第七章第二节硅的化合物无机非金属材料

第七章第二节硅的化合物无机非金属材料[课时作业]命题报告知识点难度基础中档拔高SiO2的性质与用途1、2、74、9、14硅酸、硅酸盐的性质5、106、13硅酸盐的改写形式8、11、1516无机非金属材料3121.下列试剂的保存方法正确的是()A.氢氟酸存放在玻璃瓶中B.烧碱溶液存放在带橡皮塞的玻璃瓶中C.水玻璃存放在滴瓶中D.液溴直接存放在棕色滴瓶中解析：因为氢氟酸易与玻璃中的SiO2反应，故不能保存在玻璃瓶中，A选项不正确；盛放烧碱溶液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞封口，是为了防止玻璃塞中的SiO2跟碱液反应生成Na2SiO3而使瓶口和瓶塞黏结在一起，B选项正确.液溴很容易挥发，把液溴存放在试剂瓶中，需要在瓶口加一些水(形成水封)，以减少挥发，此外，液溴有强氧化性，能把与滴瓶配套使用的滴管中的橡胶氧化，故D选项不正确.答案：B2.(2010·长沙模拟)下列关于硅和硅的化合物叙述不．正确的是()①硅晶体的结构和金刚石相似，二者都是原子晶体；②硅是地壳中含量最多的元素；③单晶硅是良好的半导体材料；④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料；⑤二氧化硅分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的；⑥二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸.A.①②③B.①⑤⑥C.③④⑤D.②⑤⑥解析：地壳中含量最多的元素是氧，②错误；SiO2属于原子晶体，晶体中不存在SiO2分子，⑤错误；SiO2能溶于氢氟酸，⑥错误.答案：D3.(2009·四川高考)开发新材料是现代科技发展的方向之一.下列有关材料的说法正确的是()A.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料B.C60属于原子晶体，用于制造纳米材料C.纤维素乙酸酯属于天然高分子材料D.单晶硅常用于制造光导纤维解析：B项，C60属于分子晶体；C项，纤维素乙酸酯不是天然高分子材料；D项，二氧化硅常用于制造光导纤维.答案：A4.生石灰里含杂质CaCO3和SiO2，为了检验是否含有这两种杂质，最适宜的试剂是()A.氢氟酸B.盐酸C.硫酸D.NaOH溶液解析：加入足量的盐酸有气体产生说明有CaCO3，有固体不溶解说明有SiO2.答案：B5.在Na2SiO3水溶液中通入足量的CO2气体，充分反应后，加热蒸发，再高温灼烧，则最后所得的固体物质为()A.SiO2与NaHCO3B.SiO2与Na2CO3C.SiO2D.Na2SiO3解析：CO2与Na2SiO3水溶液反应生成硅酸和NaHCO3，硅酸受热分解生成SiO2，NaHCO3分解生成Na2CO3，两者高温下可反应：Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑，故最终得到固体为Na2SiO3.答案：D6.能证明碳酸比硅酸酸性强的事实是()A.CO2溶于水生成碳酸，而SiO2不溶于水B.CO2能形成分子晶体C.CO2通入硅酸钠溶液中有胶状沉淀产生D.在高温下Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑答案：C7.气凝胶是一种世界上最轻的固体，密度仅为5mg/cm3，被称为“固态烟”.非常坚固耐用，它可以承受相当于自身重量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化，绝热性能十分优越，其成分是二氧化硅.下列说法正确的是()A.该材料有良好的导电性能B.硅原子与氧原子间以共价键连接C.二氧化硅耐所有酸和碱D.二氧化硅的分子式为SiO2解析：二氧化硅是原子晶体，原子晶体中的电子被束缚在共价键中，导电能力差，没有单个的分子，因此A、D错；SiO2能与HF和NaOH反应，C错.答案：B8.2008年奥运会奖牌正面采用国际奥委会规定的图案，背面镶嵌着取自中国古代龙纹玉璧造型的玉璧.玉种类较多，其中有一种名为透闪石的化学成分为Ca2MgnSin＋3O22(OH)2，该化学式中n值为()A.2B.3C.4D.5解析：在硅酸盐中，氧、硅、氢分别为－2、＋4、＋1价，镁和钙只有＋2价，根据化合价代数和为零，可得2×2＋2n＋4(n＋3)－2×22－1×2＝0，所以n＝5.答案：D9.某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液，立即有白色沉淀产生，则原氧化物是()A.Al2O3B.MgOC.SiO2D.P2O5解析：NaOH和SiO2的反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓；A项先生成NaAlO2，NaAlO2在HCl过量的情况下生成Al3＋；MgO和NaOH不反应，P2O5溶于水.答案：C10.(2009·重庆高考)材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()材料主要化学成分A.刚玉、金刚石三氧化二铝B.大理石、石灰石碳酸钙C.普通水泥、普通玻璃硅酸盐D.沙子、石英二氧化硅解析：A项，刚玉的主要化学成分为三氧化二铝，而金刚石的主要化学成分为碳.答案：A11.汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载.20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式：BaCuSi2Ox，Cu为＋2价)，下列有关“汉紫”的说法中不．正确的是()A.用盐的形式表示：BaSiO3·CuSiO3B.用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2C.易溶于强酸、强碱D.