硅和硅酸盐工业复习教案及单元测试题

-1-《硅和硅酸盐工业》复习一、基础知识二、重点知识(一)碳和硅的结构比较1．最外层电子数：相同，都有4个电子。2．电子层数：SiC.3．原子半径：SiC.4．都是原子晶体,在空间都具有网状结构.熔点、沸点很高，硬度很大。其中熔点：C(金刚石)Si(晶体硅)，硬度：C(金刚石)Si(晶体硅)。5．都有同素异形体:碳有金刚石\石墨\C60\等.硅有晶体硅\无定形硅.6．存在:碳有游离态,硅无游离态.(二)碳和硅的化学性质的比较化学性质碳硅与单质反应C+O2(完全燃烧)C+O2(不完全燃烧)C+SSi+O2Si+F2Si+H2与氧化物反应C+CuOC+Fe2O3C+SiO2Si+FeO与酸反应C+H2SO4(浓)SiHF与水或碱溶液反应C+H2O(气)Si+NaOH+H2O与CaO反应C+CaOH2SiO3CaSiO3Na2SiO3SiF4SiO2SiCCO2CaCO3Ca（HO3）2CONaHCO3Na2CO3CaSiO3H2CO3CaOCa（OH）2-2-(三)二氧化硅1．物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水的固体。2．化学性质：(1)弱氧化性：SiO2+2CSi+2CO(2)具有酸性氧化物的通性(能与强碱和碱性氧化物反应)(3)特性：SiO2+4HF=SiF4+2H2O(四)硅酸和硅酸盐1．硅酸：不溶于水,为弱酸,其酸性比碳酸还要弱.2．硅酸盐：常见的有Na2SiO3，具水溶液俗称水玻璃。（五）无机非金属材料传统无机非金属材料无机非金属材料材料新型无机非金属材料金属材料高分子材料练习：1．空气中久置而不会变质的是（）A．烧碱B．纯碱C．水玻璃D．漂白粉2．下列含氧酸的酸酐不能由单质与氧气直接化合得到的是（）A．H2CO3B．H2SO4C．H2SO3D．H2SiO33．下列物质间转化必须加入还原剂才能实现的是（）A．SiO2→Na2SiO3B．Si→Na2SiO3C．Si→SiCl4D．SiCl4→Si4．在工业生产下列各组中产品时，一定不使用到相同原料的是（）A．水泥与陶瓷B．普通玻璃与普通水泥C．水晶玻璃也陶瓷D．玻璃纤维与钢化玻璃5．某种水泥的主要成分为3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3，说明该种水泥不具有抗性（从下列性质中选填序号）。A．氧化性B．还原性C．碱腐蚀D．酸腐蚀E．高温某种硅酸盐的主要成分为Na2CaSi6Ox，其中x=，若用氧化物形式表示该物质的组成，上式可写成。6．下列物质中混有少量杂质（括号内物质为杂质），请将除去杂质所用试剂及简要方法填入空白处。（1）CO2（CO）；（2）CO（CO2）；（3）SiO2（CaCO3）；（4）Si（SiO2）。高温-3-7．短周期A、B两元素的原子最外层电子数相同，但相差一个电子层，且两单质在常温下所处的状态相同，A、C两元素位于同一周期，并能形成化合物AC2，AC2内共有22质子，试求：（1）A、B、C的元素名称A；B；C。（2）A、B的最高价氧化物的对应水化物的化学式为（按酸性由强到弱顺序排列）。（3）A、B、C的氢化物的化学式为（按稳定性由强到弱顺序排列）。（4）B的氧化物与A的单质反应的化学方程式为：。参考答案1、B2、B3、D4、C5、D14Na2O·CaO·6SiO26、（1）通过灼热氧化铜（2）通过碱石灰（3）加盐酸到不产生气泡，过滤出沉淀，洗涤、干燥（4）高温用Cl2将Si氧化，蒸馏出SiCl4，再用H2高温将SiCl4还原。7、COSiCSiOSiHCHOHSiOHCOH22432124424432）（）（）（氧硅）碳（《硅和硅酸盐工业》检测题第Ⅰ卷（选择题共45分）一、选择题（下列每小题只有一个选项符合题意）1．近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是（）A．提高汽油燃烧效率B．降低汽油成本C．避免铅污染大气D．铅资源短缺2．石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨（）A．有放射性B．易燃、易爆C．能导电D．有剧毒3．下列关于C126、C136、C146的说法正确的是（）A．它们的化学性质不相同B．它们是碳元素的三种同位素C．