苏教版化学必修1同步练习 二氧化硅与信息材料
文档属性
| 名称 | 苏教版化学必修1同步练习 二氧化硅与信息材料 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 31.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-11-20 16:02:25 | ||
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文档简介
第二课时 二氧化硅与信息材料
基础梳理
1．二氧化硅的性质
（1）物理性质：二氧化硅是一种熔点高，硬度大，不溶于水的固体。
（2）化学性质：21世纪教育网
①具有弱氧化性：SiO2＋2CSi＋2CO↑
②具有酸性氧化物的通性：SiO2是一种酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐。
CaO＋SiO2CaSiO3（炼铁中除炉渣）
SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O（盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，常用橡皮塞）
③与某些盐的反应：
Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑
CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑
④特性：SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O（腐蚀玻璃）。
（3）SiO2和CO2的性质比较
21世纪教育网 二氧化碳 二氧化硅
结构特点[来源:21世纪教育网] 由CO2分子构成 由O和Si原子构成
物理性质 熔沸点低、可溶于水 坚硬难熔的固体、不溶于水
化学性质[21世纪教育网 与碱反应 CO2+2NaOHNa2CO3＋H2O21世纪教育网 SiO22NaOH21世纪教育网21世纪教育网Na2SiO3＋H2O21世纪教育网21世纪教育网
与水反应 CO2+H2O H2CO3
与CaO反应 CaO＋SiO2CaSiO3
与酸反应 SiO24HFSiF4↑＋2H2O
用途 制饮料、碳酸盐 光导纤维、光学仪器、电子部件
存在 空气中 岩石、沙石、水晶
（4）二氧化硅的用途
①SiO2是制造光导纤维的主要原料。②石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。
③水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。
④石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
2、硅的工业制法及性质
（1）工业制法：工业上用炭自在高温下还原二氧化硅的方法，制得含有少量杂质的粗硅。将粗硅在高温下跟氯气气反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，就可以得到高纯度的硅。
操作流程：二氧化硅→粗硅→四氯化硅→精硅
（2）物理性质：晶体硅是灰黑色色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很高，硬度也很大（因为它的结构类似于金刚石），是良好的半导体材料，广泛应用于电子的各个领域。
（3）化学性质：很稳定
①常温下不与O2、Cl2、H2、浓H2SO4、浓HNO3等反应。
②加热或高温时有强还原性：
③常温下能与氟气（F2）、氢氟酸（HF）反应：
Si+2F2SiF4；Si+4HFSiF4+2H2
例题解析
例1．17g样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2 ），放入盛100 mL NaOH溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol·L-1稀H2SO4溶液，生成的沉淀的物质的量与加入H2SO4溶液的体积关系如下图。试求：①加入NaOH溶液的浓度；②b＝5时，样品中各成分的质量分数。
思路分析：① 沉淀达最大量时，溶液中仅Na2SO4 ，沉淀是Al(OH)3、Fe2O3、H2SiO3。
根据电荷守恒可得： n(Na＋)＝2n(SO42－)
c(NaOH)×0.1L＝2×10mol/L×0.025L
所以有：c(NaOH)＝5 mol/L
② 由图可知溶解Al(OH)3消耗30mLH2SO4
n(Al3＋)＝0.2 mol
n(Al2O3)＝102g/mol×0.1 mol＝10.2g
总OH－＝溶Al2O3耗＋溶SiO2 耗＋余OH－
0.1L×5 mol/L＝0.1 mol×2＋n(SiO2 )×2＋b×10mol/L×2
已知b＝5 ∴n(SiO2 )＝0.1 mol＝60g/mol×0.1 mol＝6g ，从而可推知Fe2O3％。
基础训练
一．选择题
1．高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中x、y的数值分别是 （ ）
? A.7、2 B.6、3 C.5、4 D.3、6
2．下列说法正确的是 （ ）
A.1mol二氧化硅的质量是60g B.60g二氧化硅中含2mol氧分子
D.二氧化硅的摩尔质量是60g C.1mol的二氧化硅的质量是60g/mol
3．下列关于玻璃的叙述正确的是 （ ）
A. 制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B. 普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
C. 玻璃是几种成分熔化在一起的晶体
D. 玻璃也是硅酸钠盐，有一定的熔点
4．制取下列物质，无需利用到二氧化硅的是 （ ）
A. 玻璃 B. 水泥
C. 粗硅 D. 光导纤维
5．根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是? （ ）
①生成物是硅酸盐；②反应条件是高温；③含有硅的物质作原料；④反应原理是一系列复杂的物理-化学变化 （ ）?
A.①③ B.①②③
C.①③④ D.①②③④?