性质稳定，不易褪色解析：2＋2＋2×4＝2x，x＝6，故其化学式可表示为BaSiO3·CuSiO3，用氧化物形式表示BaO·CuO·2SiO2.年代久远“汉紫”未消失，说明其性质稳定，故D项正确.其为硅酸盐，故不易溶于强碱、强酸.答案：C12.碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等是新型无机非金属材料，合成这些物质需在高温条件下进行，在合成它们的过程中必须注意()A.通入足量氧气B.通入少量氧气C.通入少量氯气D.避免与氧气接触解析：合成TiC、B4C3、Si3N4等需要在高温条件下进行，应避免与O2接触，原因是它们能被O2氧化，如：Si3N4＋3O2=====高温2N2＋3SiO2.答案：D13.有A、B、C、D四种含硅元素的物质，它们能发生如下反应：①C与烧碱溶液反应生成A和水；②A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D；③B在空气中燃烧生成C；④C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体；⑤C在高温下与碳反应生成单质B.根据上述变化，写出A、B、C、D的化学式：A，B，C，D.答案：Na2SiO3SiSiO2CaSiO314.如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质).将所选答案的编号填入表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可不填).可供选择的试剂：A.盐酸B.氢氧化钠溶液C.氧气D.水E.二氧化碳可供选用的操作：①水洗②加热③高温灼烧④过滤⑤结晶粉末状混合物试剂方法(1)CaCO3(SiO2)(2)NaCl(SiO2)(3)SiO2(Fe2O3)(4)SiO2(CaCO3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(NH4Cl)解析：可根据二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，它可跟强碱反应，不跟酸(氢氟酸除外)反应，受热不分解等性质来选择.而三氧化二铁、碳酸钙跟盐酸反应；硅酸、氯化铵受热分解.通过一定操作，即可除去杂质.除杂过程中所发生的化学方程式如下：(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(3)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O(4)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O(5)H2SiO3=====高温SiO2＋H2O(6)NH4Cl=====△NH3↑＋HCl↑答案：(1)B④(2)D④⑤(3)A④(4)A④(5)③(6)②15.Ⅰ.某课外活动小组通过实验测得某硅酸盐所含氧化物的质量分数如下表：氧化物CaOAl2O3SiO2H2O质量分数0.14280.26020.45920.1378请你通过计算，写出该硅酸盐的普通化学式和氧化物表示式.(1)普通化学式为；(2)氧化物表示式为.Ⅱ.如图所示，装有萌发种子的广口瓶，过一段时间，往广口瓶里注入清水，试管里的现象是，有关的反应方程式为.解：Ⅰ.该硅酸盐中：n(CaO)∶n(Al2O3)∶n(SiO2)∶n(H2O)＝14.2856∶26.02102∶45.9260∶13.7818＝1∶1∶3∶3即其化学式为：CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O.Ⅱ.种子呼吸时，吸入O2，呼出CO2，当用水将CO2排入盛有澄清石灰水的小试管中时，会使澄清石灰水变浑浊.答案：Ⅰ.(1)CaAl2Si3O10·3H2O(或CaAl2Si3H6O13)(2)CaO·Al2O3·3SiO2·3H2OⅡ.澄清石灰水变浑浊Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O16.三硅酸镁为白色无味粉末，不溶于水和乙醇，易与无机酸反应.有关部门规定三硅酸镁样品中含水量不超过12.2%为优良级.某化学兴趣小组欲测定三硅酸镁的化学式(可用MgxSi3Oy·mH2O表示)，实验步骤如下：步骤一：取16.6g三硅酸镁样品，充分加热至不再分解，冷却、称量，得固体13.0g.步骤二：另取16.6g三硅酸镁样品，向其中加入足量100mL4mol/L的盐酸，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，得固体9.0g.该固体为空间网状结构，且熔、沸点很高.(1)通过计算确定MgxSi3Oy·mH2O的化学式为.(2)该小组测定的三硅酸镁样品是否为优良级？.(3)写出该三硅酸镁样品与盐酸反应的化学方程式为：.解析：(1)由题意知步骤二中得到的固体为SiO2,9.0gSiO2的物质的量为0.15mol，样品中H2O的质量为3.6g，物质的量为0.2mol.设16.6g三硅酸镁的物质的量为aMgxSi3Oy·mH2O～3SiO2～mH2O13ma0.1mol05.2mol解得a＝0.05mol，m＝4MgxSi3Oy·mH2O的摩尔质量为：16.6g0.05mol＝332g/mol则24x＋28×3＋16y＋18×4＝332①由化合物中化合价代数和为零得2x＋4×3＝2y②联立①②求解得：x＝2，y＝8，所求化学式为Mg2Si3O8·4H2O.(2)样品中水的质量为16.6g－13.0g＝3.6g，所以样品中含水量为3.6g16.6g×100%≈21.7%＞12.2%，故样品不是优良级.(3)根据反应情况可写出该三硅酸镁样品与盐酸反应的化学方程式为：Mg2Si3O8·4H2O＋4HCl===2MgCl2＋3H2SiO3↓＋3H2O.答案：(1)Mg2Si3O8·4H2O(2)否(3)Mg2Si3O8·4H2O＋4HCl===2MgCl2＋3H2SiO3↓＋3H2O