高中化學(xué)人教版必修1同步課時(shí)作業(yè)系列一： 第四章 第1節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料—硅2 Word版含答案

無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅第2課時(shí)硅酸鹽和硅單質(zhì)一、硅酸鹽1概念硅酸鹽是由_組成的化合物的總稱(chēng)。2硅酸鹽的性質(zhì)硅酸鹽是一大類(lèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì)，大多_于水，化學(xué)性質(zhì)很_。3硅酸鹽組成的表示通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示其組成。例如：Na2SiO3：_；長(zhǎng)石KAlSi3O8：_。4最常見(jiàn)的硅酸鹽Na2SiO3Na2SiO3的水溶液俗稱(chēng)_，能制備_和_。5三種常見(jiàn)的硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽產(chǎn)品原料主要設(shè)備主要成分水泥石灰石、黏土水泥回轉(zhuǎn)窯硅酸二鈣 2CaO·SiO2硅酸三鈣 3CaO·SiO2鋁酸三鈣 3CaO·Al2O3玻璃純堿、石灰石、石英玻璃窯Na2O·CaO·6SiO2陶瓷黏土6.新型含硅物質(zhì)主要包括：(1)具有金剛石結(jié)構(gòu)的碳化硅(SiC，俗稱(chēng)_)；(2)具有很高_(dá)的硅鋼；(3)既耐高溫又耐_的硅橡膠；(4)人工制造的_主要用作吸附劑和催化劑等。二、硅單質(zhì)1種類(lèi)單質(zhì)硅有_和_兩類(lèi)。2結(jié)構(gòu)晶體硅的結(jié)構(gòu)與_相似。3性質(zhì)(1)物理性質(zhì)色、態(tài)光澤熔點(diǎn)硬度質(zhì)地導(dǎo)電性灰黑色固體金屬光澤高大脆半導(dǎo)體(2)化學(xué)性質(zhì)：在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，但能與_、_發(fā)生反應(yīng)。4用途(1)_，如硅芯片等。(2)_，如光電池等。知識(shí)點(diǎn)1硅酸鹽的表示方法1用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，不正確的是()A鈣沸石Ca(Al2Si3O10·3H2O)CaO·Al2O3·3SiO2·3H2OB鎂橄欖石(Mg2SiO4)2MgO·SiO2C長(zhǎng)石(KAlSi3O8)K2O·Al2O3·3SiO2D高嶺石Al2Si2O5(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O2高嶺土的組成可表示為Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的數(shù)值分別是()A7、2 B5、4 C6、3 D3、6知識(shí)點(diǎn)2硅的性質(zhì)及用途3硅和碳的比較，正確的是()A都是非金屬，而硅的非金屬性較強(qiáng)B硅和碳的最高正價(jià)都是4價(jià)C硅元素在地殼中的含量占第二位，碳占第一位D硅和碳在自然界中的存在形式都是既有游離態(tài)也有化合態(tài)4下列關(guān)于硅的說(shuō)法中，不正確的是()A硅是非金屬元素，但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體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)加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氧氣等非金屬反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)3新型無(wú)機(jī)非金屬材料5據(jù)報(bào)道我國(guó)科學(xué)家研制出一種新型的“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的。下列相關(guān)敘述不正確的是()A它耐高溫，抗氧化B它比鋼鐵輕、硬，但質(zhì)地較脆C它沒(méi)有固定的熔點(diǎn)D它是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料6氮化硅(N顯3價(jià)，Si顯4價(jià))是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用純硅與純N2在1 300時(shí)反應(yīng)獲得。(1)畫(huà)出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖_，氮化硅的化學(xué)式為_(kāi)。(2)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無(wú)機(jī)酸反應(yīng)。試推測(cè)該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：_。(3)現(xiàn)用四氯化硅與氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得到較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。練基礎(chǔ)落實(shí)1下列關(guān)于水玻璃的性質(zhì)和用途的敘述中不正確的是()A水玻璃是一種礦物膠，既不燃燒也不受腐蝕B在建筑工業(yè)上可以作黏合劑、耐酸水泥摻料C木材、織物浸過(guò)水玻璃后，具有防腐蝕性能且不易燃燒D水玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不易變質(zhì)2下列對(duì)晶體硅的有關(guān)敘述正確的是()A晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似B硅在地殼中含量居第二位，可以以游離態(tài)存在于自然界中C晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，但它的提煉工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴D晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，可以導(dǎo)電3材料與化學(xué)密切相關(guān)，下表中對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是()材料主要化學(xué)成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅4.