1、課時作業23二氧化硅與信息材料時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1下列說法正確的是(d)a我國自主研發的“龍芯1號”cpu芯片與光導纖維是同種材料b需要通過化學反應才能從海水中獲得食鹽和淡水c水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品d粗硅制備單晶硅涉及氧化還原反應解析：晶體硅可用來制芯片，二氧化硅可用來制光導纖維，a項錯誤；海水蒸發可獲得食鹽，海水蒸餾可獲得淡水，不需要通過化學變化，b項錯誤；水晶的主要成分是二氧化硅，不是硅酸鹽，c項錯誤；粗硅與氯氣在高溫條件下生成四氯化硅的反應、四氯化硅與氫氣在高溫條件下生成單晶硅的反應均是氧化還原反應，d項正確。2在一定條件下，下列

2、物質不能和二氧化硅反應的是(c)焦炭純堿碳酸鈣氫氟酸硝酸氫氧化鉀氧化鈣氮氣abc d解析：根據二氧化硅的化學性質，二氧化硅不與水反應，也不與除氫氟酸外的酸反應，它可與堿性氧化物和強堿反應，高溫時可以被炭還原成單質硅。3(雙選)下列離子方程式書寫不正確的是(ad)a往naoh溶液中通入少量co2：co2oh=hcobh2sio3與naoh溶液混合：2ohh2sio3=2h2osioc石英砂與燒堿溶液反應制取水玻璃：sio22oh=sioh2od往水玻璃中通入二氧化碳：na2sio3h2oco2=h2sio32naco解析：往naoh溶液中通入少量co2，生成正鹽na2co3，co2過量時才生成n

3、ahco3，所以a不正確；由于h2sio3為弱酸，且不可溶，故應寫化學式，b正確；石英的主要成分是sio2，它與燒堿溶液反應生成硅酸鈉和水，所以c也正確；碳酸比硅酸的酸性強，所以往水玻璃中通入co2可制得硅酸，na2sio3和na2co3均溶于水，應寫成離子形式，并且可以消去na，所以d不正確。應寫為：sioco2h2o=h2sio3co。4下列關于硅元素及其化合物的說法正確的是(c)a硅在自然界中既有游離態又有化合態b高溫下sio2能與na2co3固體反應生成na2sio3和co2，說明硅酸的酸性強于碳酸c因為玻璃中含有sio2，所以不能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛裝naoh溶液dsio2能與氫

4、氧化鈉溶液和氫氟酸反應，所以sio2是兩性氧化物解析：硅在自然界中只以化合態存在，a錯誤；碳酸的酸性強于硅酸，b錯誤；玻璃中含有sio2，sio2能與naoh溶液反應生成黏性很強的硅酸鈉溶液，所以不能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛裝naoh溶液，c正確；sio2是酸性氧化物，d錯誤。5下列說法中，不正確的是(b)asio2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csio2和co2在一定條件下，均可與cao發生反應dsio2不溶于水，而co2可與水反應，生成h2co3解析：水晶項鏈、石英鐘的主要成分都是sio2，不是硅酸鹽制品。6假設sio2晶體中si原子被al原

5、子取代，不足的價數由k原子補充。當有25%的硅原子被鋁原子取代時，可形成正長石，則正長石的化學組成為(c)akalsio4 bkalsi2o6ckalsi3o8 dkalsi4o10解析：假設有4個sio2，則1個si原子被al原子取代，被取代的si的化合價與1個al和1個k在化合物中的化合價之和相等，所以正長石的化學組成中k、al、si原子個數之比為113，即化學式為kalsi3o8。7諾貝爾物理學獎曾授予“光纖之父”英國華裔科學家高錕以及兩位美國科學家威拉德博伊爾和喬治史密斯。光導纖維的主要成分是二氧化硅，下列關于二氧化硅的說法正確的是(d)a二氧化硅是酸性氧化物，因此能與水反應生成硅酸b

