2020化学新教材同步导学提分教程人教第二册测试第五章第三节无机非金属材料课时作业解析

课时作业A篇·知识对点训练1．下列物质中，不含有硅酸盐的是()A．水玻璃B．硅芯片C．黏土D．普通水泥答案B解析水玻璃是Na2SiO3的水溶液，黏土和普通水泥的主要成分都是硅酸盐，硅芯片的主要成分是硅单质。2．下列说法错误的是()A．二氧化硅是光导纤维的主要原料B．硅是信息技术的关键材料C．陶瓷餐具所用材料为硅酸盐D．水晶镜片所用原料为硅酸盐答案D解析水晶、光导纤维主要成分为SiO2。Si用于信息产业及太阳能电池。传统硅酸盐材料是陶瓷、水泥、玻璃。3．下列叙述正确的是()A．Na2SiO3是硅酸盐，所以不溶于水B．电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐C．建筑工业常用水玻璃作黏合剂D．用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火答案C解析Na2SiO3既是硅酸盐，又是钠盐，硅酸盐大多难溶于水，而钠盐均易溶于水，Na2SiO3能溶于水；浸泡银幕主要是为了防火，而浸泡枕木主要是为了防腐；水玻璃有黏合作用，常作黏合剂。4．下列物质是纯净物的是()A．玻璃B．水泥C．纯碱D．水玻璃答案C解析玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物，水玻璃是Na2SiO3的水溶液，也是混合物；纯碱Na2CO3是纯净物。5．制取下列物质不需要用石灰石作原料的是()A．硅酸B．水泥C．玻璃D．生石灰答案A解析硅酸由可溶性硅酸盐与酸反应制得。6．镁橄榄石(2MgO·SiO2)中阴离子是()A．SiO4－4B．SiO4－6C．SiO2－3D．SiO4－5答案A解析将镁橄榄石写成硅酸盐的形式，其化学式为Mg2SiO4，故阴离子为SiO4－4。7．下列关于SiO2和CO2的说法中不正确的是()A．CO2和SiO2都能与碱及碱性氧化物反应B．CO2和SiO2都能与水反应生成相应的酸C．CO2和SiO2都能与焦炭反应生成COD．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨答案B解析CO2能与水反应生成碳酸，但SiO2不能与水反应生成相应的酸，B错误。8．不能与SiO2发生反应的物质是()A．烧碱溶液B．氧化钙C．浓硝酸D．焦炭答案C解析除HF外SiO2不与其他酸反应。9．二氧化硅气凝胶是一种世界上最轻的固体，可以经受住1kg炸药的爆炸威力。下列有关说法正确的是()A．利用二氧化硅气凝胶能够开发导电材料B．激光照射二氧化硅气凝胶可产生丁达尔效应C．计算机芯片的主要成分是二氧化硅D．二氧化硅气凝胶能溶于水答案B解析二氧化硅不导电，A错误；二氧化硅气凝胶属于胶体，能产生丁达尔效应，B正确；计算机芯片的主要成分是单晶硅，C错误；二氧化硅不溶于水，D错误。10．在半导体工业中有这样一句话：“从沙滩到用户”，其中由粗硅制纯硅的常用方法为Si(粗)＋2Cl2=====△SiCl4SiCl4＋2H2=====△Si(纯)＋4HCl。“从沙滩到用户”涉及多个反应，其中制取粗硅的反应方程式为__________________。纯净的石英与烧碱反应可以制得水玻璃，反应的离子方程式为____________________________________。答案SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2OB篇·综合提升训练11．化学在生产生活和科学研究中具有重要的作用。下列说法正确的是()①石英的主要成分是二氧化硅②三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料③太阳能电池的主要成分是硅，太阳能电池在生活中的应用有利于环保、节能④二氧化硅的熔点高，硬度大，所以可用来制造电子部件和光学器件⑤水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品A．①②③B．②④⑤C．③④⑤D．①②③④答案A解析石英的主要成分是二氧化硅；水泥属于传统硅酸盐产品；太阳能电池的主要成分是硅；水晶项链的主要成分是SiO2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品；硅是半导体材料，可制造电子部件，二氧化硅光学性能优良，可制光学器件。综上所述，选A。12．已知滑石粉的化学式为Mg3Si4O10(OH)2，色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是()A．滑石粉属于无机硅酸盐类物质B．滑石粉组成可表示为3MgO·4SiO2·H2OC．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性D．滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应答案C解析硅酸盐是由硅、氧元素与其他元素组成的一类无机物的总称，故滑石粉属于无机硅酸盐类物质，A正确；可以将硅酸盐改写成氧化物的形式，B正确；爽身粉中添加滑石粉，主要是利用它的滑爽、柔软、干燥的特点，与耐火性无关，C错误；滑石粉中可能含有SiO2，可以与氢氟酸、NaOH溶液发生反应，D正确。13．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“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)，下列关于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等于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。