高中化学必修一4二氧化硅和硅酸Word版含答案

葫芦岛一高中课外拓展训练高一年级化学学科二氧化硅和硅酸一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是()A．两者均为弱酸B．两者均可使紫色石蕊试液变红色C．CO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸D．两者受热时均可以分解2．在一定条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是()①焦炭②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤硝酸⑥氢氧化钾⑦氧化钙⑧氮气A．③⑤⑦⑧B．⑤⑦⑧C．⑤⑧D．⑤3．(双选题)下列离子方程式书写不正确的是()A．往NaOH溶液中通入少量CO2：CO2＋OH－===HCO－3B．H2SiO3与NaOH溶液混合：2OH－＋H2SiO3===2H2O＋SiO2－3C．石英砂与烧碱溶液反应制取水玻璃：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2OD．往水玻璃中通入二氧化碳：Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋2Na＋＋CO2－34．(双选题)下列关于二氧化硅的叙述不正确的是()A．二氧化硅晶体是由SiO2分子构成的，它的熔点高、硬度大B．不可用石英坩埚熔融烧碱C．二氧化硅可用于制造石英钟表的压电材料和光导纤维D．二氧化硅能溶于氢氟酸中，这是由它的晶体结构决定的5．下列说法中，不正确的是()A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可与NaOH溶液反应B．水晶项链、石英钟都是硅酸盐制品C．SiO2和CO2在一定条件下，均可与CaO发生反应D．SiO2不溶于水，而CO2可与水反应，生成H2CO36．下列变化中，不可能通过一步反应实现的是()A．Na2SiO3→H2SiO3B．SiO2→Na2SiO3C．H2SiO3→SiO2D．SiO2→H2SiO37．下列说法正确的是()A．因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸，或者说SiO2不是H2SiO3的酸酐B．CO2通入水玻璃(Na2SiO3溶液)可以得到原硅酸C．CO2通入饱和氯化钙溶液中能生成白色沉淀D．SiO2的俗名叫水晶8．由下列实验事实得出的结论正确的是()A．由SiO2不能与水反应生成H2SiO3，可知SiO2不是H2SiO3的酸酐B．由SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑，可知碳的非金属性大于硅C．CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，可知酸性H2CO3H2SiO3D．SiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知SiO2为两性氧化物9．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是()A．加入过量盐酸，观察是否有气泡冒出B．加入过量烧碱溶液，观察是否有固体溶解C．加热至高温，观察是否有气体冒出，是否有硅酸钙生成D．先加入过量盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现，若有不溶物则滤出，投入到NaOH溶液中看其是否溶解10．将过量的CO2分别通入：①CaCl2溶液②浓Na2SiO3溶液③Ca(OH)2溶液④饱和Na2CO3溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是()A．①②③④B．②④C．①②③D．②③11.下列说法正确的是()A．SiO2高温时与Na2CO3反应产生CO2，将CO2通入Na2SiO3溶液中可生成H2SiO3，说明H2SiO3的酸性有时比H2CO3强，而有时比H2CO3弱B．SiO2既能与NaOH溶液反应又能与氢氟酸反应，所以SiO2是两性氧化物C．氢氟酸不应装在玻璃瓶中D．NaOH溶液、Na2SiO3溶液应装在带玻璃塞的磨口玻璃瓶中12．10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1mol，则此样品中可能含有的杂质是A．KHCO3和MgCO3B．MgCO3和SiO2C．K2CO3和SiO2D．无法确定二、非选择题(共52分)13．(10分)硅石和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2，二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质有差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，有以下三个步骤，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。(1)用NaOH溶液溶解石英________。(2)过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生：________。(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：____，写出硅胶的一种用途：________。14．(10分)如何用所提供的试剂和方法除去各混合物粉末中的杂质(括号内为杂质)？将所选答案的编号填入表中相应的空格内。(如果不需补加试剂，则对应答案栏可空着)可供选择的试剂：A.盐酸B．NaOH溶液C．O2D．H2OE．CO2可供选择的操作：①分液②加热③高温灼烧④过滤⑤结晶粉末状混合物所加试剂主要操作(1)SiO2(CaCO3)(2)CaCO3(SiO2)(3)NaCl(SiO2)(4)SiO2(Fe2O3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(Na2SO4)15．(10分)如图是常见物质之间的转化，其中B是芯片的主要成分，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。