高中蘇教版化學(xué)必修1教學(xué)案：專題3 第三單元 含硅礦物與信息材料 Word版含答案

《高中蘇教版化學(xué)必修1教學(xué)案：專題3 第三單元 含硅礦物與信息材料 Word版含答案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中蘇教版化學(xué)必修1教學(xué)案：專題3 第三單元 含硅礦物與信息材料 Word版含答案（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 精品資料 第三單元 含硅礦物與信息材料 —————————————————————————————————————— [課標(biāo)要求] 1．了解硅在自然界中的存在形式，了解硅及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用。 2．知道二氧化硅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，了解二氧化硅制品在高科技信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。 3．以自然界存在的硅酸鹽到單質(zhì)硅的制備為線索，認(rèn)識自然界中形形色色的硅酸鹽。 　 1．硅酸鹽的化學(xué)式常用氧化物形式表示。 2．水玻璃是硅酸鈉的水溶液。水泥、陶瓷、玻璃為硅酸鹽產(chǎn)品。 3．SiO2熔點高硬度大，是一種酸性氧化物，SiO2

2、＋CaOCaSiO3， SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。SiO2可用于制造硅單質(zhì)及光導(dǎo)纖維。 4．硅晶體的熔、沸點高，硬度大，常溫下比較穩(wěn)定，與O2、Cl2、HNO3、 H2SO4等很難發(fā)生反應(yīng)，硅晶體可用作半導(dǎo)體材料。 5．工業(yè)制備高純硅的主要反應(yīng)有SiO2＋2CSi＋2CO↑， Si＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si＋4HCl。 1．硅酸鹽 (1)表示方法——氧化物法 俗名 鋯石 紅柱石 鈣鋁石榴子石 鎂橄欖石 氧化物 表示法 ZrO2 SiO2 Al2O3 SiO2 3CaOAl2O3 3SiO2 2

3、MgO SiO2 (2)硅酸鈉 ①性質(zhì)： a．可溶于水，其水溶液稱“水玻璃”。 b．水溶液可與鹽酸、CO2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。 ②用途： Na2SiO3溶液在建筑行業(yè)常用做黏合劑，經(jīng)Na2SiO3溶液浸泡過的木材、紡織品等既耐腐蝕又不易著火。 2．硅酸鹽產(chǎn)品 硅酸鹽產(chǎn)品 原料 主要設(shè)備 水泥 黏土、石灰石及石膏 水泥回轉(zhuǎn)窯 玻璃 石灰石、純堿、石英 玻璃熔爐 陶瓷 黏土 [特別提醒] (1)硅酸是一種比H2CO3還弱的酸，且難溶于水。 (2)普通玻璃的成分為Na2SiO3、CaSiO3、SiO2可寫成Na2OCaO6SiO2。 (3)玻璃是混

4、合物，沒有固定熔點，加熱時在一定溫度范圍內(nèi)軟化。 (4)分子篩的成分是鋁硅酸鹽。 1．Na2SiO3為什么必須密封保存？ 提示：Na2SiO3會吸收空氣中的CO2和水蒸氣而變質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。 2．硅酸鹽可寫成二氧化硅和金屬氧化物的形式，是否可理解成硅酸鹽是二氧化硅和金屬氧化物的混合物？ 提示：否。硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常用SiO2和金屬氧化物的組合形式來表示其組成，但不是它們的混合物。 1．硅酸鹽氧化物形式的改寫 例如：鈉長石(NaAlSi3O8)不能寫成Na2OAl2O33SiO2，應(yīng)寫成Na2

5、OAl2O36SiO2。 2．新型陶瓷的性能及用途 品種 主要性能 主要用途 高溫結(jié)構(gòu) 陶瓷 ①耐高溫；②耐氧化；③耐磨蝕 耐高溫材料，洲際導(dǎo)彈的端頭，火箭發(fā)動機的尾管及燃燒室，汽車發(fā)動機，噴氣發(fā)動機 壓電陶瓷 能實現(xiàn)機械能與電能的相互轉(zhuǎn)化 電波濾波器、通話器、聲納探傷器、點火器 透明陶瓷 ①優(yōu)異的光學(xué)性能；②耐高溫；③絕緣性好 制高壓鈉燈的燈管，防彈“玻璃” 超導(dǎo)陶瓷 超導(dǎo)性 超導(dǎo)材料 1．昆侖玉的成分可簡單看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，則其用二氧化硅和金屬氧化物的形式可表示為(　　) A．CaOMgOSiO2H2O B．2CaO5