因此，A、B、D均正确。14．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答案D解析SiO2不溶于除氢氟酸以外的任何酸，CaO、CaCO3均可溶于盐酸，且CaCO3溶于盐酸有气泡生成。15．下表各组物质中，满足如图所示一步转化关系的选项是()选项XYZACCOCO2BSiSiO2H2SiO3CNaNaOHNa2CO3DMgMgSO4Mg(OH)2答案A解析C不完全燃烧得到CO，CO继续燃烧生成CO2，Mg在CO2中燃烧可得到C，A正确；B项，SiO2不能一步转化为H2SiO3，H2SiO3也不能一步转化为Si；C项，Na2CO3不能一步转化为Na；D项，Mg(OH)2不能一步转化为Mg。16．下列有关说法中错误的是()A．氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中B．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐C．灼烧NaOH固体时不能使用瓷坩埚，因为坩埚中的SiO2能与NaOH反应D．由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑答案B解析A项，氢氟酸能腐蚀玻璃，所以氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中，正确；B项，水晶的主要成分是SiO2，不是硅酸盐，错误；C项，瓷坩埚是硅酸盐产品，坩埚中的SiO2能与NaOH反应，正确；D项，沙子的主要成分是SiO2，光伏材料的成分是晶体硅，由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑，正确。17．铝硅合金具有熔点低、凝固时收缩率小等优点，适合铸造。现取试样10.0g，放在纯净氧气中完全燃烧，燃烧后的固体经称量发现比原来试样增重9.23g，由此计算硅铝合金中硅的质量分数约为()A．12.3%B．15.4%C．13.4%D．17.0%答案C解析铝、硅燃烧反应的化学方程式分别为4Al＋3O2=====点燃2Al2O3，Si＋O2=====点燃SiO2。固体增重质量就是参加反应的氧气的质量。设Si的质量为xg，则Al的质量为(10－x)g，根据化学反应方程式知，铝消耗的氧气的质量为96(10－x)÷108，硅消耗的氧气的质量为32x÷28,96(10－x)÷108＋32x÷28＝9.23g，解得x≈1.34g，硅铝合金中硅的质量分数为1.34g÷10.0g×100%＝13.4%。18．A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转化关系如图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请填空：(1)组成A单质的元素的最高化合价为________。(2)B的化学式为______，B和碳反应生成A和E的化学方程式为_________。(3)C的化学式为______________，D的化学式为______________。答案(1)＋4价(2)SiO2SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑(3)CaSiO3Na2SiO3解析由本题题眼“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似”，推知A为硅；根据框图B＋碳―→Si＋E，B既能与氧化钙反应又能与氢氧化钠反应，推知B为二氧化硅，进一步推知C为硅酸钙，D为硅酸钠，E为一氧化碳。19．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅。②粗硅与干燥的Cl2反应制得SiCl4：Si＋2Cl2=====△SiCl4。③SiCl4被过量的H2在1000～1100℃时还原制得纯硅。某同学从资料中查知：SiCl4的熔点为－70℃，沸点为57.6℃，其在潮湿的空气中能与水发生反应而变质。该同学设计了以下制取纯硅的实验装置(热源及夹持装置略去)。请回答下列问题：(1)为使SiCl4从装置B中逸出与氢气混合，应采取的措施是_________________________________________。(2)盛放稀硫酸的仪器名称为________，装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________。(3)装置C能否采用普通玻璃管？________(选填“能”或“不能”)，原因是____________________________。(4)已知SiCl4在潮湿的空气中能与水发生反应生成氯化氢，为防止空气污染，含有SiCl4的尾气要通入盛有________溶液的烧杯中。(5)为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度，还应对该装置进行的改进是___________________________。答案(1)对装置B进行水浴加热(2)分液漏斗Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(3)不能在1000～1100℃时普通玻璃管会软化(4)NaOH(5)在装置A与装置B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶(或盛有碱石灰的干燥管)解析(1)SiCl4的沸点较低(57.6℃)，欲使其逸出烧瓶与装置C中的H2反应，需对装置B进行水浴加热。(3)由于H2与SiCl4在1000～1100℃时反应制得纯硅，反应温度高，普通玻璃管在此温度下会软化，因此需要用石英管。(5)为了防止装置A中的水蒸气进入装置B中，应在装置A、B之间加一干燥装置。