2020高中化学 第4章 材料家族中的元素 第1节 硅无机非金属材料 第1课时 硅和二氧化硅课时作业

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.硅和二氧化硅学习·理解1．下列关于硅的说法不正确的是()A．硅在地壳中的含量仅次于氧B．硅在自然界中既有化合态，又有游离态C．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料D．硅单质的导电能力介于导体和绝缘体之间答案B解析自然界中没有游离态的硅，B项错误。2．下列关于硅单质用途的说法不正确的是()A．硅可用于制太阳能电池B．硅的晶体结构类似于金刚石，熔点高，硬度大C．硅属于金属D．硅是良好的半导体材料答案C解析硅属于非金属，C不正确。3．下列物质的主要成分不是二氧化硅的是()A．石英B．水晶C．计算机芯片D．沙子答案C解析石英、水晶、沙子的主要成分是SiO2，计算机芯片的主要成分是Si。4．下列说法中，正确的是()A．SiO2和CO2均由分子直接组成B．CO2、SiO2均能和氢氟酸反应C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D．CO2、SiO2分别是H2CO3、H2SiO3的酸酐，因而均可由CO2、SiO2与水反应制得相应的酸答案C解析A项，SiO2由Si、O原子组成；B项，CO2不能与氢氟酸反应；D项SiO2不能与水反应生成硅酸。5．(双选)鉴别CaCO3和SiO2选用()A．水B．盐酸C．稀硫酸D．烧碱溶液答案BD解析CaCO3和SiO2均不溶于水，A错误；分别加入盐酸，若有气泡生成则为CaCO3，若固体不溶则为SiO2，B正确；分别加入稀硫酸，CaCO3与H2SO4反应生成的微溶物CaSO4覆盖在CaCO3表面，阻碍反应进行，SiO2与H2SO4不反应，故选用稀硫酸现象不明显，C错误；CaCO3与烧碱溶液不反应，SiO2可溶于烧碱溶液，D正确。6．制备硅单质时，主要化学反应如下：-2-①SiO2(石英砂)＋2C(焦炭)=====高温Si(粗硅)＋2CO↑；②Si(粗硅)＋2Cl2=====高温SiCl4；③SiCl4＋2H2=====高温Si(纯硅)＋4HCl，下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是()A．①③为置换反应B．①②③均为氧化还原反应C．②为化合反应D．三个反应的反应物中硅元素均被还原答案D解析在反应②中Si元素化合价升高，被氧化。7．下列反应中含硅化合物表现出了不同的作用或性质。根据要求，填写下列空白：A．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2OB．Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓C．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2OD．SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑(1)体现SiO2具有酸性氧化物通性的反应是________(填序号，下同)。(2)体现强酸制弱酸原理的反应是________。(3)可表示刻蚀玻璃原理的反应是________。(4)体现SiO2弱氧化性的反应是________。答案(1)C(2)B(3)A(4)D解析酸性：HClH2SiO3，故Na2SiO3可与HCl反应制取H2SiO3。玻璃中含有SiO2，HF可与SiO2反应生成SiF4气体，因而可用HF刻蚀玻璃。应用·实践8．有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。下列有关说法不正确的是()A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B．自然界中的含硅化合物易开采C．硅燃烧放出大量的热，燃烧产物对环境的污染程度较低D．自然界中存在大量单质硅答案D解析硅在常温下是固体，性质稳定，便于贮存，较为安全，A正确；硅的化合物在自然界中存在广泛，含硅化合物易开采，B正确；硅的燃烧产物为SiO2，对环境的污染程度较低，C正确；自然界中没有游离态的硅，D错误。9．下列有关硅及其化合物的说法正确的是()A．晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料B．常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在-3-C．SiO2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸D．除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸答案D解析A项，晶体硅虽然具有金属光泽，但它属于非金属单质；其导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。B项，虽然常温下硅的化学性质稳定，但自然界中没有游离态的硅，它主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。C项，SiO2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不与水反应。D项，SiO2不溶于稀盐酸，可使用稀盐酸除去其中混有的CaCO3，化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。10．一定条件下，下列物质与二氧化碳、二氧化硅均不反应的是()A．氧气B．氢氟酸C．澄清石灰水D．碳答案A解析B项，SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O；C项，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O或2CO2＋Ca(OH)2===Ca(HCO3)2，Ca(OH)2＋SiO2===CaSiO3↓＋H2O；D项，CO2＋C=====高温2CO，SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑。11．在一定条件下，既能与CO2反应，又能跟SiO2反应的物质是()①NaHCO3溶液②浓硫酸③NaOH溶液④碳A．①②B．①③C．②④D．③④答案D解析SiO2和CO2都属于酸性氧化物，能与碱反应，同时二者均具有弱氧化性，一定条件下能与单质碳反应。12．下列说法正确的是()A．硅是人类将太阳能转化为电能常用的材料B．由粗硅制备纯硅不涉及氧化还原反应C．反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂D．硅能与盐酸反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅答案A解析B项，粗硅提纯过程中发生的反应有Si(粗)＋2Cl2=====△SiCl4、SiCl4＋2H2=====高温Si(纯)＋4HCl，均为氧化还原反应，错误；C项，硅与NaOH溶液的反应可看成两步：①Si＋3H2O===H2SiO3＋2H2↑，②H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O，其中①为氧化还原反应，②为非氧化还原反应，因此NaOH既不是氧化剂，也不是还原剂，起氧化作用的只是H2O，错误；D项，硅不与盐酸反应，错误。13．对于化学反应SiO2＋3C=====高温SiC＋2CO↑，下列有关分析正确的是()A．在反应中，SiO2做氧化剂，C(碳)做还原剂B．硅元素被还原，碳元素被氧化-4-C．在反应中，C(碳)只做还原剂D．在反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2答案D解析用双线桥法表示题给反应中电子转移的方向及数目为SiO2、SiC中Si均为＋4价，故反应中只有C(碳)化合价发生改变，氧化剂和还原剂均为C(碳)，其中做氧化剂的C(碳)转化为SiC，做还原剂的C(碳)转化为CO，即n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶2。14．已知Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。若硅及其化合物之间存在如图所示转化关系。其中，B是含硅化合物中的一种气体，D是一种黏合剂，能将磨砂玻璃黏合在一起。(1)写出C、E的化学式：C：________，E：________。(2)写出反应③的离子方程式：___________________________________。(3)说明C属于酸性氧化物的反应有________。a．①b．②c．③d．④答案(1)SiO2H2SiO3(2)SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓(3)b解析因D是一种黏合剂且含硅，即D为Na2SiO3，B为含硅化合物中的一种气体，则B为SiF4。①SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O②2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O；2OH－＋SiO2===SiO2－3＋H2O③Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓；SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓④H2SiO3=====△H2O＋SiO2。-5-迁移·创新15．把河沙(主要成分是SiO2)与镁粉按一定质量比(质量比略大于15∶24)混合均匀，装入试管中加热大约1min后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物，待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物。(1)写出河沙与镁粉在加热条件下发生反应的化学方程式：___________________________________________________________。(2)生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是________(填分子式)。(3)用化学方程式表示产生“爆炸声”的原因：____________。答案(1)SiO2＋4Mg=====△2MgO＋Mg2Si(2)SiH4(3)SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O解析(1)Mg与SiO2在加热条件下反应生成MgO和Mg2Si。(2)Mg2Si与H2SO4反应生成的气体为硅烷(SiH4)。(3)SiH4与O2反应生成SiO2和H2O。