10-11高中化学课时讲练通课件：4.1.1 硅 无机非金属材料（鲁科版必修1）

(共46张PPT)
【典例1】下列有关说法中正确的是
A.硅单质既不能与酸反应又不能与碱反应
B.硅在自然界中以化合态存在
C.硅是制造光导纤维的材料
D.硅元素在地壳中的含量居第一位
【思路点拨】牢记硅的基本性质及特性、用途。
【自主解答】选B。单质硅可以与氢氟酸和强碱溶液反应，所以A项错误；SiO2是制造光导纤维的材料；硅在地壳中的含量仅次于氧，位于第二位。
【典例2】对于碳和硅元素的说法，下列叙述中正确的是
A.SiO2和CO2均由分子直接组成
B.C、Si的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8
C.CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧
化钙反应
D.碳和硅元素的主要化合价是+4价和+2价
【思路点拨】结合C、Si的原子结构特点，CO2、SiO2的组成和结构分析各项。
【自主解答】选C。CO2由分子构成，SiO2由原子构成，所以A错。碳原子的次外层只有2个电子，B错。CO2、SiO2均能与CaO反应生成盐，C对。硅元素的主要化合价是+4价。
知识点一：半导体材料和单质硅
1.可以用做半导体材料的是( )
A.二氧化硅 B.粗硅 C.高纯硅 D.硅酸盐
【解析】选C。常用的半导体材料为高纯硅。
2.下列关于硅及硅的化合物的叙述中不正确的是
（ ）
①硅的结构和金刚石相似，所以都具有熔点高、硬度大等特点
②硅是地壳中含量最多的非金属
③晶体硅是良好的半导体材料
④SiO2是制造光导纤维的重要原料
⑤SiO2是酸性氧化物，不溶于任何酸
A.①②⑤ B.①⑤ C.③④ D.②⑤
【解析】选D。①晶体硅和金刚石都具有熔点高、硬度大的性质；②地壳中硅的含量占第二位；③单质硅的导电能力介于导体和绝缘体之间，是半导体；④SiO2的重要用途就是制造光导纤维；⑤SiO2可与氢氟酸反应。
知识点二：SiO2和光导纤维
3.已知可溶性硅酸盐是矿物胶，则下列能贮存在带有玻璃塞的磨口试剂瓶里的试剂是（ ）
A.液溴 B.氢氧化钾溶液
C.氢氟酸 D.石灰水
【解析】选A。KOH溶液、Ca（OH）2溶液等碱性物质能与玻璃中的主要成分SiO2反应生成黏稠的硅酸盐，将瓶口与瓶塞黏住难以将瓶子打开，故B、D不可，C中氢氟酸与玻璃中的SiO2反应。
4.下列关于SiO2的说法，正确的是( )
A.SiO2是制造光导纤维的重要材料
B.SiO2溶于水生成硅酸
C.SiO2对应水化物酸性比碳酸强
D.SiO2是酸性氧化物，不跟任何酸反应
【解析】选A。SiO2具有全反射光来传导光线的作用，故可用作制造光导纤维；SiO2不能溶于水；H2SiO3的酸性比碳酸弱；SiO2是酸性氧化物，可是可与氢氟酸反应。
5.根据如图所示A、B、D、E的变化关系，回答下列问题：
(1)写出A、D的名称：A：＿＿＿、D：＿＿＿。
(2)写出B→A的化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿。
(3)写出下列反应的离子方程式：
A→E：＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
B→E：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【解析】由图分析：A与O2反应生成B，而B与碳在高温下反应生成A可推知A是单质，B是氧化物，而A、B均能与NaOH溶液反应，应确认A是硅，B是二氧化硅，则E是硅酸钠，D是硅酸。
答案：(1)硅 硅酸 (2)SiO2+2C Si+2CO↑
(3)Si+2OH-+H2O ==== SiO32-+2H2↑
SiO2+2OH- ==== SiO32-+H2O
高温
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一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）
1.在①浓硝酸 ②水 ③王水 ④氢氟酸 ⑤氢氧化钾溶液中，能与二氧化硅起化学反应的有( )
A.①② B.②④ C.④⑤ D.③④
【解析】选C。SiO2难溶于水，一般不与酸反应，能与强碱反应，但可与氢氟酸反应。
2.将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液、②Na2SiO3溶液、③Ca(ClO)2溶液、④饱和Na2CO3溶液，最终有沉淀析出的是( )
A.只有①②③④ B.只有②④
C.只有①②③ D.只有②③
【解析】选B。CO2与CaCl2不反应；与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀；与Ca(ClO)2反应生成可溶性的盐Ca(HCO3)2和HClO；与饱和Na2CO3溶液反应生成溶解度比Na2CO3小的NaHCO3晶体。
