高中化學 第4章 元素與材料世界 第1節(jié) 硅無機非金屬材料（第2課時）硅酸鹽與無機非金屬材料學業(yè)分層測評 魯科版必修

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硅酸鹽與無機非金屬材料 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．下列物質(zhì)中，不含有硅酸鹽的是(　　) A．水玻璃　　　 B．硅芯片 C．黏土 D．普通水泥 【解析】　水玻璃中含有硅酸鈉，普通水泥中含有硅酸鈣，黏土中含有復雜的硅酸鹽，硅芯片中含的是硅單質(zhì)。 【答案】　B 2．熔融燒堿應選用的坩堝是(　　) 【導學號：20250065】 A．鐵坩堝 B．玻璃坩堝 C．石英坩堝 D．瓷坩堝 【解析】　玻璃坩堝、石英坩堝、瓷坩堝中均含SiO2，SiO2與燒堿反應。 【答案】　A 3．能貯存在帶有玻璃塞的磨口試劑瓶里的試劑是(　　) A．液溴 B．氫氧化鉀 C．氫氟酸 D．石灰水 【解析】　玻璃的主要成分是SiO2，SiO2可與HF、KOH、Ca(OH)2反應。 【答案】　A 4．(2016黑龍江慶安三中高一期末)將足量的CO2通入下列溶液中，能產(chǎn)生沉淀的是(　　) A．硅酸鈉溶液 B．石灰水 C．氯化鋇溶液 D．氯化鈣溶液 【解析】　A項，Na2SiO3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；B項，Ca(OH)2＋2CO2===Ca(HCO3)2；C、D兩項中，CO2與BaCl2、CaCl2均不反應。 【答案】　A 5．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元素 【解析】　制取玻璃的原料中有純堿，而制取水泥的原料中沒有純堿，A不正確；普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2的混合物，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，石灰石中不含有硅元素，D不正確。 【答案】　B 6．在海水提鎂、制玻璃、制水泥三種工業(yè)生產(chǎn)中，都需要原料(　　) A．Na2CO3 B．CaCO3 C．SiO2 D．黏土 【解析】　海水提鎂時要制堿，需要把貝殼(主要成分CaCO3)轉(zhuǎn)化為Ca(OH)2，制玻璃的主要原料是純堿、石灰石和石英，制水泥的主要原料是黏土和石灰石，三種工業(yè)生產(chǎn)中都需要CaCO3。 【答案】　B 7．根據(jù)水泥和玻璃的生產(chǎn)，總結出硅酸鹽工業(yè)的一般特點是(　　) ①生成物是硅酸鹽?、诜磻獥l件是高溫?、酆泄柙氐奈镔|(zhì)作為原料?、芊磻硎菑碗s的物理和化學變化 A．①③ B．①②③ C．①③④ D．①②③④ 【解析】　以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱制成的產(chǎn)品稱為硅酸鹽產(chǎn)品。 【答案】　D 8．下列有關硅酸鹽的敘述，不正確的是(　　) A．大部分硅酸鹽都難溶于水，Na2SiO3是常見的可溶性硅酸鹽，其水溶液俗稱水玻璃，可用作建筑黏合劑 B．石英砂可與燒堿反應制水玻璃： SiO2＋2OH－===SiO＋H2O C．硅酸具有酸的通性，能使石蕊試液變紅 D．石棉CaMg3(SiO3)4可表示為氧化物形式CaO3MgO4SiO2 【解析】　硅酸鹽大部分難溶于水，常見硅酸鹽中只有Na2SiO3、K2SiO3等可溶，Na2SiO3的水溶液具有黏性，可作建筑黏合劑，A正確；石英砂成分為SiO2，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，NaOH、Na2SiO3為強電解質(zhì)可拆成離子形式，B正確；硅酸具有酸的通性，例如能與堿反應，但其難溶于水，不能使石蕊變色，C錯；硅酸鹽改寫成氧化物形式時要按“較活潑金屬氧化物→較不活潑金屬氧化物→二氧化硅→水”的順序排列，所以其氧化物形式為CaO3MgO4SiO2，D正確。 【答案】　C 9．下列說法不正確的是(　　) A．陶瓷是以黏土為原料，經(jīng)高溫燒結而成的 B．高純單質(zhì)硅可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)換為電能 C．水玻璃可作木材的防火劑 D．向飽和Na2SiO3溶液中通入足量CO2，然后蒸發(fā)結晶，最后灼燒，得到Na2CO3、SiO2 【解析】　D項中發(fā)生反應Na2SiO3＋CO2＋H2O===NaHCO3＋H2SiO3↓，蒸干并灼燒時發(fā)生反應2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，H2SiO3H2O＋SiO2，Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑(生產(chǎn)玻璃的原理)。