2019-2020学年高中化学人教版必修一同步练习：第4章 第1节 无机非金属材料的主角(9) Word版含答案

1、与普通玻璃具有相同组成的是( )

A.钢化玻璃 B.光学玻璃 C.石英玻璃 D.有色玻璃 2、下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是( ) A.Na2SiO3→H2SiO3 B.H2SiO3→SiO2 C.SiO2→H2SiO3 D.SiO2→Na2SiO3 3、熔融氢氧化钠应选用的器皿是( ) A.陶瓷坩埚 B.石英坩埚 C.普通玻璃坩埚 D.生铁坩埚

4、将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液;②Na2SiO3溶液;③Ca(ClO)2溶液;④饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是( )

A.①②③④ B.②④ C.①②③ D.②③

5、硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列说法正确的是( ) A.硅酸钠可用于制备木材防火剂 B.硅单质广泛用于光纤通讯 C.利用盐酸刻蚀石英制作艺术品 D.水晶项链是硅酸盐制品 6、下列说法不正确的是( )

A.光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的 B.二氧化硅溶于水生成硅酸

C.石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅 D.二氧化硅是一种熔沸点很高、硬度很大的氧化物 7、工业上制造金刚砂(SiC)的反应的化学方程式为SiO2 +3C化剂与还原剂的物质的量之比是( ) A.1:2 B.2:1 C.1:3 D.3:5 8、下列关于硅酸盐工业的叙述正确的是( )

SiC +2CO ↑,在这个氧化还原反应中,氧

A.普通玻璃的主要成分可以表示为Na2O•CaO•6SiO2,说明玻璃为纯净物 B.陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品 C.制玻璃、水泥时都用到了石灰石和黏土 D.制玻璃的过程中发生了反应:Na2CO3+SiO29、下列离子在水溶液中能大量共存的是( ) A.H+、K+、HCO3- 、Ca 2+ B.OH-、Na+、Mg 2+ 、HCO3- C. Na+ ,H+ ,Cl- ,NO3- D.Na+、SiO32- 、H+、Cl-

10、能证明H2CO3比H2SiO3酸性强的实验事实是( ) A.H2CO3比H2SiO3受热易分解 B.髙温下能发生反应Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑

Na2SiO3+CO2↑,说明酸性:H2SiO3>H2CO3

C.CO2能溶于水生成碳酸,而SiO2却不溶于水 D.CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成

11、将铁、铝、硅的混合物分为两等份,分别与足量的NaOH溶液和足量的稀硫酸反应,最终产生H2的量相等,则该混合物中铁与硅的物质的量之比为( ) A.2:1 B.4:1 C.1:1 D.3:1

12、下列物质的导电性介于导体和绝缘体之间的是( ) ①晶体硅 ②金属铝 ③石墨 ④金刚石 A.① B.④ C.②③ D.①④

13、高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“”。它可以按下列方法进行制备:下列说法正确的是( )

A.反应①的化学方程式为SiO2+ C

Si + CO2 ↑

B.反应①②③中每生成或消耗1 mol Si,转移4 mol电子

C.二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应

D.SiHCl3(沸点31.8℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3 14、下列关于反应的叙述正确的是( ) A.由SiO2 +2CB.由CaCO3+SiO2

Si +2CO ↑可推知硅的非金属性比碳强

CaSiO3 + CO2↑可推知H2SiO3的酸性比H2CO3强

Na2CO3+H2SiO3↑可推知碳的非金属性比硅强

C.由 Na2SiO3+CO2+ H2OD.由Na2CO3 +SiO2

Na2SiO3+ CO2↑可推知H2SiO3的酸性比H2CO3强

15、某同学为验证盐酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,用如图所示装置进行实验:

试回答下列问题。

（1）装置Ⅰ中滴加盐酸后,产生的现象是__________;装置II的作用是__________,其中可能发生反应的离子方程式是__________

（2）.装置Ⅲ中的现象是__________,反应的化学方程式是__________ （3）.该实验的实验结论是__________

16、白炭黑(SiO2·H2O)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业,可用蛇纹石[主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8来制取,其主要工艺流程如下:

（1）蛇纹石用氧化物形式可表示为__________

（2）碱浸时,为提高其中硅酸盐的浸取率,除采用合适的液固比和循环浸取外,还可采用的方法有: ①__________;

②__________。

（3）.碱浸的化学方程式为__________,过滤1得到的滤液的主要成分是__________ （4）过滤1得到的滤液与盐酸发生的主要反应的离子方程式为__________.

