高中化学课时跟踪检测十八含硅矿物与信息材料必修11

课时跟踪检测（十八）含硅矿物与信息材料1．下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是()A．稀盐酸 B．氢氟酸C．氢氧化钠溶液 D．氯化钠溶液解析：选CNaOH溶液呈碱性，能与玻璃中的SiO2反应，生成的Na2SiO3溶液把瓶塞和瓶体粘在一起不易打开；氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃试剂瓶盛放。2．制备陶瓷和水泥共同的原料是()A．石灰石 B．黏土C．石英 D．石膏解析：选B制备陶瓷的原料是黏土、长石和石英等，制备水泥的原料是石灰石、黏土和其他辅助原料，所共同的原料是黏土。3．下列反应能说明SiO2是酸性氧化物的是()A．SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())Si＋2CO↑B．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OC．SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OD．SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())CaSiO3＋CO2↑解析：选B酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物，故B项可证明SiO2属于酸性氧化物。4．(2016·绍兴一中期末)下列有关物质制备说法不正确的是()A．高温下焦炭还原二氧化硅制得粗硅B．可用Na从TiCl4的水溶液中生产TiC．可用CO高温下还原赤铁矿炼铁D．可用石英、石灰石、纯碱在高温下生产玻璃解析：选BNa可从熔融的TiCl4中生产Ti，不能有水，钠会与水反应。5．下列变化中，不能一步实现的是()A．Na2SiO3→H2SiO3 B．H2SiO3→SiO2C．SiO2→H2SiO3 D．SiO2→Na2SiO3解析：选CNa2SiO3＋2HCl=H2SiO3↓＋2NaCl；H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())SiO2＋H2O；SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。6．生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，要检验是否存在这两种杂质，最好选用()A．水 B．盐酸C．硫酸 D．烧碱溶液解析：选B检验CaCO3常用盐酸，而SiO2又不溶于盐酸，故把生石灰(含CaCO3、SiO2)投入足量盐酸中，若发现有气泡生成且有不溶物存在，可检验含有CaCO3和SiO2。7．下列有关说法中错误的是()A．氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中B．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐C．灼烧NaOH固体时不能使用瓷坩埚，因为坩埚中的SiO2能与NaOH反应D．由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2＋2C高温,Si＋2CO↑解析：选BA项，氢氟酸能腐蚀玻璃，所以氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中，正确；B项，水晶的主要成分是SiO2，不是硅酸盐，错误；C项，瓷坩埚是硅酸盐产品，坩埚中的SiO2能与NaOH反应，正确；D项，沙子的主要成分是SiO2，光伏材料的成分是晶体硅，由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2＋2C高温,Si＋2CO↑，正确。8．下列说法正确的是()A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以与碱反应，但不能与任何酸反应B．根据反应SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())CaSiO3＋CO2↑可推知硅酸的酸性比碳酸的强C．CO2气体通入硅酸钠溶液中可制得硅酸D．SiO2能溶于水，也能跟水反应生成酸解析：选CA项，SiO2可与强碱反应，也可与氢氟酸反应，错误；B项，反应能够发生是因为CO2以气体形式逸出而使反应进行得彻底，是利用SiO2、CO2沸点的不同，而不是利用硅酸、碳酸酸性的强弱，错误；C项符合“强酸制弱酸”的一般规律，正确；D项，SiO2难溶于水，也不能与水反应，错误。9．有A、B、C、D、E五种都含硅元素的物质，它们能发生如下变化：①C受热后失水生成D；②A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀E；③D与烧碱反应生成A和水；④B在空气中燃烧生成D；⑤D在高温下与碳酸钙反应生成E和一种气体；⑥A溶液与盐酸反应可生成白色胶状沉淀C；⑦D在高温下与碳反应生成单质B。试回答：(1)写出下列物质的化学式：A________、C________、E________。(2)写出下列反应的离子方程式：①A溶液＋钙盐溶液→白色沉淀E：_____________________________________。②D＋NaOH(溶液)→A＋H2O：________________________________________。③A溶液＋盐酸→白色胶状沉淀C：_____________________________________。解析：因A、B、C、D、E都含有硅元素，再由题中的转化关系可判断，A是Na2SiO3，B是Si，C是H2SiO3，D是SiO2，E是CaSiO3。答案：(1)Na2SiO3H2SiO3CaSiO3(2)①SiOeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaSiO3↓②2OH－＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O③SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓10．