2022年高中化學必修一：4二氧化硅和硅酸含答案

葫蘆島一高中課外拓展訓練高一年級化學學科二氧化硅和硅酸一、選擇題(每小題4分，共48分)1．下列關于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的說法中不正確的是()A．兩者均為弱酸B．兩者均可使紫色石蕊試液變紅色C．CO2氣體通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸D．兩者受熱時均可以分解2．在一定條件下，下列物質不能和二氧化硅反應的是()①焦炭②純堿③碳酸鈣④氫氟酸⑤硝酸⑥氫氧化鉀⑦氧化鈣⑧氮氣A．③⑤⑦⑧ B．⑤⑦⑧C．⑤⑧ D．⑤3．(雙選題)下列離子方程式書寫不正確的是()A．往NaOH溶液中通入少量CO2：CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)B．H2SiO3與NaOH溶液混合：2OH－＋H2SiO3=2H2O＋SiOeq\o\al(2－,3)C．石英砂與燒堿溶液反應制取水玻璃：SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2OD．往水玻璃中通入二氧化碳：Na2SiO3＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋2Na＋＋COeq\o\al(2－,3)4．(雙選題)下列關于二氧化硅的敘述不正確的是()A．二氧化硅晶體是由SiO2分子構成的，它的熔點高、硬度大B．不可用石英坩堝熔融燒堿C．二氧化硅可用于制造石英鐘表的壓電材料和光導纖維D．二氧化硅能溶于氫氟酸中，這是由它的晶體結構決定的5．下列說法中，不正確的是()A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可與NaOH溶液反應B．水晶項鏈、石英鐘都是硅酸鹽制品C．SiO2和CO2在一定條件下，均可與CaO發(fā)生反應D．SiO2不溶于水，而CO2可與水反應，生成H2CO36．下列變化中，不可能通過一步反應實現(xiàn)的是()A．Na2SiO3→H2SiO3 B．SiO2→Na2SiO3C．H2SiO3→SiO2 D．SiO2→H27．下列說法正確的是()A．因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2對應的酸，或者說SiO2不是H2SiO3的酸酐B．CO2通入水玻璃(Na2SiO3溶液)可以得到原硅酸C．CO2通入飽和氯化鈣溶液中能生成白色沉淀D．SiO2的俗名叫水晶8．由下列實驗事實得出的結論正確的是()A．由SiO2不能與水反應生成H2SiO3，可知SiO2不是H2SiO3的酸酐B．由SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑，可知碳的非金屬性大于硅C．CO2通入Na2SiO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，可知酸性H2CO3>H2SiO3D．SiO2可與NaOH溶液反應，也可與氫氟酸反應，可知SiO2為兩性氧化物9．證明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法是()A．加入過量鹽酸，觀察是否有氣泡冒出B．加入過量燒堿溶液，觀察是否有固體溶解C．加熱至高溫，觀察是否有氣體冒出，是否有硅酸鈣生成D．先加入過量鹽酸攪拌，觀察是否有不溶物剩余及氣泡出現(xiàn)，若有不溶物則濾出，投入到NaOH溶液中看其是否溶解10．將過量的CO2分別通入：①CaCl2溶液②濃Na2SiO3溶液③Ca(OH)2溶液④飽和Na2CO3溶液，最終溶液中有白色沉淀析出的是()A．①②③④ B．②④C．①②③ D．②③11.下列說法正確的是()A．SiO2高溫時與Na2CO3反應產(chǎn)生CO2，將CO2通入Na2SiO3溶液中可生成H2SiO3，說明H2SiO3的酸性有時比H2CO3強，而有時比H2CO3弱B．SiO2既能與NaOH溶液反應又能與氫氟酸反應，所以SiO2是兩性氧化物C．氫氟酸不應裝在玻璃瓶中D．NaOH溶液、Na2SiO3溶液應裝在帶玻璃塞的磨口玻璃瓶中12．10g含有雜質的CaCO3和足量的鹽酸反應，產(chǎn)生CO20.1mol，則此樣品中可能含有的雜質是A．KHCO3和MgCO3 B．MgCO3和SiO2C．K2CO3和SiO2二、非選擇題(共52分)13．(10分)硅石和石英的主要成分都是SiO2，前者是結構疏松的SiO2，后者是結構致密的SiO2，二者成分相同，結構不同，化學性質相同，物理性質有差別，具有不同的用途。由石英制取硅膠，有以下三個步驟，試寫出每步反應的化學方程式(是離子反應的，寫出離子方程式)。(1)用NaOH溶液溶解石英________。(2)過濾，向濾液中加入鹽酸，至沉淀不再產(chǎn)生：________。(3)微熱，濃縮硅酸溶液，加熱蒸干溶液，并使固體完全分解：____，寫出硅膠的一種用途：________。14．(10分)如何用所提供的試劑和方法除去各混合物粉末中的雜質(括號內(nèi)為雜質)？將所選答案的編號填入表中相應的空格內(nèi)。(如果不需補加試劑，則對應答案欄可空著)可供選擇的試劑：A.鹽酸B．NaOH溶液C．O2D．H2OE．CO2可供選擇的操作：①分液②加熱③高溫灼燒④過濾⑤結晶粉末狀混合物所加試劑主要操作(1)SiO2(CaCO3)(2)CaCO3(SiO2)(3)NaCl(SiO2)(4)SiO2(Fe2O3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(Na2SO4)15．(10分)如圖是常見物質之間的轉化，其中B是芯片的主要成分，其對應的單質的結構與金剛石的結構是相似的。(1)試推測A________、C________、F________(寫化學式)。