【2020秋备课】高中化学练习新人教版必修1-4.1-无机非金属材料的主角-硅.docx

4.1无机非金属材料的主角硅
(30分钟　50分)
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列说法正确的是(　　)
A.水晶项链是硅酸盐制品
B.硅单质广泛用于光纤通讯
C.利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
D.硅酸钠可用于制备木材防火剂
2.下列对晶体硅的有关叙述正确的是(　　)
A.晶体硅和金刚石的物理性质相像,因其结构相像,故其化学性质也相像
B.硅在地壳中含量居其次位,可以以游离态存在于自然界中
C.晶体硅是一种良好的半导体材料,可用于制造光电池及计算机芯片
D.晶体硅具有金属光泽,故它属于金属材料,可以导电
3.(2021·沈阳高一检测)能证明碳酸的酸性比硅酸强的试验事实是(　　)
A.CO2溶于水生成碳酸,SiO2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸
B.在高温条件下,SiO2和Na2CO3能发生反应:
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
C.SiO2熔点比CO2高
D.CO2通入Na2SiO3稀溶液中,生成白色胶状沉淀,所生成的H2SiO3渐渐聚合而形成硅酸溶胶
4.(双选)下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中,但不能用磨口玻璃塞的是(　　)
A.硅酸钠溶液 B.氢氟酸 C.氢氧化钠溶液 D.氯化钠溶液
5.(2021·厦门高一检测)下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中,不正确的是(　　)
A.水玻璃是一种矿物胶,既不燃烧也不易被腐蚀
B.在建筑工业上可以作黏合剂
C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质
6.下列反应的离子方程式中,不正确的是(　　)
A.二氧化硅和氢氟酸反应:SiO2+4H+====Si4++2H2O
B.二氧化硅和氢氧化钾溶液反应:SiO2+2OH-====SiO32-+H2O
C.水玻璃中滴入盐酸:SiO32-+2H+====H2SiO3↓
D.碳酸钡滴加稀硝酸:BaCO3+2H+====Ba2++H2O+CO2↑
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(8分)(2021·天水高一检测)石棉是一类建筑材料,主要成分为硅酸盐,化学式是CaMg3Si4O12。
(1)这种石棉的化学式改写成氧化物形式为________。
(2)该石棉与酸或碱反应时可以看作各氧化物分别与酸、碱反应,则该石棉与足量的稀硝酸反应后过滤,滤渣主要是________。
8.(12分)有三种无色透亮     、不溶于水的坚硬固体,A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,标准状况下测得此气体密度为氧气密度的1.375倍。B固体可溶于热的苛性钠溶液,再往该溶液中加入过量盐酸时,析出白色胶状沉淀,此沉淀干燥后,为不溶于水的白色粉末,它是一种比碳酸还弱的酸;将B与石灰石、纯碱按确定比例混合加热得到C,C在高温时软化,无固定熔点。
(1)A为__________。
(2)B为__________,有关反应的化学方程式为___________________________、
___________________________。
(3)C为__________,生成C的有关反应的化学方程式为___________________。

答案解析
1.【解析】选D。A项,水晶是纯洁的SiO2;B项,制造光导纤维的主要原料是SiO2,不是Si;C项,氢氟酸用于刻蚀石英制作艺术品,盐酸与SiO2不反应;D项,用Na2SiO3溶液浸泡的木材不易燃烧,故Na2SiO3可用作防火剂。
2.【解析】选C。A项,金刚石与晶体硅的物理性质相像,如熔点高、硬度大等,但二者是不同的单质,化学性质不相像;B项,硅在自然界中全部以化合态形态存在;D项,硅属于非金属材料。
3.【解析】选D。要证明H2CO3的酸性比H2SiO3强,依据复分解反应强酸制弱酸的原理,应使CO2与可溶性硅酸盐反应,只要反应产生H2SiO3即能证明。A项,物质的水溶性不能用于证明酸的相对强弱;B项,该反应为极端条件高温下固体间的反应,而复分解反应的实质是两种物质在水溶液中相互交换离子;C项,物质的物理性质(如熔点)不能用于证明酸的相对强弱;D项,符合复分解反应强酸制取弱酸的原理。
4.【解析】选A、C。玻璃中的成分SiO2能与NaOH溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3溶液,简洁将瓶塞和瓶口粘在一起;氢氟酸能腐蚀玻璃;NaCl溶液可以贮存在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶中。
【互动探究】(1)NaOH溶液能否贮存在玻璃试剂瓶中?
提示:可以,玻璃试剂瓶内壁格外光滑,因此SiO2与NaOH溶液反应格外缓慢。
(2)石灰水、Na2CO3溶液能否用带磨口玻璃塞的玻璃瓶贮存?
提示:不能。石灰水、Na2CO3溶液中c(OH-)大,碱性较强,也能与玻璃中的SiO2缓慢发生反应,将瓶口、瓶塞粘在一起。
5.【解析】选D。Na2SiO3的水溶液叫水玻璃,是一种矿物胶,通常用作防火材料。在空气中发生反应Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3(胶体)+Na2CO3,故D项不正确。
【易错提示】(1)H2SiO3的酸性弱于H2CO3,Na2SiO3易与空气中的CO2发生反应。
(2)水玻璃是Na2SiO3的水溶液,属于混合物,不能错把Na2SiO3称为水玻璃。
6.【解析】选A。A项氢氟酸为弱酸,书写离子方程式应写分子式,正确的离子方程式为SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O;B、C、D项均符合反应原理及离子方程式书写要求。
7.【解析】(1)硅酸盐改写成氧化物形式可按:
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·非金属氧化物·SiO2·H2O,则CaMg3Si4O12改写成氧化物形式为CaO·3MgO·4SiO2。
(2)CaO和MgO均能与稀硝酸反应,但SiO2与稀硝酸不反应,因此该石棉与足量稀硝酸反应后过滤,滤渣为SiO2。
答案:(1)CaO·3MgO·4SiO2　(2)SiO2
【技法小结】硅酸盐的氧化物形式表示方法
(1)书写形式:
①氧化物的排列挨次:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→非金属氧化物→二氧化硅→水
②氧化物之间用“·”隔开。
(2)化学计量数:
①配置原则:各元素原子总个数符合原来的组成。
②若毁灭分数应化为整数。
例如:钠长石NaAlSi3O8不能写成12Na2O·12Al2O3·3SiO2,应写成Na2O·Al2O3·6SiO2。
8.【解析】(1)A的燃烧产物的相对分子质量为1.375×32=44,由题意知,A为金刚石。(2)B能与碱反应,且产物中加过量盐酸得胶状沉淀,由此可确定B为水晶。(3)SiO2、CaCO3、Na2CO3可在高温下反应,制得的C是玻璃。
答案:(1)金刚石
(2)水晶　SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
Na2SiO3+2HCl====2NaCl+H2SiO3(胶体)
(3)玻璃　SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑、SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