(1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足以显示化学对现代物质文明发展中所起到的重要作用。例如：①光导纤维的主要成分是______________________；②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是________________________________________________________________________；③计算机芯片的主要成分是________。④用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为________的化合物。(2)写出工业上制备该元素的单质及提纯的有关化学方程式：①________________________________________________________________________，②________________________________________________________________________，③________________________________________________________________________。解析：(1)光导纤维的主要成分是SiO2；应用于太阳能电池中作光电转化材料的是半导体硅；计算机芯片的主要成分也是硅；用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为铝硅酸盐的化合物。(2)工业提取纯硅的过程。答案：(1)①SiO2②Si③Si④铝硅酸盐(2)①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())2CO↑＋Si(粗硅)②Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())4HCl＋Si(高纯硅)1．下列有关硅的说法中不正确的是()A．硅是非金属元素，但晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体B．常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态的形式存在C．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料D．硅在常温下能与NaOH溶液发生氧化还原反应解析：选B硅的化学性质不活泼，在常温下只能与F2、氢氟酸和强碱发生反应，但自然界中不存在游离态的硅单质，B项错误；常温下，Si与NaOH溶液发生反应：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑，该反应有化合价的变化，是氧化还原反应，D正确。2．下列有关SiO2的叙述正确的是()A．SiO2不与任何酸反应B．玻璃中含有SiO2，所以不能用玻璃瓶盛装稀氢氧化钠溶液C．SiO2是酸性氧化物，能与NaOH反应D．SiO2能与水反应生成硅酸解析：选CA项，SiO2可与氢氟酸反应；B项，可用玻璃瓶盛装稀NaOH溶液，但不能用玻璃塞；D项，SiO2与水不反应。3．用石英制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())Si(粗)＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())Si(纯)＋4HCl下列关于上述反应的分析不正确的是()A．①③属于置换反应，②属于化合反应B．高温下焦炭与氢气的还原性均强于硅C．任一反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子D．高温下将石英、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅解析：选DA项，根据置换反应和化合反应的概念即可判断，正确；B项，由反应①知焦炭的还原性强于硅，由反应③知氢气的还原性强于硅，正确；C项，在三个反应中，硅元素的化合价从0变为＋4或从＋4变为0，故每消耗或生成28g硅，转移电子均为4mol，正确；D项，制备高纯硅时，先使石英与焦炭在高温下生成粗硅，再把粗硅与Cl2反应制得SiCl4，SiCl4经提纯后再用氢气还原才可以得到高纯硅，错误。4．过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成()①水泥②玻璃③瓷器④混凝土⑤一种硅酸盐产品A．①④ B．②⑤C．③ D．①③⑤解析：选B泥沙的主要成分为SiO2，泥沙、纯碱、生石灰熔化后发生的反应为SiO2＋CaOeq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())CaSiO3，SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())Na2SiO3＋CO2↑，所得物为过量SiO2、CaSiO3、Na2SiO3，属于玻璃，玻璃是一种硅酸盐产品。5．绿柱石称为绿宝石，其主要成分为BenAl2Si6O18，也可以用二氧化硅和金属氧化物的形式表示，则n为()A．1B．2C．3D．4解析：选C各元素的化合价标在元素符号的上面为：Beq\o(e,\s\up6(＋2))nAeq\o(l,\s\up6(＋3))2Seq\o(i,\s\up6(＋4))6eq\o(O,\s\up6(－2))18中，根据化合物元素的化合价的代数和为0，可得2n＋3×2＋4×6＝2×18，n＝3。6．下列有关硅酸盐的说法中正确的是()A．硅酸盐中的阴离子都是SiOeq\o\al(2－,3)B．硅酸盐都难溶于水C．通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的D．Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂解析：选D硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，它包含结构简单的硅酸盐(如Na2SiO3)，也包含结构复杂的硅酸盐，A项错误；简单的硅酸盐中有少数溶于水，如Na2SiO3、K2SiO3等，B项错误；对于硅酸盐，氧化物的形式仅仅是一种表达方式，并不是说它就是由氧化物组成的，C项错误。7．下列有关硅及其化合物的说法中正确的是()A．在粗硅的提取中发生反应2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))2CO↑＋Si，硅被氧化，所以碳的还原性大于硅的还原性B．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中C．用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2D．由Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(△))CO2＋Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸解析：选C反应中Si元素化合价由＋4价降低到0价，SiO2为氧化剂，被还原，硅为还原产物；C元素化合价由0价升高到＋2价，碳为还原剂，具有还原性，发生氧化反应，CO为氧化产物，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，所以碳的还原性大于硅的还原性，硅不是被氧化而是被还原，故A错误；硅酸钠是一种无机粘合剂，能将玻璃塞和瓶体粘在一起，硅酸钠属于弱酸强碱盐，水解呈碱性，磨口玻璃塞中玻璃成分二氧化硅能和碱反应，生成具有粘性的硅酸钠，造成玻璃塞和瓶体粘在一起，不便于打开，所以硅酸钠不可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，故B错误；用SiO2制取硅酸，先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，因碳酸酸性强于硅酸且硅酸溶解度较小易沉淀，所以通入CO2，发生Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，制得硅酸，故C正确；酸性强弱的比较只有在没有外界条件干扰化学反应时才能比较，反应条件为高温干扰化学反应，所以不能说明硅酸酸性比碳酸酸性强，一般在溶液中强酸可制得弱酸，即硅酸钠溶液中通入CO2，制得硅酸说明碳酸酸性强于硅酸，故D错误。8．(2017·温州普通高中联考)某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究。下列有关说法不正确的是()A．由Ⅱ可知X中一定存在SiO2B．无法判断混合物中是否含有Na2OC．1.92g固体成分为CuD．15.6g混合物X中m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1解析：选B向混合物中加入盐酸，得到蓝色溶液，一定发生反应Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，向4.92g固体中加入过量NaOH溶液，过滤，固体质量减少到1.92g，说明步骤Ⅰ中氧化铁完全反应，铜有剩余，4.92g固体是铜和SiO2的混合物，发生反应为SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，所以由Ⅱ可知X中一定存在SiO2,1.92g固体成分是铜，A、C项正确；途径b中，混合物溶于水过滤，固体质量减少，一定发生反应Na2O＋2H2O=2NaOH,2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O，不溶物是氧化铁和铜，所以可以判断混合物中含有Na2O，B项错误；D项，设氧化铁的物质的量为x，金属铜的物质的量为y，由Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，得出：Fe2O3～2FeCl3～Cu，则160x＋64y＝6.4,64y－64x＝1.92，解得x＝0.02mol，y＝0.05mol，所以氧化铁的质量为0.02mol×160g·mol－1＝3.2g，金属铜的质量为0.05mol×64g·mol－1＝3.2g，则原混合物中m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1，D项正确。9．A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互关系如图所示，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的原子结构示意图为________，它的最高价为________。(2)B的化学式(分子式)为________，B和碳反应生成A和E的化学方程式是______________________。(3)C的化学式(分子式)为________，D的化学式(分子式)为________。解析：由A为地壳中含量仅次于氧的非金属单质，推知A为硅单质。根据“eq\a\vs4\al(B)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(加碳),\s\do5(高温)))eq\a\vs4\al(Si＋E)”，“eq\a\vs4\al(B)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(加氧化钙),\s\do5(高温)))eq\a\vs4\al(C)”，“eq\a\vs4\al(B)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5()))eq\a\vs4\al(D＋H2O)”推知B为SiO2，C为CaSiO3，D为Na2SiO3。答案：(1