2024-2025年高中化学课时分层作业23单质硅与二氧化硅含解析鲁科版必修1

PAGE5-课时分层作业(二十三)(建议用时：25分钟)[合格基础练]1．光导纤维被认为是20世纪最宏大的独创之一，它使信息高速马路在全球迅猛发展，它的独创者是被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟。光导纤维的主要成分是()A．Si B．SiO2C．Na2SiO3 D．SiCl4B[光导纤维的主要成分是SiO2。]2．下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是()A．NaOH溶液 B．Na2SiO3溶液C．盐酸 D．氢氟酸C[玻璃中所含的SiO2能和NaOH溶液反应，Na2SiO3是一种黏合剂，能使瓶塞和瓶颈粘到一块而不能打开，氢氟酸能腐蚀玻璃。]3．能说明SiO2为酸性氧化物的事实为()A．SiO2与H2SO4、HNO3不反应B．SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OC．SiO2＋2KOH=K2SiO3＋H2OD．SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up8(高温))Si＋2CO↑C[依据酸性氧化物是指与碱反应生成盐和水的氧化物，可知C项正确。]4．下列物质中，既能与氢氟酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的单质是()A．铁 B．硅酸C．硅 D．二氧化硅C[A项，Fe与NaOH溶液不反应，错误；C项，硅可与氢氟酸和氢氧化钠溶液反应，正确；硅酸和二氧化硅是化合物，不是单质，B、D项错误。]5．下列关于二氧化硅的叙述中，不正确的是()①在固态和液态时，都不导电②能跟强碱反应，但不能与水反应③SiO2的物理性质与CO2类似④既是酸性氧化物，又是碱性氧化物A．只有④ B．②④C．③④ D．①②③C[SiO2的物理性质与CO2相差较大，前者常温下为固态，后者为气态，③错误；SiO2虽可与氢氟酸反应，但不属于碱性氧化物，④错误。]6．下列关于硅和二氧化硅的说法中，不正确的是()A．晶体硅呈灰黑色，是具有金属光泽、硬而脆的固体B．硅的化学性质很稳定，但自然界里无游离态的硅存在，常温下可与其他物质发生反应C．硅和二氧化硅都能与NaOH溶液反应D．硅是常用的半导体材料，可用于制造光导纤维D[自然界中硅只以化合态形式存在，硅在常温下可与HF、F2等反应。硅与NaOH溶液反应生成H2，SiO2是酸性氧化物能与碱反应。光导纤维的成分是SiO2不是Si，D错误。][老师备选1]石英砂(主要成分为SiO2)是一种常用工业原料，其中常混有少量碳酸钙。要除去石英砂中的少量碳酸钙，应采纳的方法是()A．用水溶解后过滤分别B．用稀硫酸溶解后过滤分别C．用酒精灯加热D．用稀盐酸溶解后过滤分别D[CaCO3可溶于盐酸，而石英砂与盐酸不反应，D正确。留意B中CaCO3与H2SO4反应生成的CaSO4会附着在CaCO3表面，阻挡反应的进行，故B错误。]7．下列物质之间的转化不行以通过化合反应一步完成的是()A．SiO2→H2SiO3 B．Fe→FeCl2C．Cu→Cu2S D．Fe(OH)2→Fe(OH)3A[SiO2不溶于水；B、C、D均可以通过化合反应一步完成：Fe＋2FeCl3=3FeCl2、2Cu＋Seq\o(=,\s\up8(△))Cu2S、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。]8．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：Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2OB．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：COeq\o\al(2－,3)＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2↑C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2＋2OH－=Na2SiO3＋H2OD．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2OD[A项，应为OH－＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)；B项，不反应；C项，原子不守恒。][老师备选2]下列反应中SiO2表现的是什么性质或作用？在①～④中选出正确的答案填空。①酸性氧化物；②弱氧化性；③与挥发性酸性氧化物的盐反应得挥发性酸性氧化物；④作为玻璃的成分与氢氟酸反应雕刻玻璃(1)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O_________________________；(2)SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up8(高温))Na2SiO3＋CO2↑__________________；(3)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O______________________；(4)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up8(高温))Si(粗硅)＋2CO↑_____________________。[解析]SiO2和HF反应是其特性；SiO2和Na2CO3的反应是利用了其高沸点(难挥发)的性质；SiO2和NaOH的反应体现了其酸性氧化物的性质；在SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up8(高温))Si＋2CO↑中，SiO2为氧化剂，C为还原剂。