6．除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：①加水溶解 ②加水煮沸 ③过滤 ④加稀HCl ⑤加稀H2SO4，正确的操作顺序是 （ ）
A．①③ B．④③
C．⑤③ D．②③
7．下列物质的贮存方法，正确的是 （ ）
A．硅酸钠溶液和碱性溶液存放在胶塞密封的试剂瓶中
B．氢氟酸盛放在棕色试剂瓶中
C．液溴盛放在带有胶塞的细口瓶中
D．氯水盛放在棕色细口瓶中
8． 某硅酸盐样品中锌的质量分数为58.6%，其化学组成用氧化物形式可表示为nZnO·SiO2，则n值等于? （ ）
A.0.5 B .1 C.2 D.3?
9．碳化硅又称金刚砂（SiC），它的分解温度很高（约20000C），硬度极大，溶解性与化学活泼性都很差，试推断与它的结构类似的是 （ ）
A．金刚石 B．氯化钠
C．石墨 D．水
二．填空题
10．以石英砂、焦碳、水、MnO2和浓盐酸为原料来制取纯硅，写出有关化学反应方程式：
；
；
；
；
；
11．原硅酸通过分子间缩水聚合可形成不同的多硅酸（多聚体），如：
原硅酸 二聚体 三聚体
则原硅酸的化学式是________________，原硅酸二聚体的化学式是________________， 按上述规律，n个原硅酸聚合而成的链状多酸分子的通式是__________。
三．计算题
12．含有SiO2的石灰石5g和0.267mL0.5mol/L的盐酸反应，所得CO2在标况下的体积为1064mL。
⑴要中和剩余的盐酸，需1mol/L的NaOH溶液的体积多少毫升？
⑵煅烧这种不纯的石灰石1t，最后残留固体的质量是多少？
13．为熔制钾玻璃准备如下熔料：360g重的石英砂，67.2g重的苛性钾和88.8g重的熟石灰 .假定这些熔料不含杂质.?
(1)计算在制得的钾玻璃中各氧化物的质量分数.?
(2)用氧化物的形式表示钾玻璃的组成.
一．选择题
1．C 2．A 3．AB 4．B 5．D 6．B 7．AD 8．C 9．A
二．填空题
10．MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O，
SiO2+2C = Si+2CO↑，
Si+2Cl2 === SiCl4，
2H2O ==== 2H2↑+O2↑，
SiCl4+2H2 === Si+4HCl。
11．H4SiO4,，H6Si2O7 ，H6SinO3n+1
三．计算题
12．⑴38.5mL ⑵0.582t
13．（1）K2O%：11.7% CaO%：13.9% SiO2%：74.4%
（2）K2O·2CaO·10SiO2
Δ
高温
高温
电解
高温
基础梳理
1．二氧化硅的性质
（1）物理性质：二氧化硅是一种熔点高，硬度大，不溶于水的固体。
（2）化学性质：21世纪教育网
①具有弱氧化性：SiO2＋2CSi＋2CO↑
②具有酸性氧化物的通性：SiO2是一种酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐。
CaO＋SiO2CaSiO3（炼铁中除炉渣）
SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O（盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，常用橡皮塞）
③与某些盐的反应：
Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑
CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑
④特性：SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O（腐蚀玻璃）。
（3）SiO2和CO2的性质比较
21世纪教育网 二氧化碳 二氧化硅
结构特点[来源:21世纪教育网] 由CO2分子构成 由O和Si原子构成
物理性质 熔沸点低、可溶于水 坚硬难熔的固体、不溶于水
化学性质[21世纪教育网 与碱反应 CO2+2NaOHNa2CO3＋H2O21世纪教育网 SiO22NaOH21世纪教育网21世纪教育网Na2SiO3＋H2O21世纪教育网21世纪教育网
与水反应 CO2+H2O H2CO3
与CaO反应 CaO＋SiO2CaSiO3
与酸反应 SiO24HFSiF4↑＋2H2O
用途 制饮料、碳酸盐 光导纤维、光学仪器、电子部件
存在 空气中 岩石、沙石、水晶
（4）二氧化硅的用途
①SiO2是制造光导纤维的主要原料。②石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。
③水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。
④石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
2、硅的工业制法及性质
（1）工业制法：工业上用炭自在高温下还原二氧化硅的方法，制得含有少量杂质的粗硅。将粗硅在高温下跟氯气气反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，就可以得到高纯度的硅。
操作流程：二氧化硅→粗硅→四氯化硅→精硅
（2）物理性质：晶体硅是灰黑色色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很高，硬度也很大（因为它的结构类似于金刚石），是良好的半导体材料，广泛应用于电子的各个领域。