6、MgO8SiO2H2O C．2CaOMgOSiO22H2O D．5CaO2MgO8SiO2H2O 解析：選B　根據(jù)昆侖玉的化學(xué)式，將Ca、Mg、Si、H分別寫成氧化物的形式，按活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→SiO2→H2O的順序排列，再調(diào)整各氧化物前的計量數(shù)并使其與昆侖玉化學(xué)式中一致，可得昆侖玉氧化物表示形式為2CaO5MgO8SiO2H2O。 2．下列說法正確的是(　　) A．制取水泥和玻璃的原料中均有純堿 B．普通玻璃是電的絕緣體，這種透明的固體物質(zhì)是混合物，無固定的熔點 C．普通玻璃俗稱水玻璃 D．硅酸鹽工業(yè)使用的每一種原料都含有硅 解析：選B　制取玻璃的原料中有純

7、堿，而制取水泥的原料中沒有純堿，A不正確；普通玻璃的組成一般為Na2OCaO6SiO2，玻璃屬于混合物，沒有固定的熔點，B正確；普通玻璃和水玻璃的成分不同，水玻璃不是普通玻璃的俗名，C不正確；制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石，石灰石中不含有硅，D不正確。 1．存在 沙石、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅。 2．物理性質(zhì) 熔沸點很高、硬度很大，不溶于水。 3．化學(xué)性質(zhì) (1)常溫下性質(zhì)不活潑，不與水、酸(HF除外)反應(yīng)。 (2)是一種酸性氧化物 SiO2SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2OSiO2＋CaO高溫,CaSiO3。 (3)特性：SiO

8、2能與HF反應(yīng)，化學(xué)方程式為SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。 4．用途：用于制光導(dǎo)纖維、光學(xué)鏡片、石英坩堝。 5．SiO2和CO2的比較 SiO2 CO2 不 同 點 熔、沸點 高 低 狀態(tài) 無色晶體 氣態(tài) 與水反應(yīng) 不反應(yīng) CO2＋H2OH2CO3 與酸反應(yīng) 只與氫氟酸反應(yīng) 不反應(yīng) 相 同 點 與堿性氧 化物反應(yīng) CaO＋SiO2CaSiO3 CO2＋CaO===CaCO3 與堿反應(yīng) SiO2＋2NaOH=== Na2SiO3＋H2O CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O 與某些鹽 反應(yīng)

9、 SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑ SiO2＋CaCO3 CaSiO3＋CO2↑ CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3 CO2＋H2O＋Na2SiO3 ===H2SiO3↓＋Na2CO3 與碳反應(yīng) SiO2＋2C Si＋2CO↑ CO2＋C2CO 1．下列關(guān)于SiO2和CO2的說法中正確的是(　　) A．CO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐 B．CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸 C．CO2是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物 D．CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子組成的 解析：選A　雖然SiO2是H2SiO3的酸酐，但Si

10、O2卻不能溶于水生成H2SiO3，而CO2可溶于水生成H2CO3，B錯誤；SiO2與CO2都是酸酐，都是酸性氧化物，A正確，C錯誤；CO2是由CO2分子構(gòu)成的，而SiO2則是由硅原子和氧原子構(gòu)成的，SiO2中不存在分子，D錯誤。 2．SiO2是一種酸性氧化物，下列反應(yīng)的化學(xué)方程式中不正確的是(　　) A．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O B．SiO2＋CaOCaSiO3 C．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O D．SiO2＋4HCl===SiCl4＋2H2O 解析：選D　SiO2是一種酸性氧化物，可以和堿、堿性氧化物反應(yīng)，也可以和氫氟酸反應(yīng)，但不能與鹽酸反應(yīng)

11、，D項不正確。 1．物理性質(zhì) 硅晶體的熔點和沸點都很高，硬度很大，導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是一種半導(dǎo)體材料。 2．化學(xué)性質(zhì) (1)常溫下，單質(zhì)硅比較穩(wěn)定，與O2、Cl2、硝酸、硫酸等都很難發(fā)生反應(yīng)。 (2)加熱時Si＋O2SiO2Si＋2Cl2SiCl4 3．工業(yè)制法 SiO2Si(粗)SiCl4Si(純) 反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為SiO2＋2CSi＋2CO↑，Si＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si＋4HCl。 4．用途：硅用作半導(dǎo)體材料，制造集成電路。 1．用焦炭在電爐中隔絕空氣還原SiO2制取粗硅時，為什么生成CO而不是CO2? 提示