17、硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题:

制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:

（1）.①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式: 。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平后的化学反应方程式为 ;

H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是 。 （2）下列有关硅材料的说法,正确的是( ) A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温材料 B.氮化硅硬度大、熔点高.可用于制作高温陶瓷和轴承 C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂为主要原料反应制成的 D.盐酸可以与硅反应.故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

（3）Na2SiO3水溶液俗称水玻璃。取少量Na2SiO3溶液于试管中,逐滴加人饱和NH4Cl溶液,振荡。可能观察到的实验现象是______,原因是_____________.

答案以及解析

1答案及解析： 答案：A

解析：钢化玻璃是把普通玻璃放入电炉里加热变软后急剧冷却,就好像钢淬火一样,所以叫做钢化玻璃,但它和普通玻璃成分相同。光学玻璃是制玻璃的原料中,多加了氧化铅。有色玻璃是在生产玻璃的原料中掺入某些金属氧化物,使之均匀地分散在玻璃态的物质中。比如加入Co2O3制得蓝色钴玻璃。石英玻璃的主要成分是二氧化硅。

2答案及解析： 答案：C

解析：A 项,Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓+2NaCl,该转化可一步实现; B项,H2SiO3

SiO2+H2O,该转化可一步实现;

C项,SiO2既不溶于水,也不与水反应,故该转化不能通过 —步反应实现; D项,SiO2+2NaOH

3答案及解析： 答案：D

解析：陶瓷坩埚、石英坩埚、普通玻璃坩埚中都含有SiO2,SiO2在高温条件下可与NaOH发生反应,故A、B、C项均不能选用.可选用D项。

Na2SiO3+H2O,该转化可一步实现

4答案及解析： 答案：B

解析：CaCl2溶液与二氧化碳不反应,①不会产生沉淀;硅酸钠溶液通二氧化碳反应:Na2SiO3+CO2+H2O

H2SiO3↓+Na2CO3,硅酸是一种白色沉淀,②产生白色沉淀;Ca(ClO)2溶液通入二

Ca(HCO3)2+2HClO,无沉淀产生,③不会产生沉淀;饱和Na2CO3

2NaHCO3可知,此反应消耗水,又因NaHCO3溶解度较

氧化碳发生反应:Ca(ClO)2+2CO2+2H2O

溶液通入足量的二氧化碳,由Na2CO3+H2O+CO2小,所以会有晶体析出,④会产生沉淀。

5答案及解析： 答案：A

解析：A、硅酸钠可用于制备木材防火剂,正确;B、硅单质广泛用于光纤通讯的是二氧化硅,而不是硅单质,错误;C、盐酸与石英不反应,不能利用盐酸刻蚀石英制作艺术品,而应用氢氟酸,错误;D、水晶项链的成分是二氧化硅,错误。

6答案及解析： 答案：B

解析：试题分析:A.光导纤维的主要原料是二氧化硅。正确。B.二氧化硅不溶于水,所以通常用硅酸钠溶液和盐酸反应制硅酸,错误。C. 石英、水晶、玛瑙的主要成分是二氧化硅。正确。D.二氧化硅是立体网状结构,原子间通过共价键结合,因此是原子晶体,其熔沸点高、硬度大。正确。

7答案及解析： 答案：A

解析：本题的易错之处是根据反应SiO2+2CSiO2 +3C

Si +2CO↑中二氧化硅是氧化剂,碳是还原剂,就认为反应

SiC +2CO

SiC+2CO↑中的二氧化硅也是氧化剂,碳也是还原剂,错选C。反应SiO2+3C

↑中的氧化剂、还原剂均为碳,根据氧化还原反应中得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,故A项正确。

8答案及解析： 答案：B

解析：A、普通玻璃的成分:硅酸钠、硅酸钙以及二氧化硅的混合物,玻璃不是纯净物,故A错误; B、陶瓷、玻璃、水泥的主要成分都是硅酸盐,属于传统的硅酸盐材料,故B正确;

C、制玻璃的原料:石英、石灰石、纯碱,生产水泥用到的原料石灰石、粘土,所以制玻璃、水泥时都用到了石灰石,故C错误;

D、根据元素周期律:碳酸酸性要强于硅酸,制玻璃的过程中发生的反应:Na2CO3+SiO2遵循非挥发性的酸可以制取挥发性的酸的规律,故D错误. 故选B.