它们是碳元素的三种单质D．它们是碳元素的同素异形体4．SiO2属于酸性氧化物的理由主要是（）-4-A．Si是非金属元素B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸C．SiO2与强碱反应生成盐和水D．SiO2不能与酸反应5．下列有关Si及SiO2的用途说法不正确的是（）A．SiO2用于制造光导纤维B．水晶、玛瑙和石英的主要成分都是SiO2C．Si可用于造变压器铁芯D．因为Si是导体，所以可以用于制造集成电路6．我国是世界上研究超导技术比较先进的国家，在高温超导材料中，铊（Tl）是重要成分之一。已知铊与铝是同主族元素，关于铊的性质的推断可能错误的是（）A．铊是银白色、质软的金属B．铊不能形成气态氢化物C．铊与稀硫酸反应生成Tl2(SO4)3D．Tl(OH)3是两性氢氧化物7．碳化硼(B4C)陶瓷硬度大，熔点高，具有化学惰性。据此判断，下列不能做为碳化硼陶瓷用途的是（）A．作耐磨材料B．作润滑材料C．制切削工具D．制耐酸设备8．关于碳酸氢钙的以下叙述中，正确的是（）A．用加热浓缩结晶的方法，可以从溶液中得到固态碳酸氢钙B．在270℃开始分解，有气态二氧化碳释出C．其溶液可以使pH试纸显红色D．可以由碳酸钙在碳酸中溶解而形成碳酸氢钙溶液9．锗酸铋简称（BGO）是我国研制成功的一种闪烁晶体材料，其中锗（Ge）元素处于最高价态，铋元素（Bi）的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，且在氯化物中，铋具有最外层8电子稳定结构。GBO的化学式是（）A．Bi3Ge3O15B．Bi4Ge3O12C．Bi4Ge3O16D．Bi3Ge3O1210．将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（y）的关系正确的是（）ABCD11．已知在某温度时发生如下三个反应：⑴X+CO2=2CO⑵C+H2O=CO+H2⑶CO+H2O=CO2+H2由此可以判断，在该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是（）A．CCOH2B．COCH2C．CH2COD．COH2C12．在同温同压下，把等体积的空气和二氧化碳混合，并使之在高温下跟足量的焦炭反应。若氧气和二氧化碳最后全部转化为一氧化碳，则反应后气体中一氧化碳的体积分数约是（）-5-A．0.60B．0.64C．0.70D．0.7513．由10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生0.1molCO2。试推断杂质的组成可能为（）A．KHCO3和MgCO3B．K2CO3和SiO2C．MgCO3和SiO2D．SiO2和Ca3(PO4)214．无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O（水蒸气）、H2中的一种或几种，依次进行如下连续处理（假定每步处理均反应完全）：①通过碱石灰时，气体体积变小；②通过赤热的氧化铜时，固体变为红色；③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色；④通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊。由此可以确定原混合气体中（）A．一定含有CO2、H2O，至少含有H2、CO中的一种B．一定含有H2O、CO，至少含有CO2、H2中的一种C．一定含有CO、CO2，至少含有H2O、H2中的一种D．一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一种15．请据图回答，经数小时后，U型管A、B两处的液面会出现下列哪种情况（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响）（）A．A处上升，B处下降B．A、B两处都下降C．A处下降，B处上升D．A、B两处都不变第Ⅱ卷（非选择题共55分）二、填空题（共30分）16．GaAs是仅次于硅的一种新型化合物半导体材料，其性能比硅更优越。Ga位于周期表的第ⅢA族，As位于周期表的第VA族。（1）Ga和As的最外层电子数分别是。