课时作业9无机非金属材料的主角硅.DOC

1、 Http:/凤凰出版传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室联系电话：025-83657815 Mail ：课时作业 9 无机非金属材料的主角硅时间：45 分钟 分值：100 分一、选择题(共 60 分，每小题 4 分)1下列物品或设备：水泥路桥；门窗玻璃；水晶镜片；石英钟表；玛瑙手镯；硅太阳能电池；光导纤维；计算机芯片。所用材料为 SiO2 或要用到 SiO2 的是( )A BC D全部答案C解析、物品或设备的所用材料为 SiO2，生 产水泥的原料黏土中含有 SiO2，生产玻璃用到的主要原料为纯碱、石灰石和 SiO2，和 所用材料为硅，故 C 项正确。2下列各

2、组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是( )选项 X Y ZA. Na NaOH NaHCO3B. Cu CuSO4 Cu(OH)2C. C CO CO2D. Si SiO2 H2SiO3答案C解析NaHCO 3 不能一步到 Na；Cu(OH)2 不能一步到 Cu；依2CO 2 2CO,2COO 2 2CO2,2MgCO 2 2MgOC；SiO 2= = = = =不 完 全 燃 烧 = = = = =点 燃 = = = = =点 燃 不能一步到 H2SiO3，H2SiO3 不能一步到 Si，D 错误。3华裔科学家高锟因“在光纤传输信息领域中的突破成就”获得 2009 年诺贝尔物理学奖，下

3、列有关硅材料的说法正确的是( )A光纤的主要成分是高纯度的单质硅B金刚砂的主要成分是二氧化硅C28 g 硅含有 6.021023 个电子Http:/凤凰出版传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室联系电话：025-83657815 Mail ：D 28Si、 29Si、 30Si 是不同的核素答案D解析光纤的主要成分为高纯度的二氧化硅， A 错；金刚砂的主要成分为碳化硅， B 错；1 个硅原子中含有 14 个电子，因此 28 g 硅含有电子的数目为146.021023mol1 8.42810 24，C 错。28 g28 g/mol4四氯化硅还原法是当前制备较高纯度

4、硅的一种方法，有关反应的化学方程式为：SiCl42H 2 4HClSi= = = = =高 温 下列说法不合理的是( )A反应制得的硅可用于制造半导体材料B增大压强有利于加快上述反应的化学反应速率C四氯化硅可以由粗硅与氯气通过化合反应制得D混入少量空气对上述反应无影响答案D解析此反应可以制得较高纯度的硅，工 业上用此反应制得的硅生 产半导体。对有气体参加的化学反应，增大压强能提高其反 应速率。反 应中的四 氯化硅是由粗硅与氯气通过化合反应制得的。如果反应中混入少量空气，制得的硅会和氧气发生反应生成 SiO2，使制得的不再是纯硅。5下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )硅是构成一些岩石和矿

5、物的基本元素水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A BC D答案C解析水晶的成分是 SiO2 不属于硅酸盐，错；光导纤维的成分是 SiO2，错，C 项正确。6用 4 种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )选项 操作及现象 溶液A 通入 CO2，溶液不变浑浊，先通入 CO2 再通入氨气，溶液变 CaCl2 溶液Http:/凤凰出版传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室联系电话：025-83657815 Mail ：浑浊B 通入 CO2，溶液变浑浊，继续通 CO2 至过量，浑

6、浊消失 Na2SiO3 溶液C 通入 CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去 Ca(ClO)2 溶液D通入 CO2，溶液变浑浊，继续通 CO2 至过量，浑浊消失，再加入足量 NaOH 溶液，又变浑浊Ca(OH)2 溶液答案B解析A 项 CaCl2 溶液不与 CO2 反应，但通入 NH3 后溶液变为(NH 4)2CO3 可产生浑浊；B项 H2SiO3 沉淀不溶于 过量的 CO2；C 项生成的 HClO 具有漂白性，可使品红褪色；D 项CaCO3 Ca(HCO3)2 CaCO3。 CO2 NaOH 7下列离子方程式不正确的是( )A石英与烧碱反应：SiO22OH =SiO H 2O23B硅与