12、：制取粗硅時，工業(yè)生產(chǎn)中使用過量焦炭，發(fā)生反應(yīng)：C＋CO2△,2CO，故產(chǎn)物是CO而不是CO2。 2．在焦炭與SiO2制取粗硅的反應(yīng)中，還原劑和還原產(chǎn)物分別是什么？ 提示：焦炭；硅。 1．硅的制備 硅單質(zhì)是由其氧化物制得的，主要分為兩個階段： (1)粗硅的制備：2C＋SiO2Si(粗硅)＋2CO↑ (2)純硅的制備：Si(粗硅)＋2Cl2△,SiCl4、SiCl4＋2H2高溫,Si(純硅)＋4HCl。 2．硅及其化合物的“反?！? (1)硅的還原性比碳強，而碳在高溫下卻能從二氧化硅中還原出硅。 (2)非金屬單質(zhì)與強堿溶液反應(yīng)一般不生成氫氣，而硅卻與強堿溶液反應(yīng)放出氫氣 S

13、i＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 (3)一般情況下，活潑金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣，非金屬單質(zhì)與非氧化性酸不反應(yīng)，但硅卻與氫氟酸反應(yīng)放出氫氣：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 (4)一般情況下，酸性氧化物不與酸反應(yīng)，但SiO2能與氫氟酸反應(yīng)：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。 (5)非金屬氧化物一般沸點較低，呈氣態(tài)，但二氧化硅熔點很高，是固態(tài)。H2SiO3是常溫下呈固態(tài)的酸。 (6)無機含氧酸一般都溶于水，但硅酸不溶于水。 (7)常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但在自然界卻不存在單質(zhì)硅。 (8)硅酸鈉叫泡花堿，但它是鹽，硅酸鈉水溶液又稱水玻璃，

14、但其與玻璃成分不完全相同。 (9)非金屬單質(zhì)一般為絕緣體，但硅為半導(dǎo)體，石墨為導(dǎo)體。 (10)硅具有“親氟”性：Si＋2F2===SiF4，Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。 3．硅及其化合物的轉(zhuǎn)化 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： ①Si＋O2SiO2； ②SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O； ③CO2＋H2O＋Na2SiO3===Na2CO3＋H2SiO3↓； ④H2SiO3SiO2＋H2O； ⑤SiO2＋2CSi＋2CO↑。 1．下列關(guān)于硅的說法正確的是(　　) A．硅是非金屬元素，故它的單質(zhì)是灰黑色沒有

15、金屬光澤的固體 B．硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料 C．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)起反應(yīng) D．當(dāng)加熱到任何溫度時，硅不能與氧氣、氯氣等非金屬反應(yīng) 解析：選B　常溫下，硅可與氟氣、氫氟酸、強堿溶液反應(yīng)，加熱或高溫條件下，硅能與氧氣、氯氣起反應(yīng)。 2．制備硅單質(zhì)時，主要化學(xué)反應(yīng)如下： ①SiO2(石英砂)＋2C(焦炭)高溫,Si(粗硅)＋2CO↑； ②Si(粗硅)＋2Cl2加熱,SiCl4； ③SiCl4＋2H2高溫,Si(純硅)＋4HCl。 下列對上述三個反應(yīng)的敘述中，不正確的是(　　) A．①為置換反應(yīng) B．①②③均為氧化還原反應(yīng) C．

16、②為化合反應(yīng) D．三個反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素均被還原 解析：選D　反應(yīng)②中硅元素的化合價升高，被氧化，D項錯誤。 [三級訓(xùn)練節(jié)節(jié)過關(guān)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．地球的表層大多是巖石，而大多數(shù)巖石的主要成分都是硅酸鹽，下面用鹽或氧化物的形式表示巖石的組成，其中不正確的是(　　) A．鈣沸石[Ca(Al2Si3O10)3H2O]表示為 CaOAl2O33SiO23H2O B．鎂橄欖石(Mg2SiO4)可表示為2MgOSiO2 C．閃石[Ca2Mg5Si8O22(OH)2]表示為 2CaSiO35MgSiO3H2O D．高嶺

