人教版化學(xué)必修一硅酸鹽和硅單質(zhì)課后作業(yè)及答案

1、課后作業(yè)滿分:限時(shí)：45分鐘100分一、選擇題（每小題3分，共39分。）1 .下列關(guān)于硅和硅的化合物的敘述，不正確的是（）二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，都是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)硅是地殼中含量最多的非金屬元素晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的重要原料SiO2分子是由兩個(gè)氧原子和一個(gè)硅原子組成的SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸A.B.C.D.2 .下列說法正確的是（）二氧化硅熔點(diǎn)很高，可用作耐高溫材料，如高溫下用石英塔埸熔融氫氧化鈉化學(xué)家采用瑪瑙研缽研磨固體反應(yīng)物進(jìn)行無溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料碳化硅俗稱金剛砂，具有金剛石的結(jié)

2、構(gòu)，硬度大，可作砂輪的磨料太陽能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能A.B.C.D.3 .下列有關(guān)硅及其化合物的說法中正確的是（）高潟,A.在粗硅的制取中發(fā)生反應(yīng)2C+SiO2=2COT+Si,硅被還原，所以碳的還原性大于硅的B.硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞的試劑瓶中C.用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后通入CO2D.由Na2CO3+SiO2=騁=CO2f+Na2SiO3可知，硅酸的酸性大于碳酸的4 .下列關(guān)于碳和硅的比較，正確的是（）A.它們的氧化物都能與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸B.碳和硅的最高正價(jià)都是+4價(jià)C.硅元素在地殼中的含量占第二位

3、，碳占第一位D.碳和硅在自然界的存在形式都是既有游離態(tài)也有化合態(tài)5.材料與化學(xué)密切相關(guān)，表中對應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是（）選項(xiàng)材料主要化學(xué)成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大埋石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅6.下列有關(guān)硅酸鹽的說法錯(cuò)誤的是（）A.硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，通?？捎枚趸韬徒饘傺趸锏男问絹肀硎酒浣M成B.硅酸鹽巖石長期在水的侵蝕下，風(fēng)化為黏土，并且形成土壤膠體C.水玻璃長期暴露在空氣中會變質(zhì)，這是因?yàn)樗Ａе饕l(fā)生了氧化還原反應(yīng)D.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的優(yōu)缺點(diǎn)：抗腐蝕、耐高溫，質(zhì)脆、經(jīng)不起沖擊7 .下列材料的特性及用途的說法中不正確的是（）A.光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)

4、光的能力很強(qiáng)，是非常好的通訊材料B.氧化鋁陶瓷具有兩性，不可以用于制耐高溫設(shè)備C.氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用來制造軸承D.人造剛玉硬度高，可用來制造剛玉球磨機(jī)8 .用石英制取并獲得高純硅的主要化學(xué)反應(yīng)如下：SiO2+2C=H=Si（粗）+2COT Si（粗）+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2亙暹=Si（純）+4HC1下列關(guān)于上述反應(yīng)的分析不正確的是（）A.屬于置換反應(yīng)，屬于化合反應(yīng)B.高溫下焦炭與氫氣的還原性均強(qiáng)于硅的C.任一反應(yīng)中，每消耗或生成28g硅，均轉(zhuǎn)移4mol電子D.高溫下將石英、焦炭、氯氣、氫氣按一定比例混合可得高純硅9 .下列物品或設(shè)備：水泥路橋，門窗玻璃，水晶鏡片

5、，石英鐘表，瑪瑙手鐲，硅太陽能電池，光導(dǎo)纖維，計(jì)算機(jī)芯片。所用材料為SiO2或要用到SiO2的是（）A.B.C.D.全部10 .不用任何試劑就可以將Na2SiO3,Na2SO4,CuCl2,KCl,Ba（NO3）2,五種溶液鑒別出來的順序是（）A.B.C.D.11 .工業(yè)上常用SiO2與C在高溫下發(fā)生反應(yīng)制造粗硅，粗硅中含有SiC,其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為1：1。下列說法正確的是（）A.SiC是一種新型無機(jī)非金屬材料，任何條件下都不可能在空氣中燃燒B.制造粗硅時(shí)的反應(yīng)：2SiO2+5C高溫,Si+SiC+4COTC.Si、SiO2能用NaOH溶液分離D.純凈的SiO2只能用于制造光導(dǎo)纖