7、烧碱反应：Si2OH H 2O=SiO 2H 223C向小苏打溶液中加入过量的石灰水：2HCO Ca 2 2OH =CaCO32H 2OCO 3 23D往水玻璃中加入盐酸：2H SiO =H2SiO323答案C解析C 项中，加入过量的石灰水，溶液中一定不存在 CO 。238宣传科学知识，介绍高新科技，揭露伪科学，是科学工作者的义务，下列说法正确的是( )A以石英砂为主要原料生产光导纤维B “水玻璃”超薄透明，是一种新型装饰材料C纳米材料是一种称为“纳米 ”的新物质制成的材料D炭炉边放盆水，可防止煤气中毒答案A解析石英砂的主要成分是 SiO2；“水玻璃”是 Na2SiO3 水溶液的俗称；纳米是长

8、度单位，1 nm10 9 m；煤气(CO)不溶于水。9面对日益恶化的地球生态环境，联合国环境规划署建议“低碳生活方式”降低二氧化碳温室气体的排放，人人行动来保护我们生存的家园。下列说法正确的是( )Http:/凤凰出版传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室联系电话：025-83657815 Mail ：ACO 2 的比例模型为B用过氧化钠吸收 CO2 是目前比较经济的减碳方案C 16O=C=18O 与 16O=C=16O 互为同位素且化学性质相似D从我做起节电、节气等低碳生活方式可减少温室气体排放量答案D解析碳的原子半径比氧大，A 错；用 Na2O2 吸收 CO

9、2 成本太高，B 错， C 中的两物质不是核素，不可能是同位素的关系。10(双选) 青石棉(cricidolite)是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的 46 种化学品之一，青石棉的化学式为：Na 2Fe5Si8O22(OH)2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有 NO，下列说法正确的是( )A青石棉是一种易燃品且易溶于水B青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na 2O3FeOFe2O38SiO2H2OC1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2 与足量的硝酸作用，至少需消耗 6 L 3 molL1 HNO3 溶液D1 mol Na 2Fe5Si8O22(OH)

10、2 与足量氢氟酸作用，至少需消耗 5.5 L 2 molL1 HF 溶液答案BC解析根据化合物中化合价代数和为 0，则计算 Fe 元素价 态为|22( 2)(1)2|2 (1)8(4)|5 2.4，即 Fe 在该物质中有 2 种价态，设 为 x， 为(5x)，Fe 2 Fe 3 得 2x3(5x )2.45，求得 x3， y2；由于 1 mol 该物质中含有 3 mol F ，则与e 2 HNO3 反 应时起氧化作用的稀硝酸的量为 1 mol，而 HNO3 体现酸性时的物质的量为 2 mol5 mol317 mol，共消耗 HNO3为 18 mol；与 HF 反应时生成 NaF、FeF2、Fe

11、F3、SiF4，则共消耗 HF 为 2 mol3 mol22 mol38 mol446 mol 。1110 g 含有杂质的 CaCO3 和足量盐酸反应，产生了 0.1 mol CO2，试推断杂质的组成可能是( )KHCO 3 和 MgCO3 K 2CO3 和 SiO2 MgCO 3 和 SiO2 Na 2CO3 和 NaHCO3A BC D答案B解析由题假设杂质含 CO ，则得出样品的平均摩尔质 量是 100 gmol1 ，碳酸钙也23是 100 gmol1 ，则样品杂质中一种的摩尔质量比 100 gmol1 大，另一种比 100 gmol1 小，二氧化硅不与盐酸反应，可认为 摩尔质量比碳酸钙

12、大；碳酸 镁摩尔质量是 84 gmol1 ，小于Http:/凤凰出版传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室联系电话：025-83657815 Mail ：100 gmol1 。12下图表示从固体混合物中分离 X 的两种方案，请根据方案 1 和方案 2 指出下列说法合理的是( )A可以选用方案 1 分离碳酸氢钠中含有的氯化铵B方案 1 中残留物应该具有的性质是受热易挥发C方案 2 中加入的试剂一定能够与除 X 外的物质发生化学反应D方案 2 中加入 NaOH 溶液可以分离出含 SiO2 和 Fe2O3 混合物中的 Fe2O3答案D解析碳酸氢钠加热分解，故 选项 A