17、石[Al2(Si2O5)(OH)4]可表示為 Al2O32SiO22H2O 解析：選C 　2CaSiO35MgSiO3H2O中Ca與Si的原子個數(shù)比為2∶7，而閃石Ca2Mg5Si8O22(OH)2中，Ca與Si原子個數(shù)比為2∶8，錯誤。 2．下列敘述正確的是(　　) A．自然界中存在大量的單質(zhì)硅 B．石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅 C．二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)活潑，溶于水形成難溶的硅酸 D．自然界中的二氧化硅都存在于水晶礦中 解析：選B　自然界中不存在游離態(tài)硅，硅在自然界中主要以二氧化硅、硅酸鹽的形式存在，A項錯誤；二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水，C項錯誤；自然界中的二氧

18、化硅存在于石英、水晶和硅石中，D項錯誤。 3．下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和該性質(zhì)的應(yīng)用均正確的是(　　) A．二氧化硅溶于水顯酸性 B．二氧化碳通入水玻璃中可以得到硅酸 C．單質(zhì)硅常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維 D．二氧化硅不與任何酸反應(yīng)，可用石英制造耐酸容器 解析：選B　SiO2是酸性氧化物，但其不溶于水，也不與水反應(yīng)，化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，能與氫氟酸反應(yīng)。 4．關(guān)于硅及其化合物的敘述中，正確的是(　　) A．硅是良好的半導(dǎo)體材料，可以與NaOH溶液和氫氟酸反應(yīng) B．二氧化硅與石灰石反應(yīng)：SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO↑ C．用焦炭還原二氧化硅生產(chǎn)硅：SiO2＋2CSi＋2CO2

19、↑ D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2 解析：選A　B項，正確的化學(xué)方程式為CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑；C項，正確的化學(xué)方程式為SiO2＋2C2CO↑＋Si；D項，玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2。 5．黏土是很多硅酸鹽產(chǎn)品的原料之一，創(chuàng)造歷史、享譽全球的景德鎮(zhèn)陶瓷就是利用了當(dāng)?shù)氐膬?yōu)質(zhì)黏土資源。請回答下列問題： (1)黏土的主要成分的化學(xué)式為Al2Si2Ox(OH)4，其中x的值是________，黏土的主要成分若以氧化物形式表示，應(yīng)寫為____________________________________________

20、____。 (2)在黏土資源豐富的地區(qū)還可以興建水泥廠、玻璃廠、硫酸廠等，這些工廠中屬于硅酸鹽工業(yè)的有________，玻璃廠生產(chǎn)雕花玻璃過程所依據(jù)的化學(xué)原理是________________________(用化學(xué)方程式表示)。 解析：(1)根據(jù)化合物中各元素的正、負(fù)化合價代數(shù)和為零可得32＋42＋(－2)x＋(－1)4＝0，x＝5；黏土的主要成分以氧化物形式可表示為Al2O32SiO22H2O。 (2)傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品有水泥、玻璃和陶瓷，故水泥廠、玻璃廠屬于硅酸鹽工業(yè)；生產(chǎn)雕花玻璃是利用氫氟酸對玻璃的腐蝕性，即：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。 答案：(1)5　Al2O3

21、2SiO22H2O (2)水泥廠、玻璃廠 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 1．下列溶液可以盛放在玻璃試劑瓶中但不能用磨口玻璃塞的是(　　) A．稀鹽酸　　　　　　　 　B．氫氟酸 C．氫氧化鈉溶液 D．氯化鈉溶液 解析：選C　NaOH溶液呈堿性，能與玻璃中的SiO2反應(yīng)，生成的Na2SiO3溶液把瓶塞和瓶體粘在一起不易打開；氫氟酸能腐蝕玻璃，不能用玻璃試劑瓶盛放。 2．制備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：選B　制備陶瓷的原料是黏土、長石和石英等，制備水泥的原料是石灰石、黏土和其他輔助原料，所共同的原

22、料是黏土。 3．下列反應(yīng)能說明SiO2是酸性氧化物的是(　　) A．SiO2＋2CSi＋2CO↑ B．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O C．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O D．SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑ 解析：選B　酸性氧化物是指能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，故B項可證明SiO2屬于酸性氧化物。 4．《青花瓷》中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你初妝”、“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目，但古瓷中所用顏料成分一直是個謎，近年來科學(xué)家才得知大多為硅酸鹽，如藍紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox，銅為＋2價)，下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法不