6、維12. （雙選）有一粗鋁，含鐵和硅兩種雜質(zhì)。取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2,則該粗鋁中鐵和硅的關(guān)系正確的是（）A.物質(zhì)的量比為1：1B.物質(zhì)的量比為2：1C.質(zhì)量比為4：1D.質(zhì)量比為2：1課后作業(yè)13. Do地殼中含量最多的非金屬元素為氧；SiO2只是晶體二氧化硅的表示式，表示晶體中硅原子與氧原子個(gè)數(shù)比為1：2;SiO2不溶于水。14. Co瑪瑙、石英的主要成分是SiO2,具有SiO2的性質(zhì)；水泥是一種傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品；碳化硅是一種類似金剛石結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，所以其硬度大。高旭15. °Si的還原性比C的強(qiáng)，但能發(fā)生反應(yīng)2C+SiO2=期=2C

7、OT+Si,H2CO3的酸性比H2SiO3的強(qiáng)，但能發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+SiO2身=CO2T+Na2SiO3,其原因是這兩個(gè)反應(yīng)均在高溫下進(jìn)行，且產(chǎn)物中均有氣體生成，氣體從反應(yīng)體系中逸出，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，A、D錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)室中不能用磨口玻璃塞盛放呈堿性的液體，如NaOH溶液、Na2SiO3溶液、Na2CO3溶液等，B錯(cuò)誤；SiO2不能與水直接反應(yīng)，所以制取硅酸只能用可溶性硅酸鹽與CO2或酸反應(yīng)：Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SQ3J或Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SQ3J,C正確。16. BoSiO2不溶于水，也不與水反應(yīng)，A不正確；在地殼中含量第一的是氧元素

8、，硅占第二位，C不正確；自然界中有游離態(tài)的碳（金剛石），但是沒有游離態(tài)的硅，因?yàn)楣枋且环N親氧元素，D不正確。17. A。金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)，故其主要成分不是三氧化二鋁，A項(xiàng)錯(cuò)誤。18. Co水玻璃長期暴露在空氣中會變質(zhì)，這是因?yàn)樗Ａе饕l(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)。19. B。氧化鋁陶瓷具有熔點(diǎn)高的特點(diǎn)，可以用于制耐高溫設(shè)備。20. D。選項(xiàng)A,根據(jù)置換反應(yīng)和化合反應(yīng)的概念即可判斷，正確；選項(xiàng)B,根據(jù)反應(yīng)可知焦炭的還原性大于硅的，根據(jù)反應(yīng)可知?dú)錃獾倪€原性大于硅的，正確；選項(xiàng)C,在三個(gè)反應(yīng)中，硅元素的化合價(jià)從0變?yōu)?4或從+4變?yōu)?,故每消耒或生成28g硅，轉(zhuǎn)移電子均為4mol,正確；選項(xiàng)D,反應(yīng)

9、中把生成的易揮發(fā)的SiCl4分離出來后再用氫氣還原才可以得到高純硅，錯(cuò)誤。21. Co硅太陽能電池、計(jì)算機(jī)芯片的所用材料為硅。22. B。CuCl2為藍(lán)色溶液，可首先鑒別出來，將CuCl2力口入至U其他溶液中，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀的是Na2SiO3,然后將Na2SiO3加入到其他溶液中，出現(xiàn)白色沉淀的是Ba(NO3)2,將Ba(NO3)2加入到剩下的溶液中出現(xiàn)白色沉淀的是Na2SO4。23. B。根據(jù)SiC中元素的價(jià)態(tài)可知，SiC具有還原性，高溫下能在空氣中燃燒生成SiO2和CO2,A項(xiàng)錯(cuò)誤。粗硅中含有SiC,其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為1：1,根據(jù)原子守恒，可將題述信息轉(zhuǎn)化為如下反應(yīng):2SiO2