13、 错误；加热后留下的残留物一定是固体或难挥发的液体，选项 B 错误 ；加入的试剂可以是水且不一定发生化学反 应，选项 C 错误；二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的硅酸钠而与氧化铁分离，选项 D 正确。13下列中物质间的反应不能产生气体的是( )石灰石和盐酸 冷浓硫酸中投入铝片 石英与苏打混合加强热 石墨与高温水蒸气 过氧化钠与水 氟与水 钠与硫酸铜溶液 碳酸氢钠与氢氧化钠A和 B和C和 D和答案D解析因为钝化，的反应为 NaHCO3NaOH= =Na2CO3H 2O，D 项正确。14高温金属陶瓷广泛应用于火箭和导弹技术中。将铝粉、石墨和二氧化钛按一定比例混合均匀，涂在金属表面，在高温下锻

14、烧：4Al3TiO 23C= =2Al2O33TiC ，留在金属表面的涂层是一种高温金属陶瓷。下列有关该反应说法正确的是( )ATiO 2 是氧化剂，C、Al 是还原剂BTiC 中钛元素为 4 价CTiC 不属于新型无机非金属材料D每生成 1 mol TiC 转移电子 4 molHttp:/凤凰出版传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室联系电话：025-83657815 Mail ：答案D解析A 项，根据化学方程式分析各元素化合价的 变化情况，可知，Al 在反应中失电子，为还原剂，C 在反 应中得电子， 为氧化剂， TiO2 中元素的价态没有变化，既不是氧化剂也

15、不是还原剂；B 项，TiC 中钛元素为4 价；C 项 TiC 是新型无机非金属材料；D 项，根据价态变化与电子转移的关系可知 D 项正确。15在全球号召节能减排的大背景下，2010 年两会期间，政协委员们领到的会议通知、日程表、便签纸等东西都是以碳酸钙为主要原料的低碳“石头纸” 。某化学探究小组的同学为了测定“石头纸”中碳酸钙的含量，称取了 5.0 g 碎纸样品。实验数据记录见下表(假设石头纸中其他成分既不溶于水，也不与水反应)：实验组别 加入样品的质量/g 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0加入 0.2mol/L 稀盐酸的体积/mL 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0充分

16、反应后生成标准状况下气体的体积/mL 44.8 89.6 134.4 179.2 179.2则样品中碳酸钙的质量分数为( )A20% B40%C60% D80%答案D解析前 4 组实验中加入的盐酸体积成倍增加，生成的二氧化碳体积也是成倍增加，但实验与实验气体体积不再有差别，故 实验中碳酸钙 完全反应，生成的二氧化碳的物 质的量为 0.008 mol，即反应的碳酸钙为 0.008 mol，所以样品中碳酸钙的质量分数为100%80%。0.008 mol100 g/mol1.0 g二、非选择题(共 40 分)16(10 分) 含 A 元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含 A 元素的一种化合物 C

17、可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，C 与烧碱反应生成含 A 元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A 位于_ 族，与 A 同族但相对原子质量比 A 小的元素 B的原子结构示意图为_，A 与 B 在原子的电子层结构上的相同点是_。(2)易与 C 发生化学反应的酸是_，反应的化学方程式是_。(3)将 C 与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成 D，同时还生成 B 的最高价氧化物Http:/凤凰出版传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室联系电话：025-83657815 Mail ：E；将全部的 E 与全部的 D 在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含 A 的

18、化合物 F。写出生成 D 和 F 的化学反应方程式：_。要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是_。A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚C氧化铝坩埚 D铁坩埚答案(1)A 最外层均有 4 个电子，最内层均有 2 个电子(2)氢氟酸 SiO 24HF =SiF42H 2O(3)SiO 2Na 2CO3 Na2SiO3CO 2，= = = = =高 温 Na2SiO3CO 2H 2O=Na2CO3H 2SiO3D解析(1)A 元素的单质可作半导体材料，含 A 元素的化合物 C 是制造光导纤维的原料，可知 A 为硅元素，C 为 SiO2，D 为 Na2SiO3。比硅相 对原子 质量小的同族元素 B 为碳。(

