魯科版必修1 第4章第1節(jié)硅無(wú)機(jī)非金屬材料 作業(yè).doc

自我小測(cè)第1課時(shí)半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維1在自然界中，硅存在于地殼中的各種礦物和巖石中的主要形式是()a晶體硅 b硅酸c二氧化硅和硅酸鹽 dsic2對(duì)于化學(xué)方程式sio23csic2co，有關(guān)敘述正確的是()a反應(yīng)中sio2是氧化劑，c是還原劑b硅元素被還原了，碳元素被氧化了c在反應(yīng)中c既是氧化劑又是還原劑d在反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為213下列變化中不能一步實(shí)現(xiàn)的是()ana2sio3h2sio3bh2sio3sio2csio2h2sio3dsio2na2sio34下列說(shuō)法：硅化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，因此硅在自然界中以游離態(tài)形式存在；二氧化硅和二氧化碳在物理性質(zhì)上有很大的差異；二氧化硅是一種酸性氧化物，它不與任何酸發(fā)生反應(yīng)，正確的是()a bc d5地殼中含量占第一、第二位的元素形成的化合物不具有的性質(zhì)是()a常溫下與水反應(yīng)生成酸b常溫下能與苛性鈉反應(yīng)c高溫下能與cao、caco3反應(yīng)d常溫下能與氫氟酸反應(yīng)6有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來(lái)的石油”的觀點(diǎn)。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開(kāi)發(fā)利用，下列關(guān)于其有利因素的說(shuō)法中，你認(rèn)為不妥的是()a便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料b自然界的含硅化合物易開(kāi)采c硅燃燒放出的熱量大，燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度低且容易有效控制d自然界中存在大量的單質(zhì)硅7目前，我國(guó)正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)，即信息高速公路。光纖通信所使用的光纜，其主要部件為光導(dǎo)纖維。下列說(shuō)法正確的是()制造光導(dǎo)纖維的主要原料是caco3制造光導(dǎo)纖維的主要原料是sio2光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理是光的全反射光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理是光的折射a bc d8下列離子方程式書(shū)寫(xiě)不正確的是()a往naoh溶液中加入過(guò)量co2：co2ohhcob單質(zhì)si與氫氟酸反應(yīng)：si4hf2h2sif4c石英砂與燒堿反應(yīng)制水玻璃：sio22ohsioh2od往水玻璃中通入二氧化碳：na2sio3h2oco2h2sio3co2na9將2.8 g硅粉與2.3 g鈉同時(shí)放入足量水中，采用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ占磻?yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體(全部收集)，這些氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為()a1.12 l b4.48 lc5.6 l d3.36 l10如圖，已知：?jiǎn)钨|(zhì)e可作為半導(dǎo)體材料；化合物f是不能生成鹽的氧化物；化合物i能溶于水呈酸性，它能夠跟氧化物a起反應(yīng)。據(jù)此，請(qǐng)?zhí)羁眨?1)化合物f是_。(2)化合物i是_。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。11晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅粗硅與干燥hcl氣體反應(yīng)制得sihcl3：si3hclsihcl3h2sihcl3與過(guò)量h2在1 0001 100 反應(yīng)制得純硅。已知sihcl3能與h2o強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)第步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。(2)粗硅與hcl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的sihcl3(沸點(diǎn)33.0 )中含有少量sicl4(沸點(diǎn)57.6 )和hcl(沸點(diǎn)84.7 )，提純sihcl3采用的方法為_(kāi)。(3)用sihcl3與過(guò)量h2反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)：裝置b中的試劑是_。裝置c中的燒瓶需要加熱，其目的是_。反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置d中觀察到的現(xiàn)象是_，裝置d不能采用普通玻璃管的原因是_，裝置d中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及_。