23、正確的是(　　) A．可用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2 B．性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色 C．易溶解于強酸和強堿 D．x等于6 解析：選C　“硅酸銅鋇”能穩(wěn)定存在說明其性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色，不易與酸、堿反應(yīng)?！肮杷徙~鋇”中Ba為＋2價，Cu為＋2價，Si為＋4價，則x＝6，用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2，A、B、D均正確。 5．下列變化中，不能一步實現(xiàn)的是(　　) A．Na2SiO3→H2SiO3 B．H2SiO3→SiO2 C．SiO2→H2SiO3 D．SiO2→Na2SiO3 解析：選C　Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl；H2Si

24、O3SiO2＋H2O；SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。 6．生石灰中往往含有雜質(zhì)CaCO3和SiO2，要檢驗是否存在這兩種雜質(zhì)，最好選用(　　) A．水 B．鹽酸 C．硫酸 D．燒堿溶液 解析：選B　檢驗CaCO3常用鹽酸，而SiO2又不溶于鹽酸，故把生石灰(含CaCO3、SiO2)投入足量鹽酸中，若發(fā)現(xiàn)有氣泡生成且有不溶物存在，可檢驗含有CaCO3和SiO2。 7．下列有關(guān)說法中錯誤的是(　　) A．氫氟酸不能盛放在玻璃試劑瓶中 B．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸鹽 C．灼燒NaOH固體時不能使用瓷坩堝，因為坩堝中的SiO2能與NaOH反應(yīng) D

25、．由沙子制備光伏材料時的反應(yīng)之一為SiO2＋2C高溫,Si＋2CO↑ 解析：選B　A項，氫氟酸能腐蝕玻璃，所以氫氟酸不能盛放在玻璃試劑瓶中，正確；B項，水晶的主要成分是SiO2，不是硅酸鹽，錯誤；C項，瓷坩堝是硅酸鹽產(chǎn)品，坩堝中的SiO2能與NaOH反應(yīng)，正確；D項，沙子的主要成分是SiO2，光伏材料的成分是晶體硅，由沙子制備光伏材料時的反應(yīng)之一為SiO2＋2C高溫,Si＋2CO↑，正確。 8．下列說法正確的是(　　) A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以與堿反應(yīng)，但不能與任何酸反應(yīng) B．根據(jù)反應(yīng)SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑可推知硅酸的酸性比碳酸的強 C．CO2氣體通入硅酸

26、鈉溶液中可制得硅酸 D．SiO2能溶于水，也能跟水反應(yīng)生成酸 解析：選C　A項，SiO2可與強堿反應(yīng)，也可與氫氟酸反應(yīng)，錯誤；B項，反應(yīng)能夠發(fā)生是因為CO2以氣體形式逸出而使反應(yīng)進行得徹底，是利用SiO2、CO2沸點的不同，而不是利用硅酸、碳酸酸性的強弱，錯誤；C項符合“強酸制弱酸”的一般規(guī)律，正確；D項，SiO2難溶于水，也不能與水反應(yīng)，錯誤。 9．有A、B、C、D、E五種都含硅元素的物質(zhì)，它們能發(fā)生如下變化：①C受熱后失水生成D；②A溶液與鈣鹽溶液反應(yīng)生成白色沉淀E；③D與燒堿反應(yīng)生成A和水；④B在空氣中燃燒生成D；⑤D在高溫下與碳酸鈣反應(yīng)生成E和一種氣體；⑥A溶液與鹽酸反應(yīng)可生成白

27、色膠狀沉淀C；⑦D在高溫下與碳反應(yīng)生成單質(zhì)B。 試回答： (1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式： A________、C________、E________。 (2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式： ①A溶液＋鈣鹽溶液―→白色沉淀E：　_____________________________________。 ②D＋NaOH(溶液)―→A＋H2O：　________________________________________。 ③A溶液＋鹽酸―→白色膠狀沉淀C：_____________________________________。 解析：因A、B、C、D、E都含有硅元素，再由題中的

28、轉(zhuǎn)化關(guān)系可判斷，A是Na2SiO3，B是Si，C是H2SiO3，D是SiO2，E是CaSiO3。 答案：(1)Na2SiO3　H2SiO3　CaSiO3 (2)①SiO＋Ca2＋===CaSiO3↓ ②2OH－＋SiO2===SiO＋H2O ③SiO＋2H＋===H2SiO3↓ 10．(1)用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占重要位置，足以顯示化學(xué)對現(xiàn)代物質(zhì)文明發(fā)展中所起到的重要作用。例如： ①光導(dǎo)纖維的主要成分是______________________； ②目前應(yīng)用最多的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化材料是_________________________________

