高中化學-專題3 從礦物到基礎材料 第三單元 含硅礦物與信息材料(課件+習題)(打包3套)蘇教版必修1.zip
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第三單元含硅礦物與信息材料1硅及其化合物在材料領域中應用廣泛。下列敘述不正確的是()A硅單質可用來制造太陽能電池B二氧化硅是制造光導纖維的材料C二氧化硅是制造玻璃的主要原料D集成電路是二氧化硅制造的解析SiO2是制造光導纖維的材料,集成電路是由晶體硅制造的,D錯誤。答案D2下列試劑能貯存在磨口玻璃塞的試劑瓶里的是()AHF溶液 BKOH溶液 C鹽酸 D水玻璃解析玻璃的成分中含有二氧化硅,氫氟酸能與玻璃中的二氧化硅反應,A項錯誤;KOH溶液也能與磨口處玻璃中的二氧化硅反應生成礦物膠硅酸鉀,使瓶塞難以打開,B項錯誤;水玻璃的成分是硅酸鈉,是一種礦物膠,容易使磨口玻璃塞打不開,D項錯誤。答案C3下列關于硅的說法不正確的是()A硅是非金屬元素,但它的單質是灰黑色有金屬光澤的固體B硅的導電性能介于金屬和絕緣體之間,是良好的半導體材料C在常溫下,硅的化學性質活潑D硅是人類將太陽能轉換為電能的常用材料解析A項,晶體硅的結構與金剛石類似,它是灰黑色有金屬光澤的非金屬固體,正確;B項,硅在元素周期表中處于金屬和非金屬的過渡位置,所以晶體硅的導電性介于導體和半導體之間,是良好的半導體材料,正確;C項,常溫下,硅的化學性質不活潑,錯誤;D項,硅是將太陽能轉換為電能的常用材料,正確。答案C4硅在自然界只以化合態(tài)形式存在,如鐵礦石中的硅主要以脈石(SiO2)的形式存在。煉鐵時為了除去脈石,向煉鐵高爐中加入石灰石。該過程不可能涉及的化學反應是()ACaCO3CaOCO2B2FeOSi2FeSiO2CSiO23CSiC2CODCaOSiO2CaSiO3解析高溫下石灰石首先分解產(chǎn)生CaO和CO2,生成的生石灰(堿性氧化物)可與SiO2(酸性氧化物)反應實現(xiàn)高爐造渣;生成的CO2可與碳反應提供一部分還原劑CO。因無單質硅,所以沒有B項所給的反應發(fā)生。答案B5材料是人類賴以生存的物質基礎,制造水泥、玻璃都要用到的原料是()A石灰石 B純堿C黏土 D石膏解析生產(chǎn)玻璃的原料是純堿、石灰石和石英,生產(chǎn)水泥以黏土和石灰石為主要原料,共同材料為石灰石。答案A6水玻璃是建筑行業(yè)常用的粘合劑,并可用于木材防火和防腐處理。水玻璃是()ACaSiO3固體 BSiO2CNa2SiO3水溶液 DH2SiO3解析水玻璃是硅酸鈉的水溶液。答案C7下列反應不能一步完成的是()ASiO2Na2SiO3BSiO2H2SiO3CSiO2CaSiO3DH2SiO3SiO2解析二氧化硅可與氫氧化鈉直接反應生成硅酸鈉;氧化鈣可與二氧化硅在高溫下反應生成硅酸鈣;硅酸可直接加熱分解生成二氧化硅,故只有B符合題意。答案B8水玻璃是建筑行業(yè)常用的黏合劑,并可用于木材防火和防腐處理。水玻璃是()ACaSiO3固體 BSiO2CNa2SiO3水溶液 DH2SiO3解析水玻璃是硅酸鈉的水溶液。答案C9下列關于SiO2和CO2的說法中正確的是()ACO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐BCO2和SiO2與水反應分別生成相應的酸CCO2是酸性氧化物,SiO2是兩性氧化物DCO2和SiO2都是由相應的分子組成的解析雖然SiO2是H2SiO3的酸酐,但CO2可溶于水生成H2CO3,SiO2卻不能溶于水生成H2SiO3,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分子構成的,而SiO2則是由硅原子和氧原子構成的,SiO2中不存在分子,D錯誤。答案A10單晶硅是制作電子集成電路的基礎材料。用化學方法可制得高純度硅,其化學方程式為:SiO22CSi2COSi2Cl2SiCl4SiCl42H2Si(純)4HCl下列對上述三個反應的敘述中,錯誤的是()A為置換反應B為化合反應C均為氧化還原反應D三個反應的反應物中硅元素均被還原解析反應中硅元素被還原,反應中硅元素被氧化。D錯誤。答案D11反應SiO23CSiC2CO中的氧化劑與還原劑的物質的量之比為()A13 B31 C12 D21解析該反應中只有C的化合價發(fā)生變化,其中1個C原子的化合價降低,2個C原子的化合價升高,故選C。答案C12陶瓷已廣泛應用于生活和生產(chǎn)中,下列不屬于陶瓷制品的是()A電器中的絕緣瓷管B實驗室中的坩堝C實驗室中的試管D建筑上燒制的磚瓦解析實驗室中試管的成分是玻璃。答案C13下列說法中不正確的是()A硅酸鹽工業(yè)使用的每一種原料都含有硅B水泥、普通玻璃都是混合物C生產(chǎn)水泥和玻璃都必須用石灰石D用純凈的石英制成石英玻璃,它的膨脹系數(shù)小,常用來制造耐高溫的化學儀器解析制水泥的原料是黏土和石灰石,制玻璃的原料是純堿、石灰石和石英。純堿、石灰石中都不含有硅。答案A14(1)制造普通水泥的主要原料有_和_。(2)工業(yè)上制造普通玻璃的主要原料是_、_、_,設備是_,普通玻璃的成分是_。解析本題主要考查水泥、玻璃的有關知識,要求記憶水泥、玻璃的有關知識。答案(1)黏土石灰石(2)純堿石灰石石英玻璃熔爐Na2OCaO6SiO215除去括號中的雜質,將操作方法和化學方程式填入表中。操作方法化學方程式SiO2(CaCO3)SiO2(CaO)SiO2(Fe2O3)解析SiO2不溶于鹽酸,CaCO3、CaO、Fe2O3都能溶于鹽酸,所以都可以加入鹽酸,然后過濾。答案加鹽酸、過濾CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O加鹽酸,過濾CaO2HCl=CaCl2H2O加鹽酸,過濾Fe2O36HCl=2FeCl33H2O16判斷下列說法的正誤,并加以解釋(在括號中填正誤,橫線上填解釋)。