為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑(填寫(xiě)字母代號(hào))是_。a碘水 b氯水cnaoh溶液 dkscn溶液ena2so3溶液參考答案1解析：在自然界里沒(méi)有游離態(tài)的硅，只有化合態(tài)的硅，硅的化合物幾乎全部都是二氧化硅和硅酸鹽。答案：c2解析：根據(jù)化合價(jià)的變化可知氧化劑和還原劑都是c，sio2既不是氧化劑也不是還原劑。答案：c3解析：na2sio3與鹽酸可以制得h2sio3，h2sio3受熱分解可得sio2，sio2不溶于水，不能與水反應(yīng)，直接得到h2sio3，但可與naoh溶液直接反應(yīng)得到na2sio3。答案：c4解析：雖然元素的存在形式與元素的化學(xué)性質(zhì)(活潑性)有關(guān)系，但要注意特例：硅雖然化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但在自然界中卻以化合態(tài)(二氧化硅和硅酸鹽)形式存在；二氧化硅晶體與二氧化碳的物理性質(zhì)(如熔、沸點(diǎn))有很大的差異；一般而言，酸性氧化物不會(huì)和酸發(fā)生反應(yīng)，像sio2不會(huì)和hno3、h2so4等發(fā)生反應(yīng)，但它卻很容易和氫氟酸反應(yīng)：4hfsio2sif42h2o，因此上述說(shuō)法中只有是正確的，選d項(xiàng)。答案：d5解析：地殼中含量占第一、第二位的元素分別是氧和硅，它們所形成的化合物是sio2，sio2常溫下不與水反應(yīng)。答案：a6解析：有些燃料，如氫氣具有發(fā)熱量大、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，但從運(yùn)輸、儲(chǔ)存角度就不如硅了，硅是固體，常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，是非常安全的；另外，硅在自然界中存在廣泛，硅的化合物易開(kāi)采，其燃燒產(chǎn)物為sio2，對(duì)環(huán)境污染程度低。但需注意的是，自然界沒(méi)有游離態(tài)的硅，因此，d是錯(cuò)誤的。答案：d7解析：本題綜合考查了學(xué)生對(duì)新型無(wú)機(jī)非金屬材料的了解，以及物理光學(xué)的基本原理。光導(dǎo)纖維主要原料的化學(xué)成分是sio2，而光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本原理則是光的全反射。答案：b8解析：往naoh溶液中通入少量co2，生成物是na2co3，通入過(guò)量的co2時(shí)生成nahco3。硅常溫下不與酸反應(yīng)，但與氫氟酸反應(yīng)，hf是弱酸，所以離子方程式與化學(xué)方程式相同。石英砂的成分為sio2，與燒堿反應(yīng)生成鹽和水。na2sio3易溶于水，na2sio3電離生成na和sio。答案：d9解析：2na2h2o2naohh2 223 g 2 mol 22.4 l 2.3 g 0.1 mol 1.12 lsi2naohh2ona2sio32h228 g2 mol222.4 l14 g0.1 mol 2.24 l反應(yīng)后硅有剩余，v(h2)1.12 l2.24 l3.36 l。答案：d10解析：本題主要考查元素化合物的性質(zhì)，是一道常規(guī)的框圖推斷題。要求學(xué)生能在全面系統(tǒng)地掌握元素及化合物性質(zhì)的基礎(chǔ)上，善于抓住某些元素的特殊性質(zhì)為解題的突破口和切入點(diǎn)。由題中所敘述的條件，單質(zhì)e為半導(dǎo)體材料，化合物f是不能生成鹽的氧化物，結(jié)合框圖中的反應(yīng)可推知e和f分別為si和co。反應(yīng)為：sio22csi2co。氧化物a是sio2，它除了跟氫氟酸反應(yīng)以外不跟任何酸反應(yīng)，由此可判斷化合物i為hf。由“氧化物c單質(zhì)dhf單質(zhì)h”可推知該反應(yīng)為：2f22h2o4hfo2，至此即可突破全題。答案：(1)co(2)hf(3)2h2o22h2o(4)2f22h2o4hfo211解析：本題以粗硅提純?yōu)樾畔?，考查了化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、基本實(shí)驗(yàn)操作和設(shè)計(jì)等知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn)：分離兩種沸點(diǎn)不同或差別較大的物質(zhì)的時(shí)候可以采取分餾或蒸餾的方法。h2在還原sihcl3之前需要干燥。h2還原sihcl3需要在石英管中進(jìn)行，在高溫下要考慮到玻璃的軟化。鐵單質(zhì)的檢驗(yàn)是根據(jù)題意中的先轉(zhuǎn)化為了fe3后再進(jìn)行檢驗(yàn)。答案：(1)sio22csi2co(2)分餾(或蒸餾)(3)濃硫酸使滴入燒瓶中的sihcl3汽化有固體生成 在反應(yīng)溫度下，普通玻璃會(huì)軟化sihcl3h2si3hcl排盡裝置中的空氣bd第2課時(shí)硅酸鹽與無(wú)機(jī)非金屬材料1玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上進(jìn)行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是()a燒堿 b純堿c氫氟酸 d鹽酸2想一下為什么可將陶瓷、玻璃、水泥歸納在一起，然后從所給的4個(gè)詞中選出1個(gè)與它們同類的物質(zhì)()a光導(dǎo)纖維 b有機(jī)玻璃c人造纖維 