2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題3從礦物到基礎(chǔ)材料第3單元含硅礦物與信息材料練習(xí)含解析蘇教版必修1

PAGE4-含硅礦物與信息材料一、選擇題1．地殼中含量第一和其次的兩元素形成的化合物，不具有的性質(zhì)是()A．在肯定條件下可與NaOH溶液反應(yīng)B．與碳在高溫下反應(yīng)可制取兩元素中的一種單質(zhì)C．熔點(diǎn)很高D．是酸性氧化物，與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸解析：地殼中含量在第一、二位的兩元素分別為O和Si，形成的化合物明顯為SiO2，其為酸性氧化物，但不與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸。答案：D2．要將SiO2固體中Al2O3雜質(zhì)除去，可用的試劑是()A．濃氨水 B．NaOH溶液C．鹽酸 D．CO2和水解析：氧化鋁為兩性氧化物，二氧化硅是酸性氧化物?？杉尤臌}酸，二氧化硅與鹽酸不反應(yīng)，氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁而除去。答案：C3．下列物質(zhì)的保存正確的是()A．氫氟酸存放在帶橡皮塞的棕色玻璃瓶內(nèi)B．氯水保存在棕色玻璃瓶中C．NaOH溶液存在配有磨口玻璃塞的試劑瓶中D．Na保存在水中解析：玻璃中含有SiO2，可與HF反應(yīng)生成SiF4，可與NaOH反應(yīng)生成Na2SiO3，Na2SiO3有黏性，使瓶塞與瓶口粘在一起；鈉應(yīng)保存在煤油中。故B項(xiàng)正確。答案：B4．下列物質(zhì)中，通入CO2不能析出固體的是()A．Na2SiO3溶液 B．NaClO溶液C．飽和Na2CO3溶液 D．Ca(OH)2溶液解析：Na2SiO3溶液中通入CO2會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成白色沉淀H2SiO3；B項(xiàng)中NaClO溶液與CO2反應(yīng)不生成沉淀；C項(xiàng)中飽和Na2CO3溶液通入CO2會(huì)生成NaHCO3，而NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，因此會(huì)有固體析出；D項(xiàng)Ca(OH)2溶液通入CO2會(huì)生成CaCO3沉淀。答案：B5．漢代器物上的顏料“漢紫”的成分為紫色的硅酸銅鋇(化學(xué)式：BaCuSi2Ox，Cu為＋2價(jià))，下列有關(guān)“漢紫”的說法不正確的是()A．用鹽的形式表示：BaSiO3·CuSiO3B．用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2C．易溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿D．性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色解析：“漢紫”能穩(wěn)定存在說明其性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色，不易與酸、堿反應(yīng)?！皾h紫”中Ba為＋2價(jià)，Cu為＋2價(jià)，Si為＋4價(jià)，則x＝6，用氧化物形式表示困難的硅酸鹽的組成，詳細(xì)方法為①遵循各元素種類和原子個(gè)數(shù)比不變的原則，分別寫成氧化物的形式；②氧化物一般按活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、最終為水的依次排列；③氧化物之間用圓點(diǎn)隔開，各氧化物前面的系數(shù)均為整數(shù)。因此A、B、D均正確。答案：C6．金剛砂(SiC)是一種無機(jī)非金屬材料，可由SiO2和碳在肯定條件下反應(yīng)制得，反應(yīng)方程式為SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑，下列有關(guān)說法正確的是()A．該反應(yīng)中的氧化劑是SiO2，還原劑是CB．該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2C．該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為12D．該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是SiC，氧化產(chǎn)物是CO解析：反應(yīng)產(chǎn)物SiC中Si、C的化合價(jià)分別為＋4、－4，所以SiO2既不是氧化劑，也不是還原劑；碳元素從0價(jià)轉(zhuǎn)變成－4價(jià)(SiC)和＋2價(jià)(CO)，CO是氧化產(chǎn)物，SiC是還原產(chǎn)物，二者的物質(zhì)的量之比為2∶1；依據(jù)反應(yīng)方程式知，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4。答案：D7．下列離子方程式不正確的是()A．石英與燒堿反應(yīng)：SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2OB．往燒堿溶液中通入少量CO2：CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2OC．向小蘇打溶液中加入過量澄清石灰水：2HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋2OH－=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)D．往水玻璃中加入鹽酸：2H＋＋SiOeq\o\al(2－,3)=H2SiO3↓解析：向小蘇打溶液中加入過量澄清石灰水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O，加入少量澄清石灰水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋2OH－=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C8．某溶液中可能含有K＋、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)，向該溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生白色渾濁和無色無味的氣體。下列說法正確的是()A．無法推斷該溶液中是否含有K＋B．該溶液中肯定含有K＋、SiOeq\o\al(2－,3)，可能含有HCOeq\o\al(－,3)C．該溶液中無SOeq\o\al(2－,3)，肯定含有COeq\o\al(2－,3)D．該溶液中可能含有K＋和COeq\o\al(2－,3)解析：向該溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生白色渾濁和無色無味的氣體，說明該溶液中肯定含有SiOeq\o\al(2－,3)，可能含有COeq\o\al(2－,3)或HCOeq\o\al(－,3)，肯定不含SOeq\o\al(2－,3)。由溶液呈電中性可知，該溶液中肯定含有K＋。答案：B9．下列關(guān)于硅及其化合物的敘述，不正確的是()①硅是地殼中含量最多的非金屬元素②晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料③二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的重要原料④SiO2分子是由兩個(gè)氧原子和一個(gè)硅原子組成的A．①② B．①③C．③④ D．①④解析：地殼中含量最多的非金屬元素為氧，①錯(cuò)。SiO2只是晶體二氧化硅的表示式，表示晶體中硅原子與氧原子個(gè)數(shù)比為1∶2，并不存在單個(gè)的SiO2分子。答案：D10．下列關(guān)于硅的說法不正確的是()A．硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體B．硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)D．加熱到肯定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)解析：硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料；硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、常溫下可與F2、HF、強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，加熱和高溫下可與O2、Cl2等非金屬發(fā)生反應(yīng)。答案：C11．