10、+5C高溫,Si+SiC+4COT,B項(xiàng)正確。Si、SO均能與NaOH溶液反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。純凈的SiO2還可用于制造光學(xué)玻璃等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。24. BC。一定量鋁與酸反應(yīng)或鋁與堿反應(yīng)放出氫氣相等，則據(jù)題意可知粗鋁中的鐵與酸反應(yīng)放出的氫氣和硅與堿反應(yīng)放出的氫氣量相等，依據(jù)反應(yīng)Fe+2HCl=FeCl2HH2T,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2T可知Fe與Si的物質(zhì)的量之比為2：1時(shí)產(chǎn)生H2量相等，而Fe與Si物質(zhì)的量之比為2：1時(shí)其質(zhì)量比為4：1。25. 將2.8g硅粉與2.3g鈉同時(shí)放入足量水中，采用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ占磻?yīng)過程中產(chǎn)生的氣體(全部收集)，這些氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為()

11、B.4.48LA.1.12LC.5.6LD.3.36L二、填空題（共61分）26. （14分）常見物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化如下圖所示：其中B常被用于制造光導(dǎo)纖維，其對應(yīng)的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)是相似的。（1）試推測：A,C,F。（寫化學(xué)式）（2）試寫出反應(yīng)的離子方程式：（3）在反應(yīng)中，碳的作用是當(dāng)生成1molA時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為27. （10分）氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮?dú)庠?300C時(shí)反應(yīng)獲得。（1）根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是（填字母）。A.制氣輪機(jī)葉片B.制有色玻璃C.制永久性模具D.制造柴油機(jī)(2)畫出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖,

12、已知得電子能力N>Si,請寫出氮化硅的化學(xué)式。(3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式28. (10分)硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請回答下列問題。(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下：焦炭HCl精福石英砂|>|粗硅|>®HCl3粗|>|siHCl3純高溫573K以上1357KI高純硅寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一

13、種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式：H2還原SiHCl3過程中若混入O2,可能引起的后果是(2)下列有關(guān)硅材料的說法正確的是(填字母)。A.碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥B.氮化硅硬度大、熔點(diǎn)高，可用于制作高溫陶瓷和軸承C.高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料一一光導(dǎo)纖維D.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，具熔點(diǎn)很高E.鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅29. (12分)在電子工業(yè)中利用鎂制取硅的反應(yīng)為：2Mg+SiO2=2MgO+Si,同時(shí)會發(fā)生副反應(yīng)：2Mg+Si=Mg2Si,Mg2Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH“硅烷)，SiH4在常溫下是一種不穩(wěn)定、易自燃的

14、氣體。下圖是進(jìn)行Mg與SiO2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。試回答下列問題：(1)由于O2的存在對該實(shí)驗(yàn)有較大影響，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)通入X氣體作為保護(hù)氣。試管中的固體藥品可選用旗序號)。石灰石鋅粒純堿(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，必須先通入X氣體，再加熱反應(yīng)物，其理由是(3)反應(yīng)結(jié)束后，待冷卻至常溫時(shí)，往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸，可觀察到閃亮的火星，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因用化學(xué)方程式表示為：30. (15分)元代青花瓷的制作原料采用瓷土加高嶺土主要成分Al2Si2O5(OH)x的“二元配方”，青花瓷釉料的成分主要是鉀長石(KAlSi3。8),在1300c左右高溫一次燒成的釉可形成精美的青花瓷。(1)下列說法正確的是。A.高嶺土化學(xué)