19、2)C为 SiO2，能与 SiO2 反应的酸只有氢氟酸。(3)SiO 2 与 Na2CO3 高温下反应生成 Na2SiO3 和CO2，故含 SiO2 的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及 Al2O3 等都能与 Na2CO3 在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融 Na2CO3。17(14 分) 媒体报道某肯德基连锁店在煎炸油中添加滤油粉的情况，经卫生部门检测，滤油粉实质为食品级三硅酸镁，三硅酸镁为白色无味粉末，不溶于水和乙醇 ，易与无机酸反应。某化学兴趣小组欲测定三硅酸镁的化学式(可用 MgxSi3OymH2O 表示)，实验步骤如下：步骤一：取 16.6 g 三硅酸镁样品，充分加热至不再分解，冷

20、却、称量，得固体 13.0 g。步骤二：另取 16.6 g 三硅酸镁，向其中加入足量 100 mL 4 mol/L 的盐酸，充分反应后，过滤，洗涤，灼烧得固体 9.0 g。该固体为空间网状结构且熔沸点很高。有关部门规定三硅酸镁样品中含水量不超过 12.2%为优良级。(1)计算确定 MgxSi3OymH2O 的化学式为：_。(2)该小组测定的三硅酸镁样品是否为优良级，简单说明理由。_Http:/凤凰出版传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室联系电话：025-83657815 Mail ：_。(3)写出该三硅酸镁样品与盐酸反应的化学方程式_。答案(1)Mg 2Si3

21、O84H2O(2)不是，样品中含水量为 21.7%大于 12.2%，故样品不是优良级(3)Mg2Si3O84H2O4HCl= =2MgCl23H 2SiO33H 2O解析由步骤一知 16.6 g 三硅酸镁样品中水的质量为 16.6 g13.0 g3.6 g，n(H2O)0.2 mol，故 该样品的含水量 为： 100%21.7% ，所以样品不是优良级；利用步骤二3.6 g16.6 g可知 9.0 g 固体 为 SiO2，所以 16.6 g 样品中含有 n(Si) 0.15 mol，因此含有 n(Mg)9.0 g60 g/mol 0.1 mol，所以三硅酸镁中 n(Mg)n(Si)13.0 g

22、9.0 g40 g/moln(H2O)23 4，再利用“化合物中正负化合价的代数和等于 0”和已知“三硅酸镁的化学式为 MgxSi3OymH2O”可推知 x2、 y8、 m4。18(16 分) 已知 SiO2、SO 2、CO 2 都是酸性氧化物、化学性质具有一定的相似性； Mg和 Na 的化学性质也具有一定的相似性( 提示：2MgCO 2 2MgOC)。= = = = =点 燃 .用如图所示的装置进行 Mg 和 SO2 反应的实验：(1)选择制取 SO2 的合适试剂 _(填选项代号)。10%的 H2SO4 溶液；80%的 H2SO4 溶液；Na 2SO3 固体；CaSO 3 固体。(2)写出装

23、置 B 中发生的主要反应的化学方程式：_。(3)你认为该装置是否有不足之处？_，如果有，请一一说明_。.某研究性学习小组进行了“实验室制 Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料后Http:/凤凰出版传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室联系电话：025-83657815 Mail ：得到以下可供参考的信息：工业上在高温时用 C 还原 SiO2 可制得 Si；Mg 在点燃的条件下即可与 SiO2 反应；金属硅化物与稀 H2SO4 反应生成硫酸盐和 SiH4；Si 和 SiO2 均不与稀 H2SO4 反应；SiH 4 在空气中能自燃。他们在研究报告中记载着“选用合

24、适的物质在适宜的条件下充分反应；再用足量稀 H2SO4 溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量在用稀 H2SO4 溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的 63%左右” 。(4)该小组“实验室制 Si”的化学方程式是_。(5)你估计“用稀 H2SO4 溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是_。答案(1) (2)3Mg SO 2 2MgOMgS(或写成= = = = = 2MgSO 2 2MgOS，MgS MgS) (3)有 在 A 和 B 之间未连接= = = = = = = = = = 一干燥装置；C 装置未与大气相通；在镁下方未垫一不锈钢垫片，镁能与玻璃管反应；未设计一防倒吸装置(只要答出两点即可 ) (4)MgSiO 2 2MgOSi (5)金属镁与= = = = =点 燃 生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的 SiH4 可自燃(或用方程式表示：2MgSi =Mg2Si，Mg 2Si2H 2SO4=2MgSO4SiH 4，SiH 42O 2= SiO22H 2O)