29、_______________________________________； ③計算機芯片的主要成分是________。 ④用作吸附劑、干燥劑、催化劑或催化劑載體的人造分子篩大多是一類稱為________的化合物。 (2)寫出工業(yè)上制備該元素的單質(zhì)及提純的有關(guān)化學(xué)方程式： ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________， ③____

30、____________________________________________________________________。 解析：(1)光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2；應(yīng)用于太陽能電池中作光電轉(zhuǎn)化材料的是半導(dǎo)體硅；計算機芯片的主要成分也是硅；用作吸附劑、干燥劑、催化劑或催化劑載體的人造分子篩大多是一類稱為鋁硅酸鹽的化合物。 (2)工業(yè)提取純硅的過程。 答案：(1)①SiO2?、赟i?、跾i?、茕X硅酸鹽 (2)①SiO2＋2C2CO↑＋Si(粗硅) ②Si＋2Cl2SiCl4 ③SiCl4＋2H24HCl＋Si(高純硅) 1．下列有關(guān)硅的說法中不正確的是(　　)

31、 A．硅是非金屬元素，但晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體 B．常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以自然界中的硅大部分以游離態(tài)的形式存在 C．硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料 D．硅在常溫下能與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng) 解析：選B　硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在常溫下只能與F2、氫氟酸和強堿發(fā)生反應(yīng)，但自然界中不存在游離態(tài)的硅單質(zhì)，B項錯誤；常溫下，Si與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，該反應(yīng)有化合價的變化，是氧化還原反應(yīng)，D正確。 2．下列有關(guān)SiO2的敘述正確的是(　　) A．SiO2不與任何酸反應(yīng) B．玻璃中含有SiO2，

32、所以不能用玻璃瓶盛裝稀氫氧化鈉溶液 C．SiO2是酸性氧化物，能與NaOH反應(yīng) D．SiO2能與水反應(yīng)生成硅酸 解析：選C　A項，SiO2可與氫氟酸反應(yīng)；B項，可用玻璃瓶盛裝稀NaOH溶液，但不能用玻璃塞；D項，SiO2與水不反應(yīng)。 3．用石英制取并獲得高純硅的主要化學(xué)反應(yīng)如下： ①SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑ ②Si(粗)＋2Cl2SiCl4 ③SiCl4＋2H2Si(純)＋4HCl 下列關(guān)于上述反應(yīng)的分析不正確的是(　　) A．①③屬于置換反應(yīng)，②屬于化合反應(yīng) B．高溫下焦炭與氫氣的還原性均強于硅 C．任一反應(yīng)中，每消耗或生成28 g硅，均轉(zhuǎn)移4 mol電子

33、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 解析：選D　A項，根據(jù)置換反應(yīng)和化合反應(yīng)的概念即可判斷，正確；B項，由反應(yīng)①知焦炭的還原性強于硅，由反應(yīng)③知氫氣的還原性強于硅，正確；C項，在三個反應(yīng)中，硅元素的化合價從0變?yōu)椋?或從＋4變?yōu)?，故每消耗或生成28 g硅，轉(zhuǎn)移電子均為4 mol，正確；D項，制備高純硅時，先使石英與焦炭在高溫下生成粗硅，再把粗硅與Cl2反應(yīng)制得SiCl4，SiCl4經(jīng)提純后再用氫氣還原才可以得到高純硅，錯誤。 4．過量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成(　　) ①水泥?、诓ＡА、鄞善鳌、芑炷痢、菀环N硅酸鹽產(chǎn)品 A．①④　　　　　　　　 B．②⑤

34、 C．③ D．①③⑤ 解析：選B　泥沙的主要成分為SiO2，泥沙、純堿、生石灰熔化后發(fā)生的反應(yīng)為SiO2＋CaOCaSiO3，SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，所得物為過量SiO2、CaSiO3、Na2SiO3，屬于玻璃，玻璃是一種硅酸鹽產(chǎn)品。 5．有一粗硅，含鐵雜質(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，放出等量的氫氣，則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是(　　) A．物質(zhì)的量比為1∶1 B．物質(zhì)的量比為2∶1 C．質(zhì)量比為6∶1 D．質(zhì)量比為2∶1 解析：選B　粗硅與鹽酸反應(yīng)是鐵與鹽酸反應(yīng)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；粗硅與堿液