(1)试推测A________、C________、F________(写化学式)。(2)试写出以下的化学方程式，是离子反应的写出离子方程式：B→A________________________________________________；C＋E→F_____________________________________________。(3)在B＋碳→A＋D的反应中，碳的作用是___，当生成1molA时，转移电子的物质的量为________。16．(11分)A、B、C、D四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同。阴离子Cl－、SiO2－3、OH－、NO－3阳离子H＋、Ag＋、Na＋、K＋已知：A溶液呈强酸性，且A溶液与B、C溶液混合均产生白色沉淀，B的焰色反应呈黄色。回答下列问题：(1)写出A、B、C、D的化学式：A________，B________，C________，D________。(2)写出A溶液与B溶液反应的离子方程式：________________。(3)请选出适合存放A、C、D溶液的试剂瓶的序号：溶液ACD试剂瓶序号17．(11分)某学习兴趣小组想利用高岭土(其主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O)制备新型的净水剂。实验流程如下：其中滤液C就是欲制备的净水剂。试完成下列问题：(1)写出混合物A、B，滤液C、沉淀D的主要成分：A________；B________；C________；D________。(2)写出高岭土与纯碱加热熔融的两个化学方程式：________、________。(3)该实验中，熔融高岭土、纯碱的混合物可以选用的坩埚有________。A．玻璃坩埚B．瓷坩埚C．氧化铝坩埚D．铁坩埚1.B2.C3AD4.AD5.B6.D7.B8.C9.D10.B11.C12.B13.解析：(1)石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，SiO2与碱反应生成盐和水，2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O。(2)过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na2SiO3(aq)，硅酸钠是弱酸盐，与盐酸发生复分解反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。(3)微热，H2SiO3(aq)浓缩，聚合为胶体，加热硅酸溶胶脱水，生成多孔硅胶：H2SiO3=====△H2O↑＋SiO2。答案：(1)2OH－＋SiO2===SiO2－3＋H2O(2)SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓(3)H2SiO3=====△H2O↑＋SiO2；干燥剂(或催化剂载体)14.解析：(1)因为SiO2除了溶于氢氟酸外不溶于其他酸，而CaCO3溶于盐酸，其反应的化学方程式为：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，所以，该小题的答案为：A；④。(2)根据SiO2能溶于NaOH溶液，即SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，而CaCO3不能，所以，该小题的答案为：B；④。(3)因为NaCl溶于水，而SiO2不溶于水，所以该小题的答案为：D；④⑤。(4)因为SiO2不溶于盐酸，而Fe2O3溶于盐酸，即Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，所以该小题的答案为：A；④。(5)因为H2SiO3受热分解生成SiO2，即H2SiO3=====△SiO2＋H2O，所以该小题的答案为：不加试剂；③。(6)因为SiO2不溶于水，而Na2SO4溶于水，所以该小题的答案为：D；④。答案：(1)A④(2)B④(3)D④⑤(4)A④(5)不加试剂③(6)D④15.解析：(1)光导纤维的主要成分是SiO2，所以B为SiO2；SiO2在高温下与碳反应得到的是硅与一氧化碳，而其中只有硅可与氯气反应，所以A为硅，D为CO，G为SiCl4；SiO2与氢氧化钠溶液反应，可得硅酸钠，所以C为Na2SiO3；而E是由CO得到，从反应的过程看，应为CO2，所以F为硅酸。(2)在这两个反应中第二个为离子反应，所以要写成离子方程式的形式。(3)在SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑反应中，碳是还原剂，而且当有1molSi生成时，转移电子数为4mol。答案：(1)SiNa2SiO3H2SiO3(2)SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑SiO2－3＋CO2＋H2O===CO2－3＋H2SiO3↓(3)还原剂4mol16.解析：因都为易溶于水的化合物，故Ag＋一定与NO－3组成AgNO3，H＋不会与OH－或SiO2－3组合，故应与Cl－组成盐酸，则A为盐酸，因A与B、C混合均产生白色沉淀且B的焰色反应为黄色，则B为Na2SiO3，C为AgNO3，剩余的一种物质D为KOH。答案：(1)HClNa2SiO3AgNO3KOH(2)SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓(3)①③②17.解析：加热高岭土与纯碱的混合物，发生的反应为Al2O3＋Na2CO3=====高温2NaAlO2＋CO2↑、SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑，因此根据转化关系可知，A为偏铝酸钠和硅酸钠的混合物，B为硅酸和氯化铝的混合物，C为氯化铝，D为硅酸。因上述反应过程中二氧化硅、氧化铝均能与碳酸钠反应，所以熔融高岭土时只能选用铁坩埚。答案：(1)偏铝酸钠和硅酸钠的混合物硅酸和氯化铝的混合物氯化铝硅酸(2)SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑，Al2O3＋Na2CO3=====高温2NaAlO2＋CO2↑(3)D