(2)試寫出以下的化學方程式，是離子反應的寫出離子方程式：B→A________________________________________________；C＋E→F_____________________________________________。(3)在B＋碳→A＋D的反應中，碳的作用是___，當生成1molA時，轉移電子的物質的量為________。16．(11分)A、B、C、D四種易溶于水的化合物只由表中的八種離子組成，且四種化合物中陰、陽離子各不相同。陰離子Cl－、SiOeq\o\al(2－,3)、OH－、NOeq\o\al(－,3)陽離子H＋、Ag＋、Na＋、K＋已知：A溶液呈強酸性，且A溶液與B、C溶液混合均產(chǎn)生白色沉淀，B的焰色反應呈黃色。回答下列問題：(1)寫出A、B、C、D的化學式：A________，B________，C________，D________。(2)寫出A溶液與B溶液反應的離子方程式：________________。(3)請選出適合存放A、C、D溶液的試劑瓶的序號：溶液ACD試劑瓶序號17．(11分)某學習興趣小組想利用高嶺土(其主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O)制備新型的凈水劑。實驗流程如下：其中濾液C就是欲制備的凈水劑。試完成下列問題：(1)寫出混合物A、B，濾液C、沉淀D的主要成分：A________；B________；C________；D________。(2)寫出高嶺土與純堿加熱熔融的兩個化學方程式：________、________。(3)該實驗中，熔融高嶺土、純堿的混合物可以選用的坩堝有________。A．玻璃坩堝 B．瓷坩堝C．氧化鋁坩堝 D．鐵坩堝1.B2.C3AD4.AD5.B6.D7.B8.C9.D10.B11.C12.B13.解析：(1)石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，SiO2與堿反應生成鹽和水，2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O。(2)過濾，除去石英中的雜質，得濾液為Na2SiO3(aq)，硅酸鈉是弱酸鹽，與鹽酸發(fā)生復分解反應：Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓。(3)微熱，H2SiO3(aq)濃縮，聚合為膠體，加熱硅酸溶膠脫水，生成多孔硅膠：H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O↑＋SiO2。答案：(1)2OH－＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(2)SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓(3)H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O↑＋SiO2；干燥劑(或催化劑載體)14.解析：(1)因為SiO2除了溶于氫氟酸外不溶于其他酸，而CaCO3溶于鹽酸，其反應的化學方程式為：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑，所以，該小題的答案為：A；④。(2)根據(jù)SiO2能溶于NaOH溶液，即SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，而CaCO3不能，所以，該小題的答案為：B；④。(3)因為NaCl溶于水，而SiO2不溶于水，所以該小題的答案為：D；④⑤。(4)因為SiO2不溶于鹽酸，而Fe2O3溶于鹽酸，即Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O，所以該小題的答案為：A；④。(5)因為H2SiO3受熱分解生成SiO2，即H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))SiO2＋H2O，所以該小題的答案為：不加試劑；③。(6)因為SiO2不溶于水，而Na2SO4溶于水，所以該小題的答案為：D；④。答案：(1)A④(2)B④(3)D④⑤(4)A④(5)不加試劑③(6)D④15.解析：(1)光導纖維的主要成分是SiO2，所以B為SiO2；SiO2在高溫下與碳反應得到的是硅與一氧化碳，而其中只有硅可與氯氣反應，所以A為硅，D為CO，G為SiCl4；SiO2與氫氧化鈉溶液反應，可得硅酸鈉，所以C為Na2SiO3；而E是由CO得到，從反應的過程看，應為CO2，所以F為硅酸。(2)在這兩個反應中第二個為離子反應，所以要寫成離子方程式的形式。(3)在SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑反應中，碳是還原劑，而且當有1molSi生成時，轉移電子數(shù)為4mol。答案：(1)SiNa2SiO3H2SiO3(2)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=COeq\o\al(2－,3)＋H2SiO3↓(3)還原劑4mol16.解析：因都為易溶于水的化合物，故Ag＋一定與NOeq\o\al(－,3)組成AgNO3，H＋不會與OH－或SiOeq\o\al(2－,3)組合，故應與Cl－組成鹽酸，則A為鹽酸，因A與B、C混合均產(chǎn)生白色沉淀且B的焰色反應為黃色，則B為Na2SiO3，C為AgNO3，剩余的一種物質D為KOH。答案：(1)HClNa2SiO3AgNO3KOH(2)SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓(3)①③②17.解析：加熱高嶺土與純堿的混合物，發(fā)生的反應為Al2O3＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))2NaAlO2＋CO2↑、SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