高中化学第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角硅(第2课时)硅酸盐和硅单质课后达标

1、优化方案高中化学第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角硅（第2课时）硅酸盐和硅单质课后达标检测新人教版必修1基础巩固1有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法正确的是()A自然界中硅元素的含量稀少B自然界中存在大量的单质硅C高纯度的单晶硅被广泛用于制造计算机芯片D光导纤维的主要成分是硅解析：选C。地壳中硅元素含量丰富，仅次于氧元素而居第二位，但没有单质硅，其主要存在形式为二氧化硅及硅酸盐。光导纤维的主要成分是二氧化硅而不是硅。2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

2、不易被腐蚀B在建筑工业上可以作黏合剂C木材、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：选D。Na2SiO3的水溶液叫水玻璃，是一种矿物胶，通常用作耐火材料。在空气中发生反应：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，故D项不正确。3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解析：选A。B项，SiO2用于光纤通讯；C项，利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品；D项，水晶是SiO2制品。4现有硫酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，只用一种试剂

3、就可以将它们鉴别开，该试剂是()A纯水B盐酸C硝酸银溶液D碳酸钠溶液解析：选B。加入水，石灰石和二氧化硅都不溶于水，不能鉴别，故A项错误；加入盐酸，硫酸钠溶解，无明显现象，石灰石溶解，生成气体，二氧化硅不反应，溶液中有沉淀，现象不同，可鉴别，故B项正确；加入硝酸银溶液，溶液中都有沉淀，不能鉴别，故C项错误；加入碳酸钠溶液，与三种物质都不反应，不能鉴别石灰石和二氧化硅，故D项错误。5(2016徐州高一检测)下列表述正确的是()人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐

4、材料夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能ABCD1。解析：选D。人造刚玉的主要成分是氧化铝；玛瑙的主要成分是二氧化硅；水泥的主要成分是硅酸盐；变色玻璃是含有溴化银(或氯化银)和微量氧化亚铜的玻璃；太阳能电池的使用开辟了新的能源，有利于环保和节能，故正确答案为D。6下列关于材料的叙述中正确的是()A氮化硅陶瓷耐高温，可用来制造汽车发动机B钢化玻璃属于新型无机非金属材料C水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料都不溶于水，所以所有的硅酸盐都不溶于水D新型陶瓷材料种类很多，但是都属于硅酸盐解析：选A。钢化玻璃是把普通玻璃高温软化

5、，迅速降温获得的机械强度增大的玻璃，成分还是硅酸盐，属于传统的无机非金属材料，所以B错误；大多数硅酸盐都难溶于水，但是Na2SiO3是可溶的，所以C错误；新型陶瓷中的压电陶瓷就不属于硅酸盐，所以D错误。7和田玉作为玉石极品誉满全球，已知和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐。某种和田玉的化学成分为Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2，下列有关叙述中正确的是()A将该和田玉的化学式改写成氧化物的形式表示如下：2CaO3MgOFe2O38SiO2H2OB该和田玉能抵抗任何酸或碱的腐蚀C该和田玉中Fe的化合价为2价D该和田玉是由5种氧化物组成的混合物解析：选C。根据和田玉的表达式中正负化

6、合价代数和等于零的规则，可计算出Fe元素的化合价为2价，氧化物形式中Fe元素仍然是2价，A错误，C正确；含硅化合物易被氢氟酸和碱腐蚀，B错误；硅酸盐组成可用氧化物形式表示，但不是由氧化物组成的混合物，D错误。8(2016江西高一试题)形形色色的硅酸盐存在于地球的每一个角落，在人类的生活和生产中扮演着重要的角色，下列说法不正确的是()A古代的陶瓷、砖瓦、现代的玻璃、水泥等，都是硅酸盐产品B晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料C硅酸、二氧化硅、硅酸钠及硅酸盐产品均属于电解质D青花瓷胎体的原料为高岭土Al2Si2O5(OH)4，若以氧化物形式可表示为Al2O32SiO22H2O

7、解析：选C。水泥、玻璃、陶瓷属于传统的无机非金属材料，主要成分都是硅酸盐，A正确；晶体硅是半导体材料，B正确；二氧化硅是非电解质，硅酸盐产品是混合物，而电解质是化合物，C错误；硅酸盐可以用盐的形式或氧化物的形式表示，D正确。9几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：(1)写出图示反应的几种物质的化学式：A_，C_，E_。(2)写出BE反应的化学方程式：(3)写出AD反应的离子方程式：_解析：本题的突破点在于A和B，含Si元素的物质与碳在加强热的条件下能反应，化2高温高温高温学方程式为SiO22C=i2CO，所以A为Si，B为SiO2，则由Si的相关知识可推出C为H2SiO3，D为Na2S

