化学·必修1(人教版)
第一节 无机非金属材料的主角——硅
第1课时 二氧化硅和硅酸
1．光纤通信是一种现代化的通信手段，制造光导纤维的主要原料是( )
A．CaCO3 B．SiO2
C．Si D．Na2CO3
答案：B
2．(双选题)下列关于二氧化硅的说法，错误的是( )
A．二氧化硅也叫硅石
B．二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成
C．石英(SiO2)可用来制作工艺品
D．二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，所以它是两性氧化物
解析：SiO2无分子，故B项错误；SiO2是酸性氧化物，故D项错误。
答案：BD
3．(双选题)在一定条件下，既能跟二氧化碳反应，又能跟二氧化硅反应的是( )
A．Na2CO3溶液 B．浓H2SO4
C．NaOH溶液 D．木炭
答案：CD
4．下列反应中，能说明SiO2 是酸性氧化物的是( )
①SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ②SiO2＋CaOCaSiO3 ③SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
④SiO2＋2CSi＋2CO↑
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：氢氟酸和二氧化硅反应是二氧化硅的特殊性质，不能说明是酸性氧化物，故①不符合；二氧化硅和氧化钙生成硫酸钙，是酸性氧化物的通性，故②符合；二氧化硅和碱反应生成盐和水，符合酸性氧化物的概念，故③符合；二氧化硅和碳反应表现二氧化硅的氧化性，不能说明是酸性氧化物，故④不符合。
答案：B
5．下列离子方程式书写不正确的是( )
A．大理石与盐酸反应：
CaCO3 ＋ 2H＋===Ca2＋ ＋ H2O ＋ CO2↑
B．水玻璃中加入硫酸：
Na2SiO3＋ 2H＋===H2SiO3↓＋ 2Na＋
C．二氧化硅与苛性钠反应：
SiO2＋2OH－ ===SiO＋ H2O
D．将二氧化碳通入过量的澄清石灰水中：
CO2＋Ca2＋ ＋2OH－===CaCO3 ↓＋ H2O
解析：水玻璃中加入硫酸SiO＋ 2H＋ === H2SiO3↓，故B项错误。
答案：B
6．在下列所示的转化关系中：X 氧化物氧化物，X可能是( )
A．Al B．Si C．Mg D．C
解析：铝与氧气反应生成氧化铝，硅与氧气反应生成二氧化硅，镁与氧气反应生成氧化镁，三者均不能继续被氧化；2C＋O2(不足)2CO,2CO＋O22CO2 ，故碳能连续被氧化。
答案：D
7．和空气接触可发生非氧化还原反应的物质组合是( )
①Na ②Na2SiO3溶液 ③Na2O2固体 ④烧碱溶液 ⑤石灰水 ⑥Fe(OH)2
A．①③④ B．②④⑤ C．②③⑥ D．①④⑤
解析：钠在空气中被氧化成氧化钠，过氧化钠可与空气中的水或二氧化碳反应，Fe(OH)2可被氧气氧化为Fe(OH)3，这些反应有电子转移。
答案：B
8．判断下列说法的正误，并加以解释。在括号中填正误，横线上填解释。
(1)二氧化硅溶于水显酸性。( )________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：错 二氧化硅不溶于水，也不与水反应
(2)二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸。( )________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：正确 碳酸的酸性比硅酸酸性强
(3)已知CaCO3＋SiO2===CaSiO3＋CO2↑所以硅酸的酸性比碳酸强。( )________________________________________________________________________。
答案：错 只能说高沸点的二氧化硅可制取低沸点的二氧化碳
(4)因为二氧化硅属于酸性氧化物，所以它不溶于任何酸。( )________________________________________________________________________。
答案：错 二氧化硅溶于氢氟酸
9．硅胶和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2。二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。
(1)用NaOH溶液溶解石英：
________________________________________________________________________。
(2)过滤，加入盐酸，至沉淀不再产生：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：____________；写出硅胶的一种用途：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：根据酸性氧化物(SiO2)的性质与碱反应生成盐(Na2SiO3)，盐(Na2SiO3)与强酸反应生成新的弱酸(H2SiO3)，不溶于水的弱酸(H2SiO3)分解生成酸性氧化物(SiO2)的思路来解题。制备过程：石英(SiO2)Na2SiO3H2SiO3硅胶(SiO2)。
(1)石英主要成分是酸性氧化物SiO2，与碱反应生成盐和水：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O。
(2)过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na2SiO3溶液，由于硅酸是弱酸，Na2SiO3与盐酸发生复分解反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。
(3)微热，H2SiO3(aq)浓缩，H2SiO3聚合为胶体，加热硅酸溶胶脱水，生成多孔硅胶：H2SiO3H2O＋SiO2。
答案：(1)2OH－＋SiO2===SiO＋H2O
(2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓
(3)H2SiO3H2O＋SiO2 干燥剂(或“催化剂载体”)
10．如图所示：A是一种固体单质，B的晶体是一种立体网状结构，E是一种白色沉淀，请回答：
(1)B的化学式：__________________。
(2)C→E的离子方程式：
________________________________________________________________________。
(3)B与a溶液反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
解析：根据A＋O2→B，且B具有立体网状结构，推知B为SiO2，则A为Si；根据Si(或SiO2)＋a溶液得 C＋过量盐酸得白色沉淀，推知a溶液为可溶性强碱溶液，如NaOH溶液，则C溶液可为Na2SiO3溶液等，E为H2SiO3，进一步推知D为H2O，F为H2。
答案：(1)SiO2
(2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓
(3)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
化学·必修1(人教版)
第一节 无机非金属材料的主角——硅
第2课时 硅酸盐和硅单质
1．在制玻璃、制水泥两种工业生产中，都需要原料( )
A．纯碱 B．石灰石
C．石英 D．黏土
解析：这是一道硅酸工业中理论联系实际问题的试题，解答本题时应熟悉生产玻璃、水泥产品的原料情况。制玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英；制水泥的原料是石灰石、黏土等等。相互对比后可知B项为正确答案。
答案：B
2．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是( )
A．这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀
B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
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
解析：硅酸盐是矿物，硅酸钠的水溶液是水玻璃，其不燃烧也不受腐蚀，故A项正确；水玻璃是粘性的物质，在建筑工业上，可用做粘合剂、耐酸水泥渗料，故B项正确；水玻璃是硅酸钠的水溶液，不燃烧也不受腐蚀，木材、织物浸过水玻璃后，具有防腐蚀性能且不易着火，故C项正确；水玻璃能与空气中二氧化碳反应生成硅酸，性质不稳定，故D项错误。
答案：D
3．现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，只用一种试剂就可以将它们鉴别开，该试剂是( )
A．纯水 B．盐酸
C．硝酸银溶液 D．碳酸钠溶液
解析：加入水，石灰石和二氧化硅都不溶于水，不能鉴别，故A项错误；加入盐酸，硫酸钠溶解，无明显现象，石灰石溶解，生成气体，二氧化硅不反应，溶液中有沉淀，现象不同，可鉴别，故B项正确；加入硝酸银溶液，溶液中都有沉淀，不能鉴别，故C项错误；加入碳酸钠，与三种物质都不反应，不能鉴别石灰石和二氧化硅，故D项错误。
答案：B
4．下列材料中含有硅元素的是( )
①水泥 ②玻璃 ③陶瓷 ④计算机芯片 ⑤压电材料
⑥光缆
A．①②③④⑤⑥ B．①③⑤
C．①②④ D．④⑤⑥
答案：A
5．产自青海的昆仑玉是制工艺品的原料，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为( )
A．CaO·MgO·SiO2·H2O
B．2CaO·5MgO·8SiO2·H2O
C．2CaO·MgO·SiO2·2H2O
D．5CaO·2MgO·8SiO2·H2O
解析：硅酸盐改写成氧化物的形式为：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O，同时要遵循原子守恒。
答案：B
6．下列有关Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的共同点的描述中不正确的是( )
A．水溶液均显碱性
B．滴入盐酸均有气泡产生
C．均能与CO2反应
D．均不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存
解析： Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3，不能放出气泡，故B项不正确。
答案：B
7．(双选题)下列反应的离子方程式中，正确的是( )
A．二氧化硅跟氢氟酸反应：
SiO2＋4H＋===Si4＋＋2H2O
B．二氧化硅跟氢氧化钾溶液反应：
SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
C．硅酸钠溶液中滴入盐酸：
SiO＋2H＋===H2SiO3↓
D．碳酸钡中滴加稀硝酸：
CO＋2H＋===H2O＋CO2↑
解析：HF是弱酸，应写成分子形式，生成的SiF4是气体，应保留化学式，故A项错误；BaCO3难溶，应写化学式，故D项错误。
答案：BC
8．填写下列表格，以除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。
欲除杂质的物质
所加试剂
主要操作
化学反应方程式
SiO2(CaCO3)
CaCO3(SiO2)
Si(SiO2)
SiO2(H2SiO3)
SiO2(Na2SiO3)
答案：
盐酸
过滤
Ca2CO3＋2HCl===CO2↑＋H2O＋2CaCl2
NaOH溶液
过滤
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
H2
高温
SiO2＋2H2Si＋2H2O
——
加热
H2SiO3SiO2＋H2O
水
溶解、过滤
——
9．从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下：
①SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑
②Si(粗)＋2Cl2SiCl4
③SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl
关于上述反应的分析不正确的是( )
A．①、③是置换反应，②是化合反应
B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅
C．任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子
D．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅
解析：①、③是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，②是化合反应，故A项正确；氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，①、③反应可说明焦炭与氢气的还原性均强于硅，故B项正确；Si原子核外最外层有4个电子，一般表现为＋4价，所以任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子，故C项正确；高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合，石英砂、焦炭反应生成粗硅，氯气、氢气反应生成HCl，故D项错误。
答案：D
10．某化学兴趣小组模拟工业上用SiHCl3与过量H2在
1000～1100℃下制备纯硅：SiHCl3＋H2Si＋3HCl(在石英管D中反应)，装置如下图所示(热源及夹持装置略去)。已知SiHCl3沸点为33℃，遇水剧烈反应；浓硫酸具有吸水性。
请回答下列问题：
(1)仪器E的名称是________。
(2)B中的试剂应为________。
(3)实验室中需加热的装置是________(填字母)。
(4)组装好装置后，下列操作的先后顺序为________。
a．在相应装置中加入药品
b．检查装置的气密性
c．给相应装置加热
d．让装置A反应产生H2，排尽装置中的空气
e．将C处烧杯浸入有温水的烧杯中
解析：A处制取H2，B处干燥H2，C处使H2与SiHCl3混合，D处加热使二者反应。
答案：(1)分液漏斗 (2)浓硫酸 (3)D (4)badec
