魯科版必修一 第4章第1節(jié) 硅　無機非金屬材料 作業(yè)1.doc

知能演練輕松闖關(guān)學(xué)生用書單獨成冊基礎(chǔ)溫故1下列敘述中，正確的是()a自然界中存在大量的單質(zhì)硅b石英、水晶的主要成分都是二氧化硅c二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)活潑，能跟酸或堿溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)d自然界中硅元素都存在于石英中解析：選b。自然界中硅元素含量很高，但都以化合態(tài)形式存在，a項錯誤；硅元素是親氧元素，主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在，d項錯誤；二氧化硅的性質(zhì)穩(wěn)定，c項錯誤。2下列說法正確的是()asio2與h2o可以直接化合生成硅酸bc與sio2反應(yīng)，c過量生成co，sio2過量生成co2c盛放石灰水的試劑瓶瓶塞不能用玻璃塞，應(yīng)用橡膠塞dsi與naoh溶液反應(yīng)體現(xiàn)了si的氧化性解析：選c。sio2難溶于水且不與水反應(yīng)，故不可用sio2與h2o直接化合來生成硅酸；c與sio2反應(yīng)的產(chǎn)物與反應(yīng)物用量無關(guān)；si與naoh溶液反應(yīng)si價態(tài)升高，體現(xiàn)了si的還原性。3下列關(guān)于硅及其化合物的說法，不正確的是()a晶體硅可用做半導(dǎo)體材料b硅的氧化物都可用做光導(dǎo)纖維的材料c碳化硅可用做砂紙、砂輪的磨料d水玻璃可用做黏合劑及耐火材料解析：選b。硅的單質(zhì)有晶體硅和無定形硅兩種，晶體硅才可用做半導(dǎo)體材料。硅的氧化物中晶體二氧化硅才可用做光導(dǎo)纖維的材料。4下列有關(guān)說法正確的是()aco2與水反應(yīng)生成碳酸，是酸性氧化物；sio2不能與水反應(yīng)生成硅酸，不是酸性氧化物bnaoh溶液不能用帶磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放c除去二氧化硅中少量的碳酸鈣雜質(zhì)應(yīng)選用水d粗硅制備時，發(fā)生的反應(yīng)為csio2=sico2解析：選b。a項，酸性氧化物是能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，而不是能與水反應(yīng)生成酸的氧化物，雖然sio2不能與水反應(yīng)生成硅酸，但sio2能與naoh溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，是酸性氧化物，錯誤；b項，玻璃的成分中含二氧化硅，堿性試劑都不能用帶磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放，正確；c項，二氧化硅和碳酸鈣都不溶于水，不能用水除去二氧化硅中少量的碳酸鈣雜質(zhì)，錯誤；d項，粗硅制備時的反應(yīng)原理是2csio2si2co，需在高溫條件下反應(yīng)，且產(chǎn)物中生成的是co，而不是co2，錯誤。5制備硅單質(zhì)時，主要化學(xué)反應(yīng)如下：sio2(石英砂)2c(焦炭)si(粗硅)2co；si(粗硅)2cl2sicl4；sicl42h2si(純硅)4hcl。下列對上述三個反應(yīng)的敘述中，不正確的是()a為置換反應(yīng)b均為氧化還原反應(yīng)c為化合反應(yīng)d三個反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素均被還原解析：選d。在反應(yīng)中si元素化合價升高，被氧化。6材料與化學(xué)密切相關(guān)，表中對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()選項材料主要化學(xué)成分a剛玉、金剛石三氧化二鋁b大理石、石灰石碳酸鈣c普通水泥、普通玻璃硅酸鹽d沙子、石英二氧化硅解析：選a。剛玉的成分是al2o3，金剛石的成分是c，a錯誤；大理石、石灰石的主要成分都是caco3；普通玻璃是由純堿、石灰石和石英為原料，經(jīng)混合、粉碎，在玻璃熔爐中熔融而得到的硅酸鹽，普通水泥是以黏土和石灰石為主要原料，經(jīng)研磨、混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，再加入適量石膏而得到的硅酸鹽；沙子和石英的主要成分都是sio2。