9答案及解析： 答案：C

解析：A项中H+和HCO3-不能大量共存;B项中OH-与 Mg 2+ 、HCO3-都不能大量共存;D项中SiO32- 与H+不能大量共存。

10答案及解析： 答案：D

解析：A项仅能证明H2SiO3比H2CO3稳定,A项不正确;B项中的反应不是在水溶液中进行的,不能用它来判断H2SO3与H2CO3的酸性强弱,B项不正确;D项,CO2 + H2O +Na2SiO3强的H2CO3制得酸性较弱的H2SiO3,D项正确。

11答案及解析： 答案：A

解析：将混合物分为两等份,设每份中Fe、Al、Si的物质的量分别为x mol、y mol、z mol。一份与足量的NaOH溶液反应时,只有Al、Si与NaOH反应,产生H2的总物质的量为H2SiO3↓ +Na2CO3,酸性较

Na2SiO3+CO2↑

3y2xmol;另一份与足量的稀2硫酸反应时,只有Fe、Al与H2SO4反应,产生^的总物质的量为x32ymol:由题意可知, 33y2zxy,则x=2z,即该混合物中Fe与Si的物质的量之比为2:1。 22

12答案及解析： 答案：A

解析：Si是半导体材料;Al有良好的导电性,是导体;石墨也能导电,不能作半导体材料;金刚石不导电:

13答案及解析： 答案：D

解析：二氧化硅与C在高温条件下反应生成Si和CO,不是二氧化碳,A项错误;反应①中每生成1 mol Si转移4 mol 电子,而SiHCl3中Si的化合价是+2,所以反应②③中每消耗或生成1 mol Si,转移2 mol电子,B项错误;二氧化硅与硅都可以与氢氟酸反应,C项错误;SiHCl3与SiCl4的沸点相差较大,所以可通过蒸馏除去SiHCl3中的SiCl4,D项正确。

14答案及解析： 答案：C

解析：本题的易错之处一是根据反应式SiO2+2C据反应式CaCO3 +SiO2

Si +2CO ↑认为硅的非金属性比碳强,错选A;二是根

Na2SiO3 +CO2↑认为H2SiO3的酸性比

CaSiO3+CO2↑ 、Na2CO3 +SiO2

H2CO3强,错选B、D。A项,硅的非金属性比碳弱;B、D项,反应均是在非溶液状态下进行的,因此无法判断H2SiO3与H2CO3的酸性强弱;C项,碳酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸说明H2CO3的酸性比H2SiO3强,由此可知碳的非金属性比硅强,C项正确。

15答案及解析：

答案：1.固体溶解并有气泡产生;吸收CO2中混有的HCl气体;HCO3-+H+2.有白色胶状沉淀生成;Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↑ 3.酸性:盐酸>碳酸>硅酸

H2O+CO2↑

解析：1.碳酸钠和盐酸反应生成氯化纳、水和二氧化碳, 现象为固体溶解并有气泡产生;装置II的作用是吸收CO2中混有的HCl气体,反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应方程式为NaHCO3+HCl+H2O.

2.二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅酸,现象为有白色胶状沉淀生成,反应的化学方程式为Na2SiO3+CO2+H2O

Na2CO3+H2SiO3↓。

NaCl+CO2↑

3.根据强酸制取弱酸的规律可以得出酸性强弱顺序:盐酸>碳酸>硅酸

16答案及解析：

答案：1.6MgO·4SiO2·4H2O

2.升高碱液温度并搅拌; 将矿石粉碎; 3.2NaOH+SiO24.SiO32-+2H+

H2SiO3↓

Na2SiO3+H2O; Na2SiO3、NaOH

解析：1.该流程中,加NaOH溶液碱浸的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐,然后用盐酸和NaCl溶液将硅酸盐转化成硅酸从溶液中分离出来,再经过进一步处理获得白炭黑.用氧化物形式表示硅酸盐的组成时一般先写金属氧化物,再写二氧化硅,最后写水

2.浸取的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐:提高浸取率,可以从是否充分反应、充分接触等角度考虑 3.碱浸后,溶液中含有可溶的硅酸钠以及剩余的NaOH 4.Na2SiO3与盐酸反应的离子方程式为SiO32-+2H+

17答案及解析： 答案：1.

H2SiO3↓

SiHCl3H2Si3HCl

SiHCl33H2OH2SiO33HClH2;氧气与氢气混合,可能引起爆炸;氧气可能会氧化

SiHCl3。

-22.ABC; 3.生成白色絮状沉淀.生成有刺激性气味的气体SiO3与NH4发生双水解反应

-2+2NH4+2H2OSiO32NH3 •H2O+H2SiO3

解析：碳化硅、氮化硅都是原子晶体.A、B正确:制取普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英砂.C正确;盐酸与硅不反应,D错误。