6、因sio2不溶于水，故sio2不是h2sio3的酸酐c二氧化硅制成的光導纖維，由于導電能力強而被用于制造光纜d二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應，但能與碳酸鈉固體在高溫時發生反應解析：二氧化硅是酸性氧化物，與水不反應，a錯誤；雖然sio2不溶于水，不能與水反應生成h2sio3，但sio2仍可看作是h2sio3失去一分子h2o而形成，且sio2與h2sio3中硅元素價態相同，故sio2是h2sio3的酸酐，b錯誤；二氧化硅不能導電，c錯誤；二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應，但能與碳酸鈉固體在高溫時發生反應生成硅酸鈉和co2，d正確。8由下列實驗事實得出的結論正確的是(c)a由sio2不能與水反應生成h2s

7、io3，可知sio2不是h2sio3的酸酐b由sio22csi2co，可知碳的非金屬性大于硅cco2通入na2sio3溶液產生白色沉淀，可知酸性h2co3h2sio3dsio2可與naoh溶液反應，也可與氫氟酸反應，可知sio2為兩性氧化物解析：酸酐是指含氧酸失去水生成的酸性氧化物，且酸酐與對應的酸中的非金屬元素化合價相同，所以sio2是h2sio3的酸酐，a項錯誤；反應sio22csi2co不能說明碳的非金屬性比硅強，該反應能發生是因為生成co氣體，它的放出促進了反應進行，b項錯誤；co2通入na2sio3溶液中生成h2sio3膠體，符合強酸制弱酸的規律，證明酸性：h2co3h2sio3，c

8、項正確；d項中sio2除hf外不能與其他的酸反應，sio2為酸性氧化物，不具有兩性，d項錯誤。9下列說法正確的是(a)a將二氧化碳通入水玻璃中可以得到硅酸b二氧化硅與碳酸鈉反應放出二氧化碳，說明酸性：硅酸碳酸c高溫時二氧化硅與碳反應能生成硅和co2d二氧化硅是酸性氧化物，所以它不溶于任何酸解析：碳酸的酸性比硅酸的強，a正確，b錯誤；高溫時二氧化硅與碳反應生成co而不是co2，c錯誤；二氧化硅是酸性氧化物，但它可溶于氫氟酸，d錯誤。10將過量的co2分別通入：cacl2溶液濃na2sio3溶液ca(oh)2溶液飽和na2co3溶液，最終溶液中有白色沉淀析出的是(b)a bc d解析：根據酸與鹽反

9、應的規律，co2通入cacl2溶液不反應，無明顯現象；過量的co2通入濃na2sio3溶液中有白色沉淀h2sio3生成；co2通入ca(oh)2溶液至過量會發生如下反應：ca(oh)2co2=caco3h2o，caco3h2oco2=ca(hco3)2，最終生成ca(hco3)2而無沉淀；過量co2通入飽和na2co3溶液中：na2co3h2oco2=2nahco3，生成的nahco3溶解度比na2co3溶解度小而有結晶析出。11. 下列說法正確的是(c)asio2高溫時與na2co3反應產生co2，將co2通入na2sio3溶液中可生成h2sio3，說明h2sio3的酸性有時比h2co3強，

10、而有時比h2co3弱bsio2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dnaoh溶液、na2sio3溶液應裝在帶玻璃塞的磨口玻璃瓶中解析：a項強酸制弱酸適用于常溫水溶液里的復分解反應，不適應于高溫非水體系的反應；sio2與hf酸產生sif4氣體，sif4不是鹽，因此sio2不是兩性氧化物，另外，sio2除氫氟酸之外與其他強酸(h2so4、hno3等)均不反應。d項naoh溶液、na2sio3溶液可盛放在玻璃瓶中，但不能用玻璃塞，應用橡皮塞。12由二氧化硅制備高純硅的流程如圖所示，下列判斷錯誤的是(d)a均屬于氧化還原反應bh2和hcl均可循環利用

