2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第4章 材料家族中的元素 第1節(jié) 硅 無(wú)機(jī)非金屬材料作業(yè)3 魯科版必修1.doc

第1節(jié) 硅 無(wú)機(jī)非金屬材料 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1下列說(shuō)法正確的是()ASiO2與H2O可以直接化合生成硅酸BC與SiO2反應(yīng)，C過(guò)量生成CO、SiO2過(guò)量生成CO2C盛放石灰水的試劑瓶瓶塞不能用玻璃塞，應(yīng)用橡膠塞DSi與NaOH溶液反應(yīng)體現(xiàn)了Si的氧化性解析：選C。SiO2難溶于水且不與水反應(yīng)，故不可用SiO2與H2O直接化合來(lái)生成硅酸；C與SiO2反應(yīng)的產(chǎn)物與反應(yīng)物用量無(wú)關(guān)；Si與NaOH溶液反應(yīng)Si價(jià)態(tài)升高體現(xiàn)了Si的還原性。2關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述中，不正確的是()A在常溫下，不與任何酸反應(yīng)B在常溫下，可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)C在加熱條件下，能與氧氣反應(yīng)D硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種同素異形體解析：選A。A項(xiàng)，在常溫下，Si能與氫氟酸反應(yīng)，不正確；Si在常溫下能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，加熱條件下也能與Cl2、O2等反應(yīng)，B、C正確；單質(zhì)硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種，D正確。3.兵馬俑中所用顏料成分一直是個(gè)謎，近年來(lái)科學(xué)家才得知大多為硅酸鹽，如藍(lán)紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox，銅為2價(jià))，下列關(guān)于硅酸銅鋇的說(shuō)法不正確的是()A可用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2B性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色C易溶解于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿Dx等于6解析：選C。硅酸銅鋇中各元素化合價(jià)：SiO，由正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于零得：22422x0，x6，則其化學(xué)式為BaCuSi2O6，用氧化物表示為BaOCuO2SiO2，因兵馬俑至今仍保留藍(lán)紫色，說(shuō)明它性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色。4下列物質(zhì)的變化，不能通過(guò)一步化學(xué)反應(yīng)完成的是()ACO2H2CO3BSiO2Na2SiO3CSiO2H2SiO3 DNa2O2Na2CO3解析：選C。SiO2不能與水直接反應(yīng)生成H2SiO3。5下列有關(guān)硅酸鹽的敘述，正確的是()A大部分硅酸鹽都易溶于水，Na2SiO3是常見(jiàn)的可溶性硅酸鹽，其水溶液俗稱(chēng)水玻璃，可用做建筑黏合劑B石英砂可與燒堿反應(yīng)制水玻璃：SiO22OH=SiOH2OC硅酸具有酸的通性，能使石蕊試液變紅D石棉Mg3Ca(SiO3)4可表示為氧化物形式：3MgOCaO4SiO2解析：選B。硅酸鹽大部分難溶于水，常見(jiàn)硅酸鹽中只有Na2SiO3、K2SiO3等可溶，Na2SiO3的水溶液具有黏性，可做建筑黏合劑，A錯(cuò)誤；石英砂成分為SiO2，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，NaOH、Na2SiO3為強(qiáng)電解質(zhì)可拆成離子形式，B正確；硅酸具有酸的通性，如能與堿反應(yīng)，但其難溶于水，不能使石蕊變色，C錯(cuò)；硅酸鹽改寫(xiě)成氧化物形式時(shí)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，由于Ca活潑性強(qiáng)于Mg，所以其氧化物形式為CaO3MgO4SiO2，D錯(cuò)。6下列坩堝中不可用于熔化KOH的是()A鐵坩堝 B鎳坩堝C瓷坩堝 D石墨坩堝解析：選C。本題主要考查知識(shí)點(diǎn)二，并且判斷哪種坩堝中含有SiO2，瓷坩堝中含有SiO2，高溫下與KOH反應(yīng)。7判斷正誤。(1)自然界存在硅單質(zhì)的同素異形體，性質(zhì)較穩(wěn)定。()(2)單質(zhì)硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。()(3)晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，能導(dǎo)電。()(4)含硅的鋼具有良好的導(dǎo)磁性和耐酸性。()(5)最早使用的半導(dǎo)體材料是硅。()解析：硅單質(zhì)存在同素異形體，但自然界中無(wú)單質(zhì)硅。硅導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是重要的半導(dǎo)體材料，最早使用的半導(dǎo)體材料是鍺。答案：(1)(2)(3)(4)(5)8氮化硅是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與氮在1 300 時(shí)反應(yīng)獲得。(1)根據(jù)性質(zhì)，推測(cè)氮化硅陶瓷的用途是_(填序號(hào))。制汽輪機(jī)葉片航空航天耐高溫材料制永久性模具汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)(2)畫(huà)出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖：_，寫(xiě)出氮化硅的化學(xué)式：_。(3)高純硅與純氮?dú)夥磻?yīng)制得氮化硅，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。