江苏省启东中学2018-2019学年高中生物暑假作业 专题3 从矿物到基础材料 第十九 天硅及其化合

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第十九天硅及其化合物温故知新【知识点1】硅及其化合物1.硅及二氧化硅物质硅二氧化硅存在形式自然界中均是________，可制成晶体硅和无定形硅硅石、石英、玛瑙、硅藻土物理性质熔沸点________、硬度________、有金属光泽的灰黑色固体，良好的________材料。熔沸点________、硬度________、________溶于水化学性质a.常温下除氟气、氢氟酸和强碱外，与其他物质都不反应：________________________b.一定条件下与氧气、氯气等反应：_______________________a.常温下除氢氟酸和强碱外，其他都不反应：_______________________(刻蚀玻璃)___________________(盛放碱性溶液的试剂瓶只能用________)b.高温下二氧化硅与金属氧化物反应：__________________________用途制________材料制________材料，如坩埚；制作饰品，如水晶项链、石英表等；________纤维等2.硅酸和硅酸盐(1)硅酸：________溶于水，制备反应的化学方程式为________________________。(2)硅酸钠：________溶于水，水溶液俗称________。可用于制________、________、________。【知识点2】硅酸盐材料硅酸盐材料玻璃水泥陶瓷原料________、________、________________、________________设备反应___________________________2_____________________________________________成分________、________、________基础演练1.光导纤维的应用使人们可以在家中坐享“互联网＋”带来的变革与实惠。下列物质可以用来生产光导纤维的是()A.硫B.二氧化硅C.铁D.氧化铝2.赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的，这种物质是()A.硫酸B.烧碱C.盐酸D.氢氟酸3.下列不属于硅酸盐工业产品的是()A.水泥B.玻璃C.陶瓷D.化肥4.现有硫酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色固体，若用一种试剂将它们区别开来，该试剂是()A.纯水B.盐酸C.硝酸银溶液D.碳酸钠溶液5.下列说法正确的是()A.SiO2是酸性氧化物，它不与任何酸反应B.硅的非金属性比碳的非金属性强C.硅的化学性质不活泼，常温下与氧气、氯气、浓硫酸、硝酸等强氧化剂均不反应D.SiO2和CO2性质相似6.下列反应能说明SiO2是酸性氧化物的是()A.SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑B.SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2OC.SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2OD.SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2↑7.下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是()A.二氧化硅溶于水显酸性3B.二氧化碳通入水玻璃中可以得到硅酸C.单质硅常用作半导体材料和光导纤维D.二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器8.下列变化中，不能一步实现的是()A.Na2SiO3→H2SiO3B.H2SiO3→SiO2C.SiO2→H2SiO3D.SiO2→Na2SiO39.下列有关物质用途的说法正确的是()A.水玻璃可用于木材防火B.碳酸钠用于治疗胃酸过多C.晶体硅用于制造光导纤维D.硫酸钡用于制作石膏绷带10.有一粗硅，含铁杂质，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的氢气，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是()A.物质的量之比为1∶1B.物质的量之比为2∶1C.质量之比为6∶1D.质量之比为2∶111.已知硅和某些化合物间存在如图所示关系，其中A是制造芯片的主要原料，F是一种气态含硅化合物，E是普通玻璃的主要成分之一。请回答下列问题。(1)写出A，B，D的化学式：A________，B________，D________。(2)写出B→C反应的离子方程式：____________________。(3)B生成E的反应条件是高温，其化学方程式为____________________。12.(1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足以显示化学对现代物质文明发展中所起到的重要作用。例如：①光导纤维的主要成分是________；②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是________；③计算机芯片的主要成分是________；④用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为________的化合物。(2)写出工业上制备该元素的单质及提纯的有关化学方程式：①________________________，②________________________，③________________________。4素养提升(核心素养：变化观念与平衡思想)13.氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料，属于新型功能性硅酸盐产品，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。(1)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：____________________。