【备战2014高考化学】课时作业10无机非金属材料的主角硅

课时作业(十)一、选择题1．下列说法正确的是()A．光导纤维的主要成分是硅B．常用氢氟酸(HF)来刻蚀玻璃C．制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英D．实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液答案B解析A项，光导纤维的主要成分是二氧化硅，不正确；C项，制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英，不正确；D项，保存氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶，因为NaOH与玻璃的主要成分反应生成的硅酸钠是一种矿物胶，时间长了会打不开瓶塞，不正确。2．下列有关物质组成、性质和用途的说法中，正确的是()A．合金的熔点一般比组成合金的各成分金属的高B．氮化硅、光导纤维、氧化铝陶瓷等属于新型无机非金属材料C．水泥、玻璃和水晶都是硅酸盐产品D．光导纤维的主要成分是硅，可广泛用于通信和医疗领域答案B3．在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是()①焦炭②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤硝酸⑥氢氧化钠⑦氧化钙A．③⑤⑦B．⑤⑦C．③⑤D．⑤答案D4．将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液②Na2SiO3溶液③Ca(OH)2溶液④饱和Na2CO3溶液⑤NaAlO2溶液最终溶液中有白色沉淀析出的是()A．①②③④B．②④⑤C．①②③D．②③答案B解析①盐酸酸性比H2CO3强，不反应②2CO2＋2H2O＋SiO2－3===H2SiO3↓＋2HCO－3③CO2＋OH－===HCO－3无沉淀④CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3↓析出NaHCO3⑤CO2＋AlO－2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3，生成Al(OH)3沉淀，故选B。5．下列说法正确的是()①二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应②根据反应SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2↑可推知硅酸酸性比碳酸强③二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸④二氧化硅常被用来制造光导纤维A．①②B．②③C．③④D．①④答案C6．高岭土[Al2Si2O5(OH)x]是优良的制瓷原料，青花瓷釉料的主要成分是钾长石(KAlSi3O8)，在1300℃左右高温一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。下列有关分析中不正确的是()A．Al2Si2O5(OH)x中x＝4B．钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液C．烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理和化学变化D．青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品答案B解析选项A，根据化合价代数和等于零的原则，可得：6＋8－10－x＝0，解得x＝4；选项B，将KAlSi3O8改写为氧化物形式为K2O·Al2O3·6SiO2，SiO2不与盐酸反应，所以钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液；选项C，根据制瓷过程可猜想出烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理和化学变化；选项D，青花瓷、玻璃、水泥符合硅酸盐产品的特点，都属于硅酸盐产品。7．(2012·沈阳模拟)氯气用途十分广泛，可用于生产半导体材料硅，其生产的流程如下，下列说法不正确的是()A．①③是置换反应，②是化合反应B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C．任一反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子D．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅答案D解析在高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合，则石英砂与焦炭反应，氯气与氢气反应，就不再是按照题干的流程进行，不会得到高纯硅。8．(2012·黑龙江一模)将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是()A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2D．SiO2答案A解析分析题述过程中发生的化学反应：H2O＋CO2＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋Na2CO3，Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，H2SiO3=====△SiO2＋H2O,2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O＋CO2↑，且Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑，因此最后所得的固体物质中只有Na2SiO3。9．工业上常用SiO2与C在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1。下列说法正确的是()A．SiC是一种新型无机非金属材料，任何条件下都不可能在空气中燃烧B．制造粗硅时的反应为：2SiO2＋5C=====高温Si＋SiC＋4CO↑C．Si、SiO2能用NaOH溶液将其分离D．纯净的SiO2只能用于制造光导纤维答案B解析选项A，根据SiC中元素的价态可知，SiC具有还原性，高温下能在空气中燃烧生成SiO2和CO2。选项B，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1，根据原子守恒，可将题述信息转化为如下反应：2SiO2＋5C=====高温Si＋SiC＋4CO↑。选项C，Si、SiO2均能与NaOH溶液反应。选项D，纯净的SiO2还可用于制造光学玻璃等。10．诺贝尔物理学奖曾授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是()A．二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸B．用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24L气体(标准状况)时，得到2.8g硅C．6g的二氧化硅中含有0.2mol的共价键D．二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应答案D11．将钠、二氧化硅的混合物12.9g投入到一定量水中，无固体剩余，溶液体积为100mL，共收集到标准状况下的气体VL。向反应后的溶液中逐滴加入浓度为2.00mol/L的盐酸50.00mL后开始有白色沉淀产生。下列叙述正确的是()A．