3.（双选）下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是
（ ）
A.氧化物都能与NaOH溶液反应
B.单质在加热时都能与氧气反应
C.氧化物都能溶于水生成相应的酸
D.常温下，碳和硅的单质化学性质都不活泼
【解析】选A、C。CO与NaOH溶液不反应，故A项错；碳、硅与氧气在加热时都反应，B项对；SiO2与水不反应，CO与水也不反应，C项错；碳、硅的化学性质在常温下比较稳定，D项对。
4.现有下列5个转化，其中不可能通过一步反应实现的是（ ）
A.①② B.③④ C.②③④ D.②③④⑤
【解析】选B。反应①可以是SiO2与NaOH溶液反应生成；反应②可以是硅和氧气在高温下反应生成；SiO2不溶于水且不和盐酸、Cl2反应，故反应③④不能一步发生；Na2O2和H2O反应可生成NaOH。
5.将2.8 g硅粉与2.3 g钠同时放入足量水中，采用恰当的方法收集反应过程中产生的气体（全部收集），这些气体在标准状况下的体积为（ ）
A.1.12 L B.4.48 L
C.5.6 L D.3.36 L
【解析】选D。本题重点是考查钠与水、硅与碱溶液的反应的有关计算。
2Na+2H2O ==== 2NaOH + H2↑
2×23 g 2 mol 22.4 L
2.3 g 0.1 mol 1.12 L
Si + 2NaOH+H2O ==== Na2SiO3+2H2↑
28 g 2 mol 2×22.4 L
1.4 g 0.1 mol 2.24 L
反应后硅有剩余，V（H2）=1.12 L+2.24 L=3.36 L。
二、非选择题(本题包括1小题，共10分)
6.A、B、C、D均为化合物，其中A是
一种高熔点化合物，不溶于硫酸、
硝酸，却溶于氢氟酸。A、B、C、D
间的转化关系如图。请完成下列问题。
（1）A、B、C、D的化学式分别是＿＿、＿＿、＿＿、＿＿。
（2）A?B的化学反应方程式是＿＿＿＿＿＿＿。
（3）C?D的化学反应方程式是＿＿＿＿＿＿＿。
【解析】由“A是一种高熔点化合物，不溶于硫酸、硝酸，却溶于氢氟酸”推出A为SiO2，然后推出B为CO，C为CO2，D为H2SiO3。
答案：（1）SiO2 CO CO2 H2SiO3
（2）SiO2+2C Si+2CO↑
(3)SiO32-+CO2+H2O ==== H2SiO3↓+CO32-
高温
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1.（5分）对于化学方程式SiO2+3C SiC+2CO↑，有关叙述正确的是（ ）
A.反应中SiO2是氧化剂，C是还原剂
B.硅元素被还原了，碳元素被氧化了
C.在反应中C既是氧化剂又是还原剂
D.在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
高温
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【解析】选C。从反应方程式可以看出，只有碳元素化合价发生了变化，在反应中碳既是氧化剂又是还原剂，且氧化剂和还原剂质量比为1∶2。
2.（15分）已知A是一种不
溶于水的固体非金属氧化
物，根据如图中的转化关
系，回答：
(1)A是＿＿＿，B是＿＿＿，D是＿＿＿。
(2)写出下列反应的化学方程式：
①＿＿＿＿＿＿＿＿______________＿，
⑤＿＿＿＿＿＿＿＿＿______________。
（3）写出下列反应的离子方程式：
②＿＿＿＿＿＿＿＿_____________＿，
③＿＿＿＿＿＿＿＿＿_____________，
④＿＿＿＿＿＿＿＿＿_____________。
【解析】由“A是一种不溶于水的固体非金属氧化物”可推知A为SiO2，再结合SiO2的相关性质：SiO2跟Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，二者在水中会反应生成H2SiO3沉淀，H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，说明A为SiO2是正确的。由SiO2→B→H2SiO3，可知B为Na2SiO3。
答案：（1）SiO2 Na2SiO3 H2SiO3
（2）①Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
⑤H2SiO3 H2O+SiO2
（3）②CO2+H2O+SiO32- ==== CO32-+H2SiO3↓
③SiO2+2OH- ==== SiO32-+H2O
④SiO32-+2H+ ==== H2SiO3↓
高温
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