(2)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅及氯化氢，反应的化学方程式为________________________。(3)沸石是一种含结晶水的，具有多孔结构的铝硅酸盐，化学式为Na2[Al2Si3O10(H2O)2]，若以氧化物形式可表示为________________。(4)盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因是______________________(用离子方程式表示)。5答案：第十九天【温故知新】【知识点1】1.物质硅二氧化硅存在形式化合态物理性质高大半导体高大难化学性质a.Si＋2F2===SiF4Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑b.Si＋O2=====△SiO2Si＋2Cl2=====△SiCl4a.SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2OSiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O橡皮塞b.SiO2＋CaO=====高温CaSiO3用途半导体耐火光导2.(1)不Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓(2)可水玻璃硅胶防火剂防腐剂【知识点2】硅酸盐材料玻璃水泥陶瓷原料纯碱、石灰石、石英黏土、石灰石黏土设备反应SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2↑SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑成分Na2SiO3、CaSiO3、SiO2【基础演练】1.B解析：生产光导纤维的主要材料是二氧化硅，答案选B。2.D解析：氢氟酸能与二氧化硅反应常用于雕刻玻璃，答案选D。3.D解析：水泥、玻璃、陶瓷属于常见的硅酸盐产品，化肥不是，答案选D。4.B解析：A.加入水，石灰石和二氧化硅都不溶于水，不能鉴别，A错误；B.加入盐酸，硫酸钠溶解，无明显现象，石灰石溶解，生成气体，二氧化硅不反应，溶液中有沉淀，现象不同，可鉴别，B正确；C.加入硝酸银溶液，石灰石和二氧化硅都不溶，硫酸钠有沉淀产生，不能鉴别，C错误；D.加入碳酸钠，与三种物质都不反应，不能鉴别石灰石和二6氧化硅，D错误，答案选B。5.C解析：A项，SiO2可与氢氟酸反应，反应方程式：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，错误；B项，碳的非金属性比硅强，错误；C项正确；D项的SiO2是原子晶体，熔点和沸点高，而CO2则是分子晶体，熔点和沸点低，物理性质差异很大，错误。6.B解析：酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物，故B可证明SiO2属于酸性氧化物。7.B解析：SiO2是酸性氧化物，不溶于水，也不与水反应，化学性质十分稳定，能与HF反应。8.C解析：Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl；H2SiO3=====△SiO2＋H2O；SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。9.A解析：水玻璃的主要成分是硅酸钠，具有不燃不爆的性质，水玻璃浸泡过的木材，在木材表面附着了一层硅酸钠，隔绝了木材与空气中氧气的直接接触，所以水玻璃浸泡过的木材能防火，故A正确；碳酸氢钠用于治疗胃酸过多，故B错误；二氧化硅用于制造光导纤维，故C错误；硫酸钙用于制作石膏绷带，故D错误。10.B解析：粗硅与盐酸反应是铁与盐酸反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；粗硅与碱反应是硅与碱反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，因放出等量氢气，则铁与硅的物质的量之比为2∶1，质量之比为4∶1。11.(1)SiSiO2H2SiO3(2)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O(3)CaO＋SiO2=====高温CaSiO3解析：A是制造芯片的主要原料，所以A是Si，F是SiF4气体。B为SiO2，A或B都可以生成C。根据题给信息，C应为Na2SiO3，D为H2SiO3，又由于B→E的条件是高温，E是普通玻璃的主要成分之一，且不是Na2SiO3，所以E应是CaSiO3。12.(1)①SiO2②Si③Si④铝硅酸盐(2)①SiO2＋2C=====高温2CO↑＋Si(粗硅)②Si＋2Cl2=====高温SiCl4③SiCl4＋2H2=====高温4HCl＋Si(高纯硅)解析：(1)光导纤维的主要成分是SiO2；应用于太阳能电池中作光电转化材料的是半导体硅；计算机芯片的主要成分也是硅；用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为铝硅酸盐的化合物。(2)工业提取纯硅的过程。【素养提升】13.(1)Si3N4＋12HF===3SiF4↑＋4NH3↑(2)3SiCl4＋2N2＋6H2=====高温Si3N4＋12HCl(3)Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O(4)2OH－＋SiO2===SiO2－3＋H2O解析：(1)根据氮化硅的组成元素，并依据二氧化硅和氢氟酸的反应可知，反应后生成物应该是SiF4和氨气，反应的化学方程式是Si3N4＋12HF===3SiF4↑＋4NH3↑。(2)根据反应物和生成物可知，反应的化学方程式是3SiCl4＋2N2＋6H2=====高温Si3N4＋12HCl。(3)钠的金属7性最强排在前面，因此根据该硅酸盐的化学式改写成氧化物形成可表示为Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O。(4)由于氢氧化钠溶液能和二氧化硅反应生成粘性很强的硅酸钠溶液，从而使玻璃塞和瓶口粘合在一起而不易打开，反应的离子方程式是2OH－＋SiO2===SiO2－3＋H2O。