11、csio2是一種堅硬難溶的固體dsihcl3的摩爾質量為135.5 g解析：a項，反應為sio22csi(粗)2co，反應為si(粗)3hclsihcl3h2，反應為sihcl3h2si(純)3hcl，三個反應中均有元素化合價發生變化，故三個反應均為氧化還原反應，a項正確。b項，由三個反應的方程式可知，h2和hcl既是反應物又是生成物，可循環利用，b項正確。c項，sio2硬度大，熔點高，c項正確。d項，摩爾質量的單位為gmol1，d項錯誤。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

12、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2ohsio2=sioh2o。(2)過濾，向濾液中加入鹽酸，至沉淀不再產生：sio2h=h2sio3。(3)微熱，濃縮硅酸溶液，加熱蒸干溶液，并使固體完全分解：h2sio3h2osio2，寫出硅膠的一種用途：干燥劑(或催化劑載體)。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，2naohsio2=na2sio3h2o。(2)過濾，除去石英中的雜質，得濾液為na2sio3(aq)，硅酸鈉是弱酸鹽，與鹽酸發生復分

13、解反應：na2sio32hcl=2naclh2sio3。(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：h2sio3h2osio2。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(括號內為雜質)？將所選答案的編號填入表中相應的空格內。(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bnaoh溶液co2dh2oeco2可供選擇的操作：分液加熱高溫灼燒過濾結晶解析：(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：caco32hcl=cacl2h2oco2，所以，該小題的答案為：a；。(2)

14、根據sio2能溶于naoh溶液，即sio22naoh=na2sio3h2o，而caco3不能，所以，該小題的答案為：b；。(3)因為nacl溶于水，而sio2不溶于水，所以該小題的答案為：d；。(4)因為sio2不溶于鹽酸，而fe2o3溶于鹽酸，即fe2o36hcl=2fecl33h2o，所以該小題的答案為：a；。(5)因為h2sio3受熱分解生成sio2，即h2sio3sio2h2o，所以該小題的答案為：不加試劑；。(6)因為sio2不溶于水，而na2so4溶于水，所以該小題的答案為：d；。15(10分)如圖是常見物質之間的轉化，其中a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

15、的。(1)試推測a：si、c：na2sio3、f：h2sio3(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：basio22csi2co；cefsioco2h2o=coh2sio3。(3)在b碳ad的反應中，碳的作用是還原劑，當生成1 mol a時，轉移電子的物質的量為4_mol。解析：(1)a是芯片的主要成分，其對應的單質的結構與金剛石相似，a為si，由轉化關系可知b為sio2，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

16、要寫成離子方程式的形式。(3)在sio22csi2co反應中，碳是還原劑，而且當有1 mol si生成時，轉移電子數為4 mol。16(11分)硅藻土是由無定形sio2組成的，含有少量fe2o3、al2o3及有機物等雜質，通常呈淺黃色或淺灰色，質軟多孔。工業上可按如圖所示流程，用硅藻土制備納米級二氧化硅。請回答下列問題：(1)煅燒硅藻土的目的是除去硅藻土中的有機物雜質。(2)在加熱條件下加入燒堿溶液時，發生反應的化學方程式為sio22naoh=na2sio3h2o，al2o32naoh=2naalo2h2o。(3)加入過量硫酸后，生成沉淀的離子方程式為sio2h=h2sio3。(4)若用納米級

17、二氧化硅制成水溶液，則該溶液所具有的性質與下列圖片有關的是ac(填字母)。解析：(1)硅藻土中含有有機物等雜質，有機物易燃燒，可以通過煅燒除去。(2)sio2、al2o3均能與燒堿(naoh)反應，而fe2o3不能與燒堿反應。(3)na2sio3、naalo2分別與硫酸反應生成h2sio3、al(oh)3，但al(oh)3會溶于過量的硫酸。(4)這種納米級二氧化硅制成的水溶液實際為膠體。a圖為樹林中的丁達爾現象，b圖、c圖分別為一束光通過溶液和膠體時的現象。17(11分)某學習興趣小組想利用高嶺土(其主要成分是al2o32sio22h2o)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偏鋁酸鈉和硅酸鈉的混合物；b硅酸和氯化鋁的混合物；c氯化鋁；d硅酸。(2)寫出高嶺土與