7下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是()a晶體硅具有金屬光澤，可以導(dǎo)電，屬于金屬材料b常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以自然界中的硅大部分以游離態(tài)存在csio2是一種酸性氧化物，能夠與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸d除去sio2中混有的caco3可加入適量的稀鹽酸解析：選d。a項，晶體硅雖然具有金屬光澤，但它屬于非金屬單質(zhì)；其導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。b項，雖然常溫下硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但自然界中沒有游離態(tài)的硅，它主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。c項，sio2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不與水反應(yīng)。d項，sio2不溶于稀鹽酸，可使用稀鹽酸除去其中混有的caco3，化學(xué)方程式為caco32hcl=cacl2co2h2o。8新型無機非金屬材料碳化鈦(tic)、碳化硼(b4c3)、氮化硅等稱為非氧化物陶瓷，合成這些物質(zhì)需在高溫下進行，在合成工藝中必須注意()a通入充足的氧氣 b可在空氣中進行c可在氮氣氛圍中合成 d通入少量氧氣解析：選c。合成這些無機非金屬材料的過程中應(yīng)杜絕氧氣的存在，否則會生成相應(yīng)的氧化物。9下表中括號內(nèi)物質(zhì)是雜質(zhì)，試將除雜試劑及分離方法填入表內(nèi)：混合物sio2(caco3)co2(so2)nahco3(na2sio3)sio2(nacl)除雜試劑分離方法解析：sio2(caco3)：可利用sio2不溶于鹽酸而caco3溶于鹽酸除去caco3；co2(so2)：可通入飽和nahco3溶液；nahco3(na2sio3)：通入足量co2氣體；sio2(nacl)：溶于水過濾。答案：混合物sio2(caco3)co2(so2)nahco3(na2sio3)sio2(nacl)除雜試劑鹽酸飽和nahco3溶液通入足量co2水分離方法過濾洗氣過濾過濾10.氮化硅是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，它的硬度大、熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與氮氣在1 300 時反應(yīng)獲得。(1)根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是_(填序號)。制汽輪機葉片航空航天耐高溫材料制永久性模具汽車發(fā)動機(2)畫出n的原子結(jié)構(gòu)示意圖：_，寫出氮化硅的化學(xué)式：_。(3)高純硅與純氮氣反應(yīng)制得氮化硅，請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。解析：從有關(guān)信息可知，氮化硅具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等優(yōu)良性能。由于si元素顯4價，n元素顯3價，故氮化硅的化學(xué)式為si3n4。答案：(1)(2 si3n4(3)2n23sisi3n4能力提升11向用石蠟圍成的“spark”凹槽內(nèi)注入某溶液，即可在玻璃上刻蝕出“spark”的字樣，則該溶液是()a鹽酸 b氫氟酸c燒堿 d飽和食鹽水解析：選b。常溫下玻璃中的sio2可與氫氟酸反應(yīng)。12能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實驗事實是()aco2是氣體，sio2是固體b二氧化硅的熔點比二氧化碳高cco2溶于水形成碳酸，sio2難溶于水dco2通入na2sio3中析出硅酸沉淀解析：選d。酸的酸性強弱與對應(yīng)酸性氧化物的狀態(tài)和物理性質(zhì)無關(guān)，a、b均不正確；c項只能說明其對應(yīng)酸性氧化物與水反應(yīng)的難易程度，無法比較兩種酸的酸性強弱；d項屬于較強的酸制取較弱的酸，能夠證明硅酸的酸性弱于碳酸的酸性。