(1)二氧化硅溶于水顯酸性。()_。(2)二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸。()_。(3)已知高溫時有CaCO3SiO2CaSiO3CO2,所以硅酸的酸性比碳酸強。()_。(4)因為二氧化硅屬于酸性氧化物,所以它不溶于任何酸。()_。解析(1)二氧化碳不溶于水,也不與水反應;(2)碳酸的酸性比硅酸酸性強,所以二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸;(3)高溫時有CaCO3SiO2CaSiO3CO2,只能說高沸點的二氧化硅可制取低沸點的二氧化碳;(4)二氧化硅溶于氫氟酸。答案(1)錯二氧化硅不溶于水,也不與水反應(2)正確碳酸的酸性比硅酸酸性強 (3)錯只能說高沸點的二氧化硅可制取低沸點的二氧化碳(4)錯二氧化硅溶于氫氟酸17A、B、C、D四種物質均含有硅元素,各物質之間的相互轉化關系如下圖所示:已知:C是A與燒堿溶液反應的產(chǎn)物。 據(jù)此,回答下列問題:(1)試寫出各物質的化學式:A_,B_,C_,D_。(2)寫出AB的化學方程式:_。(3)分別寫出AC,CD的離子方程式:_,_。解析由A、B、C、D均含有硅元素,且C是A與NaOH溶液反應的產(chǎn)物,可知C是Na2SiO3,D是H2SiO3,A是SiO2,B是Si。答案(1)SiO2SiNa2SiO3H2SiO3(2)SiO22CSi2CO(3)SiO22OH=SiOH2OSiO2H=H2SiO318(加試題)硅是無機非金屬材料的主角,硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質量的90%以上。(1)SiO2是玻璃的成分之一,SiO2與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為_。工藝師常用_(填物質名稱)來雕刻玻璃。(2)用Na2SiO3溶液浸泡過的棉花不易燃燒,體現(xiàn)Na2SiO3的用途可作_的原料。(3)工業(yè)上常用2CSiO2Si2CO制備硅單質,該反應中有元素化合價升高的物質是_(填化學式,下同),氧化劑是_。解析(1)SiO2與NaOH溶液反應的化學方程式為SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于SiO2能溶于氫氟酸,因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃。(2)Na2SiO3的水溶液又稱“水玻璃”,它具有阻燃的功能,因此可作防火劑。(3)反應中C被氧化,SiO2中的被還原,因此SiO2作氧化劑。答案(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O氫氟酸(2)防火劑(3)CSiO219(加試題)晶體硅是一種重要的非金屬材料,制備純硅的主要步驟如下: 高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅粗硅與干燥 HCl氣體反應制得 SiHCl3:Si3HClSiHCl3H2SiHCl3與過量H2在1 0001 100 反應制得純硅已知SiHCl3能與H2O強烈反應,在空氣中易自燃。 請回答下列問題: (1)第步制備粗硅的化學反應方程式為_。 (2)粗硅與HCl反應完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0 )中含有少量 SiCl4(沸點57.6 )和 HCl(沸點84.7 ),提純 SiHCl3 采用的方法為_。(3)用 SiHCl3與過量H2反應制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去):裝置 B中的試劑是_。 裝置 C中的燒瓶需要水浴加熱,其目的是_。 反應一段時間后,裝置D中觀察到的現(xiàn)象是_,裝置D不能采用普通玻璃管的原因是_,裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為_。 為保證制備純硅實驗的成功,操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性,控制好反應溫度以及_。 解析(1)根據(jù)題給信息,粗硅可以用碳還原二氧化硅的辦法來制得,故反應方程式為SiO22CSi2CO。(2)因HCl易溶于水,而SiHCl3與H2O強烈反應,故提純SiHCl3的方法只能在無水的條件下利用它們的沸點不同,采用分餾的方法進行。(3)因SiHCl3與水強烈反應,故A中產(chǎn)生的H2必須干燥,故B中的液體一定為濃H2SO4,且C中燒瓶需水浴加熱,其目的是使SiHCl3汽化,加快與H2的反應;根據(jù)題給信息石英管中產(chǎn)生的物質應為硅,故D中現(xiàn)象為有固體產(chǎn)生,由題給信息,制純硅的反應條件為1 0001 100 ,此溫度下普通玻璃容易軟化;因高溫下H2與O2容易反應而爆炸,故還應排盡裝置中的空氣。答案(1)SiO22CSi2CO(2)分餾(或蒸餾)(3)濃硫酸使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化有固體物質生成在反應溫度下,普通玻璃會軟化SiHCl3H2Si3HCl排盡裝置中的空氣7
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