光纖通信是以光作為信息的載體，讓光在光導(dǎo)纖維中傳播，制造光導(dǎo)纖維的基本原料是()A氧化鈣 B銅C石英砂 D硅5下列變化，不能一步實(shí)現(xiàn)的是()ANa2SiO3H2SiO3 BH2SiO3SiO2CSiO2H2SiO3 DSiO2Na2SiO3練方法技巧6月球上有豐富的綠柱石(綠寶石)礦藏，其主要化學(xué)成分為BenAl2Si6O18。也可用氧化物形式表示為nBeO·Al2O3·6SiO2，其n值為()A1 B2 C3 D4規(guī)律將硅酸鹽改寫(xiě)時(shí)，各氧化物按如下順序書(shū)寫(xiě)：按金屬的活潑性順序?qū)懗龈餮趸锒趸鐷2O；改寫(xiě)過(guò)程中應(yīng)遵守元素守恒。練綜合拓展7有三種透明、不溶于水的堅(jiān)硬固體，A固體在氧氣中完全燃燒只得到一種無(wú)色氣體，此氣體能使澄清石灰水變渾濁，標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得此氣體的密度為氧氣密度的1.375倍。B固體可溶于熱的苛性鈉溶液，再往該溶液中加入過(guò)量酸時(shí)，析出白色膠狀沉淀，此沉淀干燥后，為不溶于水的白色粉末，它是一種比碳酸還弱的酸。將B與石灰石、純堿按比例混合加熱后得到C，C在高溫時(shí)軟化，無(wú)固定熔點(diǎn)。(1)A為_(kāi)，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_；(2)B為_(kāi)，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_；(3)C為_(kāi)。8某科研小組，用含有少量的CaO和Fe2O3的高嶺土(主要成分：Al2O3·2SiO2·2H2O)試驗(yàn)新型的凈水劑。試驗(yàn)程序如下：已知：Al2O3與純堿反應(yīng)的產(chǎn)物是NaAlO2和CO2。試回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出混合物A、B、濾液C、沉淀D的主要成分：A_；B._；C._；D._。(2)寫(xiě)出高嶺土與純堿熔融的兩個(gè)化學(xué)方程式_，_。(3)生成D沉淀的離子方程式為_(kāi)。(4)該試驗(yàn)中，熔融高嶺土可以選用的坩堝有_。A玻璃坩堝 B瓷坩堝C氧化鋁坩堝 D鐵坩堝第2課時(shí)硅酸鹽和硅單質(zhì)一、1.硅、氧和金屬2.不溶穩(wěn)定3.Na2O·SiO2K2O·Al2O3·6SiO24.水玻璃硅膠木材防火劑6(1)金剛砂(2)導(dǎo)磁性(3)低溫(4)分子篩二、1.晶體無(wú)定形2.金剛石3.(2)強(qiáng)堿氫氟酸4(1)半導(dǎo)體材料(2)新能源1C2B依據(jù)在化合物中正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零，代入數(shù)值驗(yàn)證即可。3B4.C5B對(duì)新情境、新材料的信息題，關(guān)鍵是對(duì)信息的解讀，弄清材料的性質(zhì)、特點(diǎn)，再結(jié)合所學(xué)知識(shí)解答。航空材料的特點(diǎn)是輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高可靠性，故A正確，B錯(cuò)；復(fù)合材料屬于混合物，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，碳化硅陶瓷、碳纖維復(fù)合而成的材料屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，C、D正確。6(1)Si3N4(2)Si3N412HF=3SiF44NH3(3)3SiCl42N26H2Si3N412HCl解析由N顯3價(jià)，Si顯4價(jià)，可寫(xiě)出氮化硅的化學(xué)式為Si3N4；聯(lián)想SiO2與HF的反應(yīng)，可知該陶瓷與HF反應(yīng)可生成SiF4，另外H和N結(jié)合成NH3。SiCl4和N2在H2氣氛中反應(yīng)，除生成Si3N4外還有HCl。1DNa2SiO3的水溶液叫水玻璃，是一種礦物膠，通常用作耐火材料，硅酸的酸性比碳酸弱，所以在空氣中易變質(zhì)生成硅酸：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，故D不正確。2A晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以物理性質(zhì)相似；硅在地殼中含量居第二位，但在自然界中沒(méi)有游離態(tài)的硅存在，主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在；晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，被廣泛使用；晶體硅是一種非金屬單質(zhì)，雖然它具有金屬光澤。3A剛玉的成分是Al2O3，金剛石的成分是C；大理石、石灰石的成分均是CaCO3；普通玻璃和普通水泥均是硅酸鹽產(chǎn)品；沙子、石英的成分是二氧化硅。4C5CC項(xiàng)由于SiO2既不溶于水也不與水反應(yīng)，故不能一步實(shí)現(xiàn)。6C據(jù)氧原子守恒得：18n36×2解得n3。7(1)金剛石CO2CO2(2)石英SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(3)普通玻璃解析解答本題應(yīng)從A的燃燒產(chǎn)物入手，該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為：32×1.37544。該氣體無(wú)色，且能使澄清石灰水變渾濁，應(yīng)為二氧化碳。因?yàn)锳為透明、不溶于水、堅(jiān)硬的固體，由此推斷A為金剛石。B同樣為透明、不溶于水的堅(jiān)硬固體，但可溶于熱的苛性鈉溶液，所得溶液中加入過(guò)量的酸時(shí)可析出白色固體，最終得到一種比碳酸還弱的酸，因此B為石英。C物質(zhì)由石灰石、純堿和B物質(zhì)(石英)混合加熱反應(yīng)而制得的，在高溫時(shí)軟化，無(wú)固定熔點(diǎn)，這符合玻璃的性質(zhì)特點(diǎn)，故C為普通玻璃。8(1)NaAlO2和Na2SiO3AlCl3和H2SiO3AlCl3H2SiO3(2)Al2O3Na2CO3高溫,2NaAlO2CO2SiO2Na2CO3高溫,Na2SiO3CO2(3)SiO2H=H2SiO3(4)D解析將土樣和純堿混勻，加熱熔融時(shí)，土樣中的Al2O3和SiO2將與純堿發(fā)生反應(yīng)，生成偏鋁酸鹽和硅酸鹽，并溶于水中；而CaO、Fe2O3不與純堿反應(yīng)而成為殘?jiān)?。濾液中的偏鋁酸鹽和硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)，得到溶于水的鋁鹽和不溶于水的硅酸。由于陶瓷的成分是硅酸鹽，它和氧化鋁都會(huì)與純堿反應(yīng)，因此，在熔融土樣時(shí)只能選用鐵坩堝。