盐酸的物质的量浓度是12 molL1。(3)制取粗硅是用碳还原二氧化硅，其方程式为SiO22CSi(粗)2CO。(4)10 t这种玻璃中含Na2O 1.3 t，CaO 1.17 t，SiO2 7.53 t，由所需CaCO3的质量为x261 t所需Na2CO3的质量为y2.34 t所需SiO2的质量为7.93 t则至少需要上述原料的质量为2.61 t2.34 t7.93 t12.88 t。答案：(1)73 g4NA(2)12 molL1(3)SiO22CSi(粗)2CO(4)12.88