（3）化学性质：很稳定
①常温下不与O2、Cl2、H2、浓H2SO4、浓HNO3等反应。
②加热或高温时有强还原性：
③常温下能与氟气（F2）、氢氟酸（HF）反应：
Si+2F2SiF4；Si+4HFSiF4+2H2
例题解析
例1．17g样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2 ），放入盛100 mL NaOH溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol·L-1稀H2SO4溶液，生成的沉淀的物质的量与加入H2SO4溶液的体积关系如下图。试求：①加入NaOH溶液的浓度；②b＝5时，样品中各成分的质量分数。
思路分析：① 沉淀达最大量时，溶液中仅Na2SO4 ，沉淀是Al(OH)3、Fe2O3、H2SiO3。
根据电荷守恒可得： n(Na＋)＝2n(SO42－)
c(NaOH)×0.1L＝2×10mol/L×0.025L
所以有：c(NaOH)＝5 mol/L
② 由图可知溶解Al(OH)3消耗30mLH2SO4
n(Al3＋)＝0.2 mol
n(Al2O3)＝102g/mol×0.1 mol＝10.2g
总OH－＝溶Al2O3耗＋溶SiO2 耗＋余OH－
0.1L×5 mol/L＝0.1 mol×2＋n(SiO2 )×2＋b×10mol/L×2
已知b＝5 ∴n(SiO2 )＝0.1 mol＝60g/mol×0.1 mol＝6g ，从而可推知Fe2O3％。
基础训练
一．选择题
1．高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中x、y的数值分别是 （ ）
? A.7、2 B.6、3 C.5、4 D.3、6
2．下列说法正确的是 （ ）
A.1mol二氧化硅的质量是60g B.60g二氧化硅中含2mol氧分子
D.二氧化硅的摩尔质量是60g C.1mol的二氧化硅的质量是60g/mol
3．下列关于玻璃的叙述正确的是 （ ）
A. 制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B. 普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
C. 玻璃是几种成分熔化在一起的晶体
D. 玻璃也是硅酸钠盐，有一定的熔点
4．制取下列物质，无需利用到二氧化硅的是 （ ）
A. 玻璃 B. 水泥
C. 粗硅 D. 光导纤维
5．根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是? （ ）
①生成物是硅酸盐；②反应条件是高温；③含有硅的物质作原料；④反应原理是一系列复杂的物理-化学变化 （ ）?
A.①③ B.①②③
C.①③④ D.①②③④?
6．除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：①加水溶解 ②加水煮沸 ③过滤 ④加稀HCl ⑤加稀H2SO4，正确的操作顺序是 （ ）
A．①③ B．④③
C．⑤③ D．②③
7．下列物质的贮存方法，正确的是 （ ）
A．硅酸钠溶液和碱性溶液存放在胶塞密封的试剂瓶中
B．氢氟酸盛放在棕色试剂瓶中
C．液溴盛放在带有胶塞的细口瓶中
D．氯水盛放在棕色细口瓶中
8． 某硅酸盐样品中锌的质量分数为58.6%，其化学组成用氧化物形式可表示为nZnO·SiO2，则n值等于? （ ）
A.0.5 B .1 C.2 D.3?
9．碳化硅又称金刚砂（SiC），它的分解温度很高（约20000C），硬度极大，溶解性与化学活泼性都很差，试推断与它的结构类似的是 （ ）
A．金刚石 B．氯化钠
C．石墨 D．水
二．填空题
10．以石英砂、焦碳、水、MnO2和浓盐酸为原料来制取纯硅，写出有关化学反应方程式：
；
；
；
；
；
11．原硅酸通过分子间缩水聚合可形成不同的多硅酸（多聚体），如：
原硅酸 二聚体 三聚体
则原硅酸的化学式是________________，原硅酸二聚体的化学式是________________， 按上述规律，n个原硅酸聚合而成的链状多酸分子的通式是__________。
三．计算题
12．含有SiO2的石灰石5g和0.267mL0.5mol/L的盐酸反应，所得CO2在标况下的体积为1064mL。
⑴要中和剩余的盐酸，需1mol/L的NaOH溶液的体积多少毫升？
⑵煅烧这种不纯的石灰石1t，最后残留固体的质量是多少？
13．为熔制钾玻璃准备如下熔料：360g重的石英砂，67.2g重的苛性钾和88.8g重的熟石灰 .假定这些熔料不含杂质.?
(1)计算在制得的钾玻璃中各氧化物的质量分数.?
(2)用氧化物的形式表示钾玻璃的组成.
一．选择题
1．C 2．A 3．AB 4．B 5．D 6．B 7．AD 8．C 9．A
二．填空题
10．MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O，
SiO2+2C = Si+2CO↑，
Si+2Cl2 === SiCl4，
2H2O ==== 2H2↑+O2↑，
SiCl4+2H2 === Si+4HCl。
11．H4SiO4,，H6Si2O7 ，H6SinO3n+1
三．计算题
12．⑴38.5mL ⑵0.582t
13．（1）K2O%：11.7% CaO%：13.9% SiO2%：74.4%
（2）K2O·2CaO·10SiO2
Δ
高温
高温
电解
高温