解析：從有關(guān)信息可知，氮化硅是一種類(lèi)似二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)的晶體，因此具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等優(yōu)良性能。由于Si元素顯4價(jià)，N元素顯3價(jià)，故氮化硅的化學(xué)式為Si3N4。答案：(1)(2)7 2,5,Si3N4(3)2N23SiSi3N4能力提升9向用石蠟圍成的“Spark”凹槽內(nèi)注入某溶液，即可在玻璃上刻蝕出“Spark”的字樣，則該溶液是()A鹽酸 B氫氟酸C燒堿 D飽和食鹽水解析：選B。常溫下玻璃中的SiO2可與氫氟酸反應(yīng)。10若把4.2 g硅和9.2 g鈉同時(shí)放入水中，充分反應(yīng)后，能收集到氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為()A22.4 L B11.2 LC5.6 L D2.8 L解析：選B。本題考查硅與NaOH溶液的反應(yīng)，解決本題分步計(jì)算：(1)2Na2H2O=2NaOHH2 2 2 1 moln(NaOH)n1n1 mol0.2 mol，n(NaOH)0.4 mol。(2)Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2 1 2 2015 mol 0.4 mol n2NaOH過(guò)量，按Si的量計(jì)算得n20.3 mol，所以n(H2)n1n20.2 mol0.3 mol0.5 mol，V(H2)0.5 mol22.4 Lmol111.2 L。11在F、C、S、Si四種元素中，每種元素的單質(zhì)或化合物都有某些性質(zhì)不同于其他三種元素的單質(zhì)或化合物，若需要從中找出硅元素，那么其理由是()A單質(zhì)的沸點(diǎn)最高B氫化物的穩(wěn)定性最好C最高價(jià)含氧酸的酸性最強(qiáng)D晶體單質(zhì)的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間解析：選D。四種元素形成的單質(zhì)中，F(xiàn)2是氣體，C、S、Si是固體，且碳單質(zhì)的沸點(diǎn)最高；四種元素的氫化物，因F的非金屬性最強(qiáng)，故氟化氫最穩(wěn)定；四種元素中，只有F沒(méi)有最高價(jià)含氧酸，H2SO4、H2CO3、H2SiO3相比較，易知H2SO4的酸性最強(qiáng)；四種元素的單質(zhì)形成的晶體中，只有晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。12下列物質(zhì)放置在空氣中變質(zhì)(不考慮水分蒸發(fā)和吸收空氣中的水分)，且能析出沉淀，加入鹽酸時(shí)固體不溶解的是()A澄清石灰水B水玻璃C濃硫酸 DNaOH溶液解析：選B。A項(xiàng)中的Ca(OH)2能與空氣中的CO2反應(yīng)，生成CaCO3沉淀而變質(zhì)，但CaCO3能與鹽酸反應(yīng)而溶解；B項(xiàng)為Na2SiO3溶液，露置于空氣中時(shí)易吸收空氣中的CO2和H2O生成H2SiO3沉淀而使Na2SiO3變質(zhì)，且H2SiO3不與鹽酸反應(yīng)；C項(xiàng)中濃H2SO4會(huì)吸收空氣中的水分，但不會(huì)變質(zhì)；D項(xiàng)中的NaOH也能與空氣中的CO2反應(yīng)，生成Na2CO3而變質(zhì)，但Na2CO3不是沉淀。13實(shí)驗(yàn)室里保存下列試劑，關(guān)于其保存的方法和理由描述都正確的是()選項(xiàng)試劑保存方法理由A固體氫氧化鈉存放在帶橡皮塞的廣口瓶中防止與空氣接觸被氧化和與水蒸氣、二氧化碳接觸而變質(zhì)B碳酸鈉晶體存放在干燥密封的廣口瓶中防止潮解而碎裂成粉末C液溴存放在帶橡皮塞的細(xì)口瓶中，并用水封防止揮發(fā)D濃硝酸存放在棕色細(xì)口試劑瓶中，置于陰涼處防止揮發(fā)及見(jiàn)光分解解析：選D。A選項(xiàng)NaOH不能被空氣氧化；B選項(xiàng)碳酸鈉晶體易風(fēng)化，不會(huì)發(fā)生潮解；C中液溴能腐蝕橡膠，因此存放液溴的試劑瓶要用玻璃塞。14已知A是一種不溶于水的酸性氧化物。根據(jù)下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答：(1)A是_，B是_，D是_。(2)寫(xiě)出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式，如是離子反應(yīng)請(qǐng)改寫(xiě)成離子方程式。_；_；_；_；_。解析：本題的突破口在于“A是一種不溶于水的酸性氧化物”，據(jù)此可推知A是SiO2。聯(lián)系SiO2的相關(guān)性質(zhì)，SiO2跟Na2CO3高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，二者在水溶液中反應(yīng)生成H2SiO3沉淀，H2SiO3受熱分解生成SiO2，驗(yàn)證A為SiO2是正確的。SiO2BH2SiO3，知B是可溶性硅酸鹽(Na2SiO3或K2SiO3等)。答案：(1)SiO2Na2SiO3H2SiO3(2)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2SiOCO2H2O=H2SiO3COSiO22OH=SiOH2OSiO2H=H2SiO3H2SiO3SiO2H2O15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_。(2)將C與純堿混合高溫熔融時(shí)也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D，同時(shí)還生成B的最高價(jià)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。寫(xiě)出生成D和F的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。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鐵坩堝解析：(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的材料都能與Na2CO3在高溫下反應(yīng)，故不能用普通玻璃、石英玻璃制的坩堝熔融Na2CO3。答案：(1)氫氟酸(HF)SiO24HF=SiF42H2O(2)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3C