（2）GaAs中Ga和As的化合价分别是。（3）第IVA族的C和Si也可以形成类似的化合物半导体材料，该化合物半导体材料的化学式可表示为。17．材料科学是近年来与化学有关的科学研究的重点。，某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成，它是一种超硬物质，具有耐磨．耐腐蚀．抗冷热冲击．抗氧化等特性。它是以中学化学中的常见物质为原料来生产的。上图所示为其生产过程，其中虚线框内转化是为探究C的组成而设，G．F．H均难溶于水且为白色粉末；图中除M．K（均含A元素）外均为中学化学常见物质。①Δ②过量NH3④隔绝空气高温③硝酸银溶液稀硝酸单质A单质B化合物C化合物M:A(NH2)4KEGG-6-水Δ⑤NaOH溶液⑥过量CO2请回答下列问题（1）指出K可能所属的化合物类型,K中A原子周围化学键的键角均相等，则其键角值为。（2）写出化学式：单质B，化合物F。（3）写出下列反应的离子方程式：反应③；反应⑤。（4）写出反应④的化学方程式：。18．将mmolNa2O2和nmolNaHCO3固体混合物在密闭容器中加热到250，让其充分反应后排出气体。（1）分析m和n按不同比值进行反应时，容器内固体成分与排出气体成分的5种情况填写在下表中（设只有当CO2与Na2O2反应完后，H2O才与Na2O2反应）。序号m/n固体成分排出气体物质成分①＜1/2②＝1/2③1/2＜m/n＜1④＝1⑤＞1（2）当排出气体只含H2O（g）和O2两种成分且物质的量相等时，则原固体混合物中的物质的量之比为。三、实验题（15分）19．一支干燥的小试管中，装有少量白色物质（约占试管容积的1/10），已知该白色物质是碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠和氯化钠中的一种，现通过加热试管中的固体，只用蒸馏水、石蕊试液或pH试纸进行鉴定。（1）按照顺序写出主要实验步骤及操作要点（使用酒精灯和试管夹的方法不必叙述，其他要点说清楚）（2）填写下表：白色物质判断依据有关化学方程式（或离子方程式）碳酸氢铵碳酸氢钠碳酸钠FHFI-7-氯化钠四、计算题（共10分）20．向300mLKOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。请回答下列问题：（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。（2）若通入CO2气体为2.24L（标准状况下），得到11.9g的白色团体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少？参考答案：1、C2、C3、B4、C5、D6、D7、Ｂ8、Ｄ9、B10、D11、B12、D13、C14、D15、C16、（1）3.5（2）+3，-3（3）SiC17、⑴共价化合物，109028′，⑵Cl2，H2SiO4。⑶Cl—+Ag+====AgCl↓；SiO2+2OH—===SiO32—+H2O。高温（4）3Si(NH2)4=====Si3N4+8NH3。18．（1）①Na2CO3CO2、O2、H2O②Na2CO3O2、H2O③Na2CO3、NaOHO2、H2O④Na2CO3、NaOHO2⑤Na2CO3、NaOH、Na2O2O2（2）2︰319．（1）①先将小块蓝色石蕊试纸用蒸馏水润湿后粘在玻璃棒的一端；均匀加热试管，再将火焰固定在放在固体部分加热，同时通过玻璃棒将试纸对准试管口附近。（1分）②如果加热固体不分解，且蓝色石蕊试纸不变色（进一步证明固体没有分解），待试管冷却至室温后，向其中加入适量蒸馏水，振荡试管，待固体溶解后，把小块pH试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用玻璃棒沾取试管中的溶液粘在试纸的中部，检验溶液的酸碱性。（2）白色物质判断依据有关化学方程式（或离子方程式）碳酸氢铵固体全部分解，试管中没有残留固体。△NH4HCO3===NH3↑+H2O↑+CO2↑碳酸氢钠固体全部分解，蓝色石蕊试纸变红。△NaHCO3===Na2CO3+H2O↑+CO2↑H2O+CO2H2CO3碳酸钠固体不分解，蓝色石蕊试纸不变色；加水后得到无色透明溶液，pH试纸变蓝色。CO32-+H2OHCO3-+OH－氯化钠固