8、iO3，E为CaSiO3，F为H2SiO3凝胶。答案：(1)SiH2SiO3CaSiO3高温(2)CaCO3SiO2=aSiO3CO2(3)Si2OHH2O=Si2H210氮化硅陶瓷因其熔点高，对于金属及氧化物熔体具有相当的高温稳定性，越来越多被应用于热工各个领域，如陶瓷烧成棚板、辊棒，以及高温轴承、涡轮叶片等。(1)下列关于氮化硅陶瓷的说法正确的是_。A硅粉合成氮化硅的反应属于氧化还原反应B氮化硅陶瓷属于硅酸盐C氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料D太阳能光伏产业的主体材料为氮化硅(2)在烧结氮化硅陶瓷的过程中，二氧化硅、碳、氮气以物质的量之比362反应生成两种化合物。该反应的化学方程式为_。该反应

9、中氧化剂与还原剂的质量比为_。解析：(1)Si与N2反应前后，N、Si元素的化合价发生变化，故属于氧化还原反应，A正确；氮化硅属于新型高温结构陶瓷，不属于硅酸盐，B错误；根据氮化硅的性能，可用于制造磨刀材料，C正确；太阳能光伏产业的主体材料为硅，D错误。(2)硅原子最外层有4个电子，氮原子最外层有5个电子，在氮化硅中硅显4价，氮显3价，根据化合物中化合价代数和等于零的原则，可得氮化硅的化学式为Si3N4。烧结Si3N4的反应物为SiO2、N2、C，生成物为Si3N4和另一种化合物，则有3SiO22N26CSi3N4另一种化合物，根据原子守恒可得另一种化合物为CO，故反应方程式为3SiO22N2

10、高温高温6C=i3N46CO。根据反应：3SiO22N26C=i3N46CO，分析各元素化合价变化可知，Si、O元素反应前后化合价没有变化，氮元素价态降低，N2为氧化剂，碳元素价态升高，C单质为还原剂，其质量比为(2mol28g/mol)(6mol12g/mol)79。答案：(1)AC(2)3SiO22N26C=i3N46CO7911将少量固体物质是(能力提升CO2气体通入水玻璃中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的)ANa2SiO3BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2DSiO2解析：选A。Na2SiO3溶液中通入少量CO2，Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3

11、Na2CO3，混合物蒸干后得到H2SiO3和Na2CO3混合物，高温下灼烧该混合物发生反应：SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2，因此最终得到固体物质Na2SiO3。H2SiO3=iO2H2O，3失去2mole失去4mole产生H2Al与NaOH12正长石被认为是SiO2晶体中有25%的硅原子被Al原子取代，不足的价数由K原子补充。则正长石的化学式是()AKAlSiO4BKAlSiO8CKAlSi2O6DKAlSi3O8解析：选D。SiO2晶体中25%的硅原子被Al原子取代，则25%31，N(O)2N(Si)N(Al)。13(2016天津高一检测)一粗铝样品中含铁和硅两种杂质，N(Si)

12、N(Al)(125%)取等质量的样品分别投入到足量的盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的氢气，则该粗铝中铁和硅的关系正确的是()物质的量之比为21物质的量之比为31质量之比为21质量之比为41ABCD解析：选C。将含有杂质铁和硅的粗铝分别投入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生氢气。其反应情况如下所示：Fe与盐酸反应Fe2HCl=FeCl2H2Al2Al6HCl=2AlCl33H2Si溶液反应产生H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Si2NaOHH2O=N2aSiO32H2反应取相同质量的样品，其中由Al反应产生的氢气的量相等，因为反应产生氢气的总量相等，故Si与NaOH溶液反应

13、产生的氢气的量必然等于Fe与盐酸反应产生的氢气的量。根据氧化还原反应中电子的转移关系进行分析。在铁与盐酸的反应中：1molFe1molFeCl2，产生1molH2。在硅与氢氧化钠溶液的反应中：1molSi1molNa2SiO3，产生2molH2。若产生等量的氢气，Fe和Si在反应中失去的电子数应相等，因此，物质的量之比应为n(Fe)n(Si)21，质量之比为m(Fe)m(Si)(562)(281)41。故选C。14如图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B是一种单质，其余物质都是含B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，化物(其他不含B元素的反应产物以及各步

14、反应添加的必要试剂和反应条件已被略去写空白：D为B的氧)，请填(1)A、D、E的化学式分别为_、_、_。4。焦炭HCl(2)A和B的互相转化在工业上有什么实际意义？(3)写出DC反应的化学方程式：_。(4)写出ED反应的化学方程式：_。解析：本题的突破口是“B是一种单质”“B的结构类似金刚石”。据此，容易推断出B是晶体硅。硅与氯气在加热条件下生成SiCl4，因此，净的SiCl4，SiCl4可以被氢气还原得到纯净的硅。根据由此可知其他答案。答案：(1)SiCl4SiO2H2SiO3(2)粗硅提纯(3)SiO22NaOH=N2aSiO3H2OA为SiCl4。经过分馏提纯后得到纯D能转化成B(Si)

15、，可知D为SiO2，(4)H2SiO3=SiO2H2O15硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷硅的主要方法，生产过程示意图如下：高温573K以上石英砂粗硅SiHCl3（粗）高纯硅写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：(SiHCl3)还原法是当前制备高纯SiHCl3（纯）H21357K_。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，写出配平的化学反应方程式：_；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_(填字母)。A碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维D普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高E盐酸可以与硅