[答案](1)④(2)③(3)①(4)②9．A、B、C、D、E代表单质或化合物，他们之间的关系如图，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像。请填空：(1)单质A的原子结构示意图为________，它的最高价为________。(2)B的化学式为________，B和碳反应生成A和E的化学方程式是____________________________________________________。(3)C的化学式为____________，D的化学式为________。[解析]依据题给信息可知A为硅，则B为SiO2，C为CaSiO3，D为Na2SiO3，E为CO。[答案](2)SiO2SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up8(高温))Si＋2CO↑(3)CaSiO3Na2SiO310．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需先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如下：eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up8(焦炭),\s\do8(高温))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up8(HCl),\s\do8(573K以上))SiHCl3(粗)eq\o(→,\s\up8(精馏))eq\x(SiHCl3（纯）)eq\o(→,\s\up8(H2),\s\do8(1357K))高纯硅①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：____________________________________________________。②整个制备过程必需严格限制无水、无氧。SiHCl3遇水猛烈反应生成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．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维B．盐酸可以与硅反应，故采纳盐酸为抛光液抛光单晶硅[解析]本题考查对质量守恒定律的理解；从信息中精确提取实质性内容，并与已有学问整合，重组为新学问的实力；用正确的化学术语进行说明的实力。(1)①依据给定的反应物和生成物写出化学方程式，留意反应条件和配平。②写出反应物和给出的生成物H2SiO3和HCl，用原子守恒法找出另一种生成物H2，并配平。(2)A选项由硅的化合物的用途可知，说法正确。B项盐酸和硅不反应。[答案](1)①SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up8(高温))Si＋3HCl②SiHCl3＋3H2O=H2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3(2)A[等级过关练]11．制备单质硅的主要化学反应如下：①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up8(高温))Si(粗)＋2CO↑②Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up8(加热))SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up8(高温))Si(纯)＋4HCl下列对上述三个反应的叙述中不正确的是()A．①③为置换反应B．①②③均为氧化还原反应C．③中SiCl4是氧化剂D．三个反应的反应物中的硅元素均被还原D[在反应②中Si被氧化。]12．对于反应：3C＋SiO2eq\o(=,\s\up8(高温))SiC＋2CO↑，下列说法正确的是()A．C作还原剂，SiO2作氧化剂B．每消耗3.6gC，可得到4.48LCOC．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2D．每生成1molCO，转移的电子数为4NAC[该反应是一个氧化还原反应，其中C既作氧化剂也作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，A错误、C正确；由于没有指明气体所处的状态，B错误；该反应中每生成1molCO，转移的电子数为2NA，D错误。]13．现有一种粗硅，含有杂质铁，取等质量的粗硅样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等物质的量的H2，则下列表示该粗硅中铁和硅的量的关系正确的是()A．物质的量之比为1∶1B．物质的量之比为1∶2C．质量之比为4∶1D．质量之比为2∶1C[粗硅与盐酸的反应是所含的Fe与盐酸的反应：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，粗硅与碱液的反应是所含的硅与碱液的反应：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑；因反应放出的H2的物质的量相等，故样品中Fe与Si的物质的量之比为2∶1，质量之比为4∶1。][老师备选2]依据如图所示A、B、D、E的改变关系，回答下列问题：(1)写出A、D的名称：A________、D________。(2)写出B→A的化学方程式：_____________________________________________________________________________________。(3)写出下列反应的离子方程式：A→E：_______________________________________________________；B→E：__________________________________