有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“將來的石油”的觀點(diǎn)。假如硅作為一種普遍運(yùn)用的新型能源被開發(fā)利用，下列關(guān)于其有利因素的說法中，你認(rèn)為不妥的是()A．便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存，從平安角度考慮，硅是最佳的燃料B．自然界的含硅化合物易開采C．硅燃燒放出的熱量大，燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度低且簡單有效限制D．自然界中存在大量單質(zhì)硅解析：自然界存在有大量的硅元素，但都是以巖石礦物等存在的化合態(tài)的硅，不存在游離態(tài)的單質(zhì)硅，因此B項(xiàng)是正確的，D項(xiàng)是錯(cuò)誤的。由于硅單質(zhì)在常溫常壓下是固體，因此相對氣體和液體燃料，它便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，也相對平安，單質(zhì)硅燃燒時(shí)放出大量的熱，生成的產(chǎn)物二氧化硅是一種固態(tài)物質(zhì)，對環(huán)境污染很小，故A、C項(xiàng)均是正確的。答案：D12．有一粗鋁，含鐵和硅兩種雜質(zhì)，取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2，則該粗鋁中鐵和硅的關(guān)系正確的是()A．物質(zhì)的量之比為1∶1 B．物質(zhì)的量之比為1∶2C．質(zhì)量之比為4∶1 D．質(zhì)量之比為2∶1解析：肯定量的Al與酸反應(yīng)或與堿溶液反應(yīng)放出的H2量相等，據(jù)題意可知粗鋁中的Fe與酸反應(yīng)放出的H2和硅與堿溶液反應(yīng)放出的H2量相等，據(jù)反應(yīng)：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑可知，F(xiàn)e與Si的物質(zhì)的量之比為2∶1時(shí)產(chǎn)生的H2量相等，而當(dāng)Fe與Si的物質(zhì)的量之比為2∶1時(shí)，其質(zhì)量之比為4∶1。答案：C二、非選擇題13.為確定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的試驗(yàn)裝置，一次試驗(yàn)即可達(dá)到目的(不必另選其他酸性物質(zhì))。請回答下列問題：(1)錐形瓶A中盛裝某可溶性正鹽溶液，分液漏斗內(nèi)所盛試劑應(yīng)為__________。(2)裝置B中所盛試劑是________________，其作用是________________。(3)裝置C中所盛試劑是__________，C中反應(yīng)的離子方程式是______________________________________________________________。(4)由此得到的結(jié)論是酸性：__________>__________>__________。解析：依據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理分析可知，分液漏斗中盛裝鹽酸，錐形瓶A中盛放可溶性碳酸鹽溶液，依據(jù)COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑可知HCl的酸性強(qiáng)于H2CO3的，然后將生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反應(yīng)為Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3(或Na2SiO3＋2CO2＋2H2O=H2SiO3↓＋2NaHCO3)，由此推斷酸性：H2CO3>H2SiO3。但需留意的是錐形瓶A中反應(yīng)生成的CO2中會(huì)有HCl雜質(zhì)，因?yàn)镠Cl能與Na2SiO3溶液反應(yīng)，會(huì)干擾CO2與Na2SiO3溶液的反應(yīng)，故氣體通入Na2SiO3溶液前需除去CO2中的HCl氣體，故可選用飽和NaHCO3溶液。答案：(1)鹽酸(2)飽和NaHCO3溶液(其他合理答案也可)汲取HCl氣體(3)Na2SiO3溶液(其他合理答案也可)SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)(或SiOeq\o\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O=H2SiO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3))(4)HClH2CO3H2SiO314．含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料——光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。(1)易與C發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是________，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________________________。(2)將C與純堿混合高溫熔融時(shí)也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D，同時(shí)還生成B的最高價(jià)氧化物E；將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物F。①寫誕生成D和F的化學(xué)反應(yīng)方程式：______________________________________________________________________________________________。②要將純堿高溫熔化，下列坩堝中可選用的是________。A．一般玻璃坩堝 B．石英玻璃坩堝C．氧化鋁坩堝 D．鐵坩堝(3)化合物C與石灰石的混合物共100g，二者充分反應(yīng)后，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，100g混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。解析：(1)C為SiO2，能與SiO2反應(yīng)的酸只有氫氟酸。(2)SiO2與Na2CO3在高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，Al2O3與Na2CO3在高溫下反應(yīng)生成NaAlO2和CO2，故含SiO2的材料(一般玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能與Na2CO3在高溫下反應(yīng)，故不能用以上材質(zhì)的坩堝熔融Na2CO3。(3)若SiO2恰好或過量，與CaCO3反應(yīng)的方程式只有一個(gè)，即CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑。若CaCO3過量，除發(fā)生上述反應(yīng)外，還會(huì)發(fā)生反應(yīng)：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑?？傊珻aCO3的多少確定了CO2的產(chǎn)量，可通過以下關(guān)系式列式求解：CaCO3～CO2100g22.4Lm(CaCO3)11.2Lm(CaCO3)＝50g?；旌衔镏蠧aCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：eq\f(50g,100g)×100%＝50%。答案：(1)氫氟酸(HF)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O(2)①SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓②D(3)50%15．A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖所示。A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相像。請?zhí)羁眨?1)形成單質(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為________，它的最高化合價(jià)為________。(2)B的化學(xué)式為________，B和碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式是______________________________________________________________。(3)C的化學(xué)式(分子式)為________，D的化學(xué)