PAGE5-硅無機非金屬材料1．下列說法正確的是()A．硅材料廣泛用于光纖通信B．工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術品C．水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品D．粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應答案：A2．下列五個轉(zhuǎn)化，不行能通過一步反應實現(xiàn)的是()①SiO2→Na2SiO3②CuSO4→CuCl2③SiO2→H2SiO3④CuO→Cu(OH)2⑤Na2O2→NaOHA．①② B．③④C．②③④ D．②③④⑤解析：SiO2eq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5())Na2SiO3，CuSO4eq\o(→,\s\up7(BaCl2),\s\do5())CuCl2，Na2O2eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5())NaOH。答案：B3．下列關于SiO2和CO2的說法不正確的是()A．SiO2的沸點比CO2高B．CO2與SiO2化學式雖然相像，但CO2與SiO2的物理性質(zhì)有很大區(qū)分C．CO2和SiO2均能和水反應生成相應的酸D．CO2和SiO2均能與氫氧化鈉溶液反應生成相應的鹽和水解析：由常溫下二氧化硅為固體，而二氧化碳為氣體，可知A項正確；由CO2與SiO2的狀態(tài)可知B項正確；CO2可溶于水生成H2CO3，但SiO2不溶于水，C項錯誤。答案：C4．下列離子方程式書寫不正確的是()A．向氫氧化鈉溶液中通入少量的二氧化碳：CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)B．單質(zhì)硅與氫氟酸反應：Si＋4HF=2H2↑＋SiF4↑C．石英砂與燒堿反應生成水玻璃：SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2OD．向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)解析：向氫氧化鈉溶液中通入少量二氧化碳生成的是Na2CO3。答案：A5．除去二氧化硅固體中混有的CaCO3固體，方法正確的是()A．加水，過濾 B．加熱C．加鹽酸，過濾 D．加NaOH溶液，過濾解析：二氧化硅和CaCO3均難溶于水，但CaCO3能溶于鹽酸而二氧化硅不能。答案：C6．硅酸鹽具有特別的性質(zhì)與應用，回答下列問題：(1)硅酸鹽材料是傳統(tǒng)無機非金屬材料，下列產(chǎn)品屬于硅酸鹽的是________(填序號)。①玻璃②陶瓷③石英玻璃④硅芯片⑤光導纖維⑥水泥⑦磚瓦(2)在煉鐵、水泥、玻璃的制備時，都須要的原料是________________________________。(3)向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，現(xiàn)象是______________________________________________________________________，化學方程式為_______________________________________________________________________________________________，說明酸性________>________。(4)我國勝利地放射了“嫦娥一號”探測衛(wèi)星，對月球土壤中14種元素的分布及含量進行探測。月球上的主要礦物有輝石[CaMgSi2O6]、斜長石[KAlSi3O8]和橄欖石[Mg2Fe2SiO6]等，則橄欖石中鐵為________價，斜長石的氧化物形式可表示為______________，輝石、斜長石及橄欖石屬于________(填“氧化物”“混合物”或“硅酸鹽”)，輝石[CaMgSi2O6]________(填“難”或“易”)溶于水。答案：(1)①②⑥⑦(2)碳酸鈣(或CaCO3)(3)生成白色沉淀Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3(或Na2SiO3＋2CO2＋2H2O=H2SiO3↓＋2NaHCO3)H2CO3H2SiO3(4)＋2K2O·Al2O3·6SiO2硅酸鹽難(時間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(每小題8分，共48分)1．下列關于硅和二氧化硅說法不正確的是()A．晶體硅呈灰黑色，是具有金屬光澤、硬而脆的固體B．硅的化學性質(zhì)很穩(wěn)定，但自然界里無游離態(tài)的硅存在，常溫下可與其他物質(zhì)發(fā)生反應C．硅和二氧化硅都能與NaOH溶液反應D．工業(yè)上用焦炭在高溫條件下還原二氧化硅來制備硅說明通常狀況下還原性C＞Si解析：自然界中硅只以化合態(tài)形式存在，硅可與HF、F2等反應。硅與NaOH溶液反應生成H2，SiO2是酸性氧化物與堿反應。反應SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑，在高溫下進行只能說明在此條件下還原性C＞Si。答案：D2．下列物質(zhì)的主要成分不是SiO2的是()A．石英 B．水晶C．金剛石 D．瑪瑙解析：金剛石為C的單質(zhì)。答案：C3．能說明SiO2為酸性氧化物的事實為()A．SiO2與H2SO4、HNO3不反應B．SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OC．SiO2＋2KOH=K2SiO3＋H2OD．SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Si＋2CO↑解析：依據(jù)酸性氧化物是指與堿反應生成鹽和水的氧化物，可知C項正確。答案：C4．氧化鋯陶瓷系列和磷酸鈣陶瓷系列屬于新型無機非金屬材料，都可以用于制造人造骨骼，這是利用了它們的()A．耐高溫柔強度高 B．光學特性C．電學特性 D．生物功能解析：氧化鋯陶瓷系列和磷酸鈣陶瓷系列的生物功能使其對機體無排異反應，可以用于制造人造骨骼。答案：D5．下列試劑可用帶玻璃塞的玻璃瓶保存的是()A．硅酸鈉溶液 B．鹽酸C．氫氟酸 D．氫氧化鈉溶液解析：硅酸鈉溶液具有強的粘連性，能使玻璃塞與玻璃瓶粘住；氫氟酸、氫氧化鈉溶液均可與玻璃中的二氧化硅反應。答案：B6．下列說法不正確的是()A．陶瓷是以黏土為原料，經(jīng)高溫燒結而成的B．高純單質(zhì)硅可以制成光電池，將光能干脆轉(zhuǎn)換為電能C．水玻璃可做木材的防火劑D．向飽和Na2SiO3溶液中通入足量CO2，然后蒸發(fā)結晶，最終灼燒，得到Na2CO3、SiO2解析：D項中發(fā)生反應Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3，蒸干并灼燒時發(fā)生反應2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Na2CO3＋CO2↑＋H2O，H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())H2O＋SiO2，Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Na2SiO3＋CO2↑(生產(chǎn)玻璃的原理)。故最終得到Na2SiO3。答案：D二、非選擇題(本題包括3小題，共52分)7．(18分)下表中括號內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì)，試將除雜試劑和分別的方法填入表中：混合物(1)SiO2(CaCO3)(2)SiO2(Fe2O3)(3)SiO2(NaCl)(4)SiO2(Si)(5)Si(Al)(6)NaHCO3(Na2SiO3)除雜試劑分別方法解析：依據(jù)主要物質(zhì)和雜質(zhì)性質(zhì)的差異，一般選用雜質(zhì)溶解(包括反應)而被提純的物質(zhì)過濾得到。答案：(1)鹽酸、過濾(2)鹽酸、過濾(3)水、過濾(4)O2、加熱(5)鹽酸、過濾(6)足量CO2/H2O、過濾8．(21分)已知A是一種熔點很高的非金屬單質(zhì)，D是難溶性的白色沉淀，請依據(jù)以下關系圖回答有關問題：(1)A的名稱為____________，C的俗名為____________。(2)②的離子方程式為__________________________________，⑤的化學方程式為_____________________________________。(3)D的摩爾質(zhì)量為________，E的名稱為________。(4)已知：Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Na2SiO3＋CO2↑，這兩個反應是否沖突？________(填“沖突”或“不沖突”)，緣由是______________________________________________________________________________________。解析：由A是一種熔點很高的非金屬單質(zhì)，并結合關系圖可推知A為Si，E為SiO2，D是H2SiO3，B是Na2SiO3，C是Na2CO3。答案：(1)硅純堿(2)Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2↑H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())SiO2＋H2O(3)78g·mol－1二氧化硅(4)不沖突前者是在溶液中的反應，遵循“強酸制弱酸”的原理，而后者不是在溶液中的反應9．(13分)硅膠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(zhì)相同，物理性質(zhì)上表現(xiàn)出差別，具有不同的用途。由石英制取硅膠，經(jīng)驗以下三步，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：____________________________________________________________________________________。(2)過濾，加入鹽酸，至沉淀不再產(chǎn)生：__________________________________________________________________________。(3)微熱，濃縮硅酸溶液，加熱蒸干溶液，并使固體完全分解：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：依據(jù)酸性氧化物(SiO2)的性質(zhì)與堿反應生成鹽(Na2SiO3)，鹽(Na2SiO3)與強酸反應生成新的弱酸(H2SiO3)，不溶于水的弱酸(H2SiO3)分解生成酸性氧化物(SiO2)的思路來解題。制備過程：石英(SiO2)eq\o(→,\s\up15(＋NaOH))Na2SiO3eq\o(→,\s\up15(＋HCl))H2SiO3eq\o(→,\s\up15(△))硅膠(SiO2)。(1)石英主要成分是酸性氧化物SiO2，與堿反應生成鹽和水：2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O。(2)過濾，除去石英中的雜質(zhì)，得濾液為Na2SiO3溶液，由于硅酸