原混合物中钠和二氧化硅的物质的量之比为2：1B．收集到的气体是氢气，V＝3.36C．加入盐酸之前溶液中溶质的物质的量浓度均为0.1mol/LD．原混合物中钠的质量为4.6g答案B解析2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2ONaOH＋HCl===NaCl＋H2O2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl。假设n(Na)＝xn(SiO2)＝y，则依质量守恒有23g·mol－1×x＋60g·mol－1×y＝12.9g；开始产生沉淀前钠元素以Na2SiO3和NaCl形式存在，由钠元素守恒：2y＋2.00mol/L×0.05L＝x，计算出x＝0.3mol，y＝0.1mol，则收集到的气体是0.15mol氢气，V＝3.36。12．《青花瓷》中所描述的“瓶身描述的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列有关硅酸铜钡的说法不正确的是()A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D.x＝6答案C解析“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定。不易脱色，不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，则x＝6，用氧化物形成表示复杂的硅酸盐的组成，具体方法为：①遵循各元素种类和原子个数比不变的原则，分别写成氧化物的形式；②氧化物一般按活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、最后为水的顺序排列；③氧化物之间用圆点隔开，各氧化物前面的化学计量数均为整数。因此，A、B、D均正确。二、非选择题13．请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。(1)在下面方框中，A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请完成A后该反应的实验装置示意图(夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用△标出)，按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……；其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下：(2)根据方框中的装置图，填写该表：仪器标号仪器中所加物质作用A石灰石、稀盐酸石灰石与盐酸作用产生CO2(3)有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是__________________________________________________________________________________________________；(4)验证CO的方法是____________________________________________。答案(1)(2)仪器标号仪器中所加物质作用B饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体C浓硫酸除去CO2中的水蒸气D干燥木炭粉与CO2反应产生COE澄清石灰水吸收未反应的CO2(3)可以通过控制加酸的量，来控制气体产生的快慢；同时小试管中充满盐酸，可以起到液封作用，防止反应激烈时气体经漏斗冲出(4)点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊解析(1)(2)盐酸是挥发性酸，所以制取的CO2中含有HCl及水蒸气，首先除杂，先用饱和碳酸氢钠除去HCl，然后再用浓硫酸除去水蒸气，除杂后主要实验(碳与CO2反应)，生成的CO气体中一定含有CO2，最后还得把CO中的CO2除去；(3)如果不加小试管，应该一次加入比较多的盐酸，才能浸没长颈漏斗尖端，无法用分次加入来控制反应速率及生成气体的量。14．2010年5月15日，CCTV对“南澳一号”沉船的考古进行了两个小时的现场直播，从沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料——高岭土[Al2Si2O5(OH)x]，可掺进瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8)，在1300℃左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。(1)下列说法正确的是________(填序号)。A．高岭土分子中x＝2B．钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液C．烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化D．青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品(2)在“南澳一号”考古直播过程中，需用高纯度SiO2制造的光纤。如图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程：①洗涤石英砂的目的是__________________________________________。②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_____________________。③在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是_____________________________________________________________。④工业上常用纯净石英砂与C在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1。下列说法正确的是________(填序号)。A．SiC性质稳定，能用于制造抗高温水泥B．制造粗硅时的反应为：2SiO2＋5C=====高温Si＋SiC＋4CO↑C．在以上流程中，将盐酸改为NaOH溶液，也可达到目的D．纯净的SiO2只能用于制造光导纤维答案(1)CD(2)①除去石英砂中的NaCl杂质②SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O③增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率④B解析(1)选项A，根据化合价代数和等于零的原则，可得：6＋8－10－x＝0，解得x＝4。选项B，将KAlSi3O8改写为氧化物的形式为K2O·Al2O3·6SiO2，SiO2不能与盐酸反应，所以钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液。选项C，根据水泥制造过程可推测出烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化。选项D，青花瓷、玻璃、水泥符合硅酸盐产品的特点，是硅酸盐产品。(2)①石英砂中含有易溶于水的NaCl杂质，洗涤石英砂可使NaCl与SiO2分离。②SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2O，据此可写出相应的离子方程式。③将纯净的石英砂研磨后能增大物质的表面积，从而增大SiO2与NaOH的接触面积，增大反应速率，提高生产效率。④选项A，根据SiC中元素的价态可知，SiC具有还原性，在高温下仍能在O2中燃烧生成SiO