故最后得到Na2SiO3。 【答案】　D 10．由石英制取硅膠經(jīng)歷以下三步，試寫出相關反應的化學方程式(是離子反應的，寫出離子方程式)。 (1)用NaOH溶液溶解石英：_____________________________； (2)過濾，向濾液中加入鹽酸，至沉淀不再產(chǎn)生：_________________ __________________________________________________________； (3)蒸干溶液，灼燒殘留固體并使固體完全分解：___________ ____________________________________________________________。 【解析】　(1)石英的化學成分為SiO2，與NaOH溶液反應生成Na2SiO3。 (2)Na2SiO3與鹽酸反應生成H2SiO3；(3)微熱，H2SiO3溶液濃縮形成膠體，加熱硅酸溶膠脫水，生成多孔硅膠。 【答案】　(1)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓ (3)H2SiO3H2O＋SiO2 11．無機非金屬材料分為傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料兩類。 (1)制造普通玻璃的主要原料是________、________、________，發(fā)生的主要反應有：______________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)水泥是重要的工業(yè)原料，具有________性，與水摻和攪拌并靜置后，很容易凝固變硬。 (3)磷酸鈣陶瓷是一種新型無機非金屬材料，可用于制造人造骨骼，這是利用了這類材料具有________。 A．耐高溫的特性 B．電學特征 C．光學特性 D．生物功能 【答案】　(1)純堿　石灰石　石英 CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑， Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ (2)水硬　(3)D [能力提升] 12．形形色色的硅酸鹽存在于地球的每—個角落，在人類的生活和生產(chǎn)中扮演著重要的角色，下列說法不正確的是 (　　) A．古代的陶瓷、磚瓦、現(xiàn)代的玻璃、水泥等，都是硅酸鹽產(chǎn)品 B．硅晶體的導電性介于導體和絕緣體之間，是一種重要的半導體材料 C．硅酸、二氧化硅、硅酸鈉及硅酸鹽產(chǎn)品均屬于電解質(zhì) D．青花瓷胎體的原料為高嶺土[Al2Si2O5(OH)4]，若以氧化物形式可表示為Al2O32SiO22H2O 【解析】　水泥、玻璃、陶瓷屬于傳統(tǒng)的無機非金屬材料，主要成分都是硅酸鹽，A正確；晶體硅是半導體材料，B正確；二氧化硅是非電解質(zhì)，硅酸鹽產(chǎn)品是混合物，不符合電解質(zhì)是化合物的資格，C錯誤；硅酸鹽可以用鹽或氧化物的形式表示，D正確。 【答案】　C 13．綠寶石的主要成分為BenAl2[Si6O18]，也可以用SiO2和金屬氧化物的形式表示，則n為 (　　) A．1　　　　B．2　　　　C．3　　　　D．4 【解析】　Be元素化合價為＋2，根據(jù)化合價原則，2n＋23＋46＝218，解得n＝3。 【答案】　C 14．A、B、X、Y均為中學階段的常見物質(zhì)，它們之間的轉(zhuǎn)化關系如圖所示，試寫出符合下列條件的化學方程式： (1)若物質(zhì)A為非金屬氧化物，X為亮紅色金屬單質(zhì)： ____________________________________________________________。 (2)若A為金屬單質(zhì)，B為非金屬氧化物：_____________________________ ____________________________________________________________。 (3)若A和X均為非金屬單質(zhì)：_____________________________。 【解析】　由圖示可知，元素X在氧化物B中顯正價，因而在轉(zhuǎn)化過程中，B發(fā)生了還原反應，據(jù)此確定符合條件的答案。 【答案】　(1)CO＋CuOCO2＋Cu (2)2Mg＋CO22MgO＋C (3)2C＋SiO2Si＋2CO↑