35、反應(yīng)是硅與堿反應(yīng)Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，因放出等量氫氣，則鐵與硅的物質(zhì)的量比為2∶1，質(zhì)量比為4∶1。 6．綠柱石稱為綠寶石，其主要成分為BenAl2Si6O18，也可以用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示，則n為(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 解析：選C　各元素的化合價標(biāo)在元素符號的上面為：BnA2S618中，根據(jù)化合物元素的化合價的代數(shù)和為0，可得2n＋32＋46＝218，n＝3。 7．下列有關(guān)硅酸鹽的說法中正確的是(　　) A．硅酸鹽中的陰離子都是SiO B．硅酸鹽都難溶于水 C．通常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，說明硅酸鹽

36、就是由各種氧化物組成的 D．Na2SiO3是一種最簡單的硅酸鹽，其水溶液可用作黏合劑 解析：選D　硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，它包含結(jié)構(gòu)簡單的硅酸鹽(如Na2SiO3)，也包含結(jié)構(gòu)復(fù)雜的硅酸鹽，A項錯誤；簡單的硅酸鹽中有少數(shù)溶于水，如Na2SiO3、K2SiO3等，B項錯誤；對于硅酸鹽，氧化物的形式僅僅是一種表達方式，并不是說它就是由氧化物組成的，C項錯誤。 8．下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是(　　) ①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素?、谒?、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品　③高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維?、芴沾墒侨祟悜?yīng)用很早的硅酸鹽材料 A．①② B

37、．②③ C．①④ D．③④ 解析：選C　許多巖石和礦物中含有硅元素，①正確；水晶的主要成分是二氧化硅，所以水晶不是硅酸鹽制品，②錯誤；光導(dǎo)纖維是由高純度的二氧化硅制成的，③錯誤；陶瓷屬于硅酸鹽制品，④正確。 9．A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互關(guān)系如圖所示，A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。 請?zhí)羁眨? (1)形成單質(zhì)A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，它的最高價為________。 (2)B的化學(xué)式(分子式)為________，B和碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式是______________________。 (3)C的化

38、學(xué)式(分子式)為________，D的化學(xué)式(分子式)為________。 解析：由A為地殼中含量僅次于氧的非金屬單質(zhì)，推知A為硅單質(zhì)。根據(jù)“”，“”，“”推知B為SiO2，C為CaSiO3，D為Na2SiO3。 答案：(1)?。?　　(2)SiO2　SiO2＋2C高溫,Si＋2CO↑　(3)CaSiO3　Na2SiO3 10．含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料——光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。 (1)易與C發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是________，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________

39、_______________________________________________。 (2)將C與純堿混合高溫熔融時也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D，同時還生成B的最高價氧化物E；將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物F。 ①寫出生成D和F的化學(xué)反應(yīng)方程式：_____________________________________。 ②要將純堿高溫熔化，下列坩堝中可選用的是____。 A．普通玻璃坩堝 B．石英玻璃坩堝 C．瓷坩堝 D．鐵坩堝 (3)100 g C與石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L,100

40、g混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。 解析：(1)C為SiO2，能與SiO2反應(yīng)的酸只有氫氟酸。 (2)SiO2與Na2CO3高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)都能與Na2CO3在高溫下反應(yīng)，故不能用以上材質(zhì)的坩堝熔融Na2CO3。 (3)若SiO2恰好或過量，與CaCO3反應(yīng)的方程式只有一個，即CaCO3＋SiO2高溫,CaSiO3＋CO2↑。若CaCO3過量，除發(fā)生上述反應(yīng)外，還會發(fā)生反應(yīng)：CaCO3高溫,CaO＋CO2↑?？傊?，CaCO3的多少決定了CO2的產(chǎn)量，可通過以下關(guān)系式列式求解： CaCO3　～　CO2 100 g　　22.4 L m(CaCO3)11.2 L m(CaCO3)＝50 g。 混合物中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 100%＝50%。 答案：(1)氫氟酸(HF) SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O (2)①SiO2＋Na2CO3高溫,Na2SiO3＋CO2↑， Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ ②D　(3)50%