13下列有關(guān)硅酸鹽的敘述，正確的是()a大部分硅酸鹽都易溶于水，na2sio3是常見的可溶性硅酸鹽，其水溶液俗稱水玻璃，可用做建筑黏合劑b石英砂可與燒堿反應(yīng)制水玻璃的離子方程式：sio22oh=sioh2oc硅酸具有酸的通性，能使石蕊試液變紅d石棉mg3ca(sio3)4可表示為氧化物形式：3mgocao4sio2解析：選b。硅酸鹽大部分難溶于水，常見硅酸鹽中只有na2sio3、k2sio3等可溶，a錯；石英砂成分為sio2，sio22naoh=na2sio3h2o，naoh、na2sio3為強電解質(zhì)可拆成離子形式，b正確；硅酸具有酸的通性，如能與堿反應(yīng)，但其難溶于水，不能使石蕊試液變色，c錯；硅酸鹽改寫成氧化物形式時要按“較活潑金屬氧化物較不活潑金屬氧化物二氧化硅水”的順序排列，由于ca活潑性強于mg，所以其氧化物形式應(yīng)為cao3mgo4sio2，d錯。14下列物質(zhì)放置在空氣中變質(zhì)(不考慮水分蒸發(fā)和吸收空氣中的水分)，且能析出沉淀，加入鹽酸時固體不溶解的是()a澄清石灰水 b水玻璃c濃硫酸 dnaoh溶液解析：選b。a項中的ca(oh)2能與空氣中的co2反應(yīng)，生成caco3沉淀而變質(zhì)，但caco3能與鹽酸反應(yīng)而溶解；b項為na2sio3溶液，露置于空氣中時易吸收空氣中的co2和h2o生成h2sio3沉淀而使na2sio3變質(zhì)，且h2sio3不與鹽酸反應(yīng)；c項中濃h2so4會吸收空氣中的水分，但不會變質(zhì)；d項中的naoh也能與空氣中的co2反應(yīng)，生成na2co3而變質(zhì)，但na2co3不是沉淀。15.為探究hcl、h2co3、h2sio3的酸性強弱，某學(xué)生設(shè)計了如圖所示的裝置，一次實驗即可達到目的(不必選其他酸性物質(zhì))。請據(jù)此回答：(1)若錐形瓶中裝有某可溶性正鹽溶液，分液漏斗中所盛試劑應(yīng)為_。(2)裝置b所盛的試劑是_，其作用是_。(3)裝置c所盛試劑是_，c中反應(yīng)的離子方程式是_。(4)由此得出的結(jié)論是酸性：_。解析：解答本題要注意以下兩點：酸性強弱關(guān)系可利用“強酸弱酸鹽弱酸強酸鹽”來比較?？上戎苽鋍o2，再制備h2sio3，由此選擇合適的藥品。根據(jù)以上分析可知，分液漏斗中盛裝鹽酸，a中盛放na2co3溶液。根據(jù)na2co32hcl=2naclh2oco2可知酸性：hclh2co3，然后將生成的co2通入na2sio3溶液中，反應(yīng)為na2sio3co2h2o=h2sio3na2co3，由此判斷酸性：h2co3h2sio3；但需注意的是a中反應(yīng)會有hcl氣體逸出，故a中生成的氣體通入na2sio3溶液前需將hcl氣體吸收，但不能吸收co2，故可選用飽和nahco3溶液。答案：(1)鹽酸(2)飽和nahco3溶液吸收hcl氣體(3)na2sio3溶液sioco2h2o=h2sio3co(4)hclh2co3h2sio316硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請回答下列問題：(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅，三氯甲硅烷(sihcl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下：寫出由純sihcl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。sihcl3遇水劇烈反應(yīng)生成h2sio3、hcl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式：_；h2還原sihcl3過程中若混入o2，可能引起的后果是_。(2)下列有關(guān)硅材料的說法正確的是_(填字母)。a碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)砂紙、砂輪等b含硅4%的鋼具有很高的導(dǎo)磁性，主要用做變壓器鐵芯c高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料光導(dǎo)纖維d普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點很高e鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅解析：(1)h2還原sihcl3可制備si，化學(xué)方程式為sihcl3h2si3hcl。sihcl3與h2o反應(yīng)生成h2sio3、hcl和h2；用h2還原sihcl3過程中若混入o2，則高溫下h2與o2反應(yīng)發(fā)