15、式中x=2B.鉀長石能完全溶于鹽酸C.燒制青花瓷的過程中發(fā)生了復(fù)雜的物理變化，但沒有化學(xué)變化D.青花瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)品（2）工業(yè)上可利用海邊石英砂生產(chǎn)粗硅，其主要原理：SiO2+2c更暹=Si（粗）+2CO"工業(yè)上可通過下圖所示流程由粗硅進(jìn)一步制純硅：反應(yīng)a的化學(xué)方程式為Si（粗）+3HCl（g）553=3KSiHCl3（l）+H2（g）,反應(yīng)b的化學(xué)方程式為以上工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是。若上述兩步反應(yīng)中硅元素的利用率均為80%,制粗硅時(shí)有10%的SiO2轉(zhuǎn)化為SiC,則生產(chǎn)25.2噸純硅需純度為75%石英砂噸。課后作業(yè)13.D。本題重點(diǎn)是考查鈉與水、硅與堿溶液的反應(yīng)的有

16、關(guān)計(jì)算。2Na+2H2O=2NaOH+H2T2X23g2mol22.4L2.3g0.1mol1.12LSi+2NaOH+HzO=Na2SiO3+2H2T28g2mol2X22.4L1.4g0.1mol2.24L反應(yīng)后硅有剩余，V(H2)=1.12L+2.24L=3.36L。14 .解析：(1)由題中信息可知B是SiO2；SiO2在高溫下與碳反應(yīng)得到Si與CO,而其中只有Si可與氯氣反應(yīng)，所以A為Si,D為CO,G為SiCl4；SiO2與NaOH溶液反應(yīng)可得Na2SiO3,所以C為Na2SiO3；而E是由CO得到的，從反應(yīng)過程看，應(yīng)為CO2,所以F為H2SiO3。(3)反應(yīng)的方程式為：SiO2+

17、2C更理=Si+2COT,C是還原劑，當(dāng)生成1molSi時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol。答案：(1)SiNa2SiO3H2S0(2)SiO2+CO2+H2O=CO2+H2SQ3；(3)作還原劑4mol15 .解析：由氮化硅的性質(zhì)(硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定)可判斷其用途為A、C、D。有色玻璃只是在制作玻璃的過程中熔入了有顏色的化合物如Co2O3、CU2O等；因非金屬性N>Si,故在氮化硅中，N顯3價(jià)，Si顯+4價(jià)，由此可寫出其化學(xué)式為Si3N4；氮化硅被氫氟酸腐蝕是由于Si3N4能與HF發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于Si與F有極強(qiáng)的親合性生成SiF4,則另一種產(chǎn)物為NH3。答案：(1)A、C、D

18、(2)Si3N4(3)Si3N4+12HF=3SiF4T+4NH3T16 .解析：Si3N4為原子晶體(選修3學(xué)習(xí)，可先了解)，熔點(diǎn)高，B正確；光導(dǎo)纖維的材料為SiO2,C正確；普通玻璃的主要成分為硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅，它是以石英砂、石灰石和純堿為主要原料制成的，沒有固定的熔點(diǎn)；常溫下，Si只能與唯一一種酸一一HF反應(yīng)，E錯(cuò)誤。答案：(1)SiHC%+H2亙暹=Si+3HClSiHCl3+3H2O=H2SiO3J+H2T+3HClT高溫下，H2遇O2可能發(fā)生爆炸；氧氣可能會氧化SiHCl3(2)B、C17 .解析：本題屬于信息給予題，認(rèn)真審題，根據(jù)題中信息可作答。答案：(1)(2)防止在加熱條件下H2和O2混合發(fā)生爆炸(3)Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4TSiH4+2O2=SiOz+2H2O18 .解析：(1)根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和等于零的原則，可得2X(+3)+2X(+4)+5X(-2)+x(-2+1)=0,解得x=4,A錯(cuò)誤；將KAlSi3O8改寫為氧化物形式為K2O-Al2O36SiO2,SiO2不能與鹽酸反應(yīng)，B錯(cuò)誤；根據(jù)傳統(tǒng)硅