d磚瓦3不可用來(lái)制取硅酸的反應(yīng)是()a硅酸鈉中加入稀硫酸b二氧化硅加入沸水中c水玻璃中通入足量的co2d硅酸鈉溶液中加入鹽酸4制造太陽(yáng)能電池需要高純度的硅，工業(yè)上制高純硅常用以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：si(s)3hcl(g)sihcl3(g)h2(g)(反應(yīng)放熱)sihcl3h2si3hcl下列對(duì)上述兩個(gè)反應(yīng)的敘述中，錯(cuò)誤的是()a兩個(gè)反應(yīng)都是置換反應(yīng)b反應(yīng)是吸熱反應(yīng)c兩個(gè)反應(yīng)互為可逆反應(yīng)d兩個(gè)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)答案：c5過(guò)量的泥沙、純堿、生石灰熔融后生成()水泥玻璃瓷器混凝土一種硅酸鹽產(chǎn)品a和 b和c d6新型無(wú)機(jī)非金屬材料與傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的共同特性是()a耐高溫性 b具有電學(xué)特性c具有光學(xué)特性 d具有生物功能7下列離子方程式書(shū)寫(xiě)不正確的是()a硅與燒堿溶液：si2ohh2osio2h2b單質(zhì)硅與氫氟酸反應(yīng)：si4hf2h2sif4c石英砂與燒堿反應(yīng)制水玻璃：sio22ohsioh2od往水玻璃中通入二氧化碳：na2sio3h2oco2h2sio32naco8(雙選)下列各項(xiàng)的敘述中，錯(cuò)誤的是()a普通水泥的主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣和鋁酸三鈣等b水泥是一種純凈物c混凝土常以鋼筋做骨架，而不用其他金屬，是因?yàn)殇摻畹挠捕却笄移錈崤蛎浵禂?shù)和混凝土相差不大d水泥具有水硬性，故不適合水下施工9中國(guó)北京曙光公司研制出了第一款具有我國(guó)完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能cpu芯片“龍芯一號(hào)”。(1)“龍芯”(芯片)的主要化學(xué)成分是_。(2)計(jì)算機(jī)長(zhǎng)距離聯(lián)網(wǎng)使用的傳輸速度很快的線路的材料叫_，主要化學(xué)成分是_，屬于_材料。(3)如果這種埋在地下的材料裸露在堿性土壤中，會(huì)導(dǎo)致斷路。用離子方程式說(shuō)明其原因：_。10100 g caco3與30 g sio2的混合物加強(qiáng)熱，使之充分反應(yīng)。請(qǐng)計(jì)算得到氣體的體積為多少(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?參考答案1解析：氫氟酸能與二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成sif4，氫氟酸具有強(qiáng)腐蝕性，故可用來(lái)在玻璃上雕花或刻字。燒堿也能與二氧化硅反應(yīng)，但作用遠(yuǎn)不如氫氟酸強(qiáng)。答案：c2解析：無(wú)機(jī)非金屬材料分為傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料和新型無(wú)機(jī)非金屬材料，傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料主要是指硅酸鹽材料，如：玻璃、水泥、陶瓷，其中磚瓦是陶瓷中的一種。答案：d3解析：a、c、d三項(xiàng)中h2so4、h2co3、hcl的酸性都強(qiáng)于硅酸，制得的h2sio3難溶于水而分離；b項(xiàng)中sio2不溶于水，因而不能制得h2sio3。答案：b4解析：兩個(gè)反應(yīng)所發(fā)生的條件不同，因此不是可逆反應(yīng)，故選c。5解析：本題主要考查了硅酸鹽材料的制備和用途，泥沙的主要成分是sio2和硅酸鹽，sio2、純堿、生石灰可制玻璃，而玻璃是硅酸鹽產(chǎn)品之一，故正確答案為b。答案：b6解析：本題主要考查了無(wú)機(jī)非金屬材料，可以看出：a是二者的共性，b、c、d是不同種類的新型無(wú)機(jī)非金屬材料的特性。答案：a7解析：硅常溫下不與酸反應(yīng)，但與氫氟酸反應(yīng)，hf是弱酸，所以離子方程式與化學(xué)方程式相同，石英砂的成分為sio2，與燒堿反應(yīng)生成鹽和水，na2sio3易溶于水，na2sio3電離生成na和sio。答案：d8解析：這是一道常識(shí)性題目，解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是要熟悉普通水泥的成分及水泥的性能、應(yīng)用等。其主要成分是硅酸三鈣(3caosio2)、硅酸二鈣(2caosio2)和鋁酸三鈣(3caoal2o3)，故水泥應(yīng)是一種混合物。水泥具有水硬性，在水中也能硬化，因此可進(jìn)行水下施工?；炷烈凿摻钭龉羌?，是因?yàn)殇摻畹臒崤蛎浵禂?shù)和其相差不大且鋼筋的硬度較大。答案：bd9解析：該題是對(duì)si及sio2性質(zhì)和用途的考查。制造芯片的原料是晶體硅；sio2可制成光導(dǎo)纖維，用于傳輸信息；sio2可與堿反應(yīng)生成硅酸鹽而被腐蝕。答案：(1)si(2)光導(dǎo)纖維sio2新型無(wú)機(jī)非金屬(3)sio22ohsioh2o10解析：方法1(常規(guī)法)：二者混合加強(qiáng)熱發(fā)生的反應(yīng)為caco3sio2casio3co2，特別要注意的是：30 g sio2完全反應(yīng)只消耗50 g caco3，剩余的caco3還要單獨(dú)分解，又生成一部分co2。解：caco3sio2casio3co2 100 g 60 g 22.4 l 50 g 3