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一、
1.下列不是水玻璃用途的是( )
A.肥皂填料 B.木材防火劑
C.紙板黏膠劑 D.建筑裝飾材料
解析: 水玻璃是Na2SiO3溶液,是制備硅膠和木材防火劑等的原料。
答案: D
2.下列物質(zhì)中,不含有硅酸鹽的 是( )
A.水玻璃 B.硅芯片
C.黏土 D.普通水泥
解析: 水玻璃是Na2SiO3的水溶液,黏土和普通水泥的主要成分都是硅酸鹽 ,硅芯片的主要成分是硅。
答案: B
3.SiO2屬于酸性氧化物的理由主要是( )
A.硅是非金屬元素
B.SiO2對應(yīng)的水化物是可溶性弱酸
C.SiO2能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水
D.SiO2不能與酸反應(yīng)
解析: 依據(jù)酸性氧化物的概念進(jìn)行判斷——能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。
答案: C
4.下列說法錯誤的是( )
A.二氧化硅是光導(dǎo)纖維的主要原料
B.硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料
C.陶瓷餐具所用材料為硅酸鹽
D.水晶鏡片所用原料為硅酸鹽
解析: 石英、水晶、光導(dǎo)纖維主要成分為SiO2。Si用于信息產(chǎn)業(yè)及硅光太陽能電池。傳統(tǒng)硅酸鹽材料是陶瓷、水泥、玻璃,新型無機(jī)非金屬材料為光導(dǎo)纖維、生物陶瓷等。
答案: D
5.下列物品或設(shè)備:①水泥路橋、陂T窗玻璃、鬯хR片
④石英鐘表 ⑤瑪瑙手鐲、薰杼柲茈姵亍、吖鈱(dǎo)纖維
⑧計算機(jī)芯片。所用材料為SiO2或要用到SiO2的是( )
A.①②③④⑤⑦ B.全部
C.⑥⑧ D.①②⑦⑧
解析:、、⑧用到的材料是Si而不是SiO2,其余都用到SiO2。
答案: A
6.下列反應(yīng)的離子方程式中, 正確的是(多選)( )
A.二氧化硅和氫氟酸反應(yīng):SiO2+4H+===Si4++2H2O
B.二氧化硅和氫氧化鉀溶液反應(yīng):SiO2+2OH-===SiO2-3+H2O
C.水玻璃中滴入鹽酸:SiO2-3+2H+===H2 SiO3↓
D.碳酸鋇滴加稀硝酸:CO2-3+2H+===H2O+CO2↑
解析: A中氫氟酸是一種弱酸,不能拆寫成離子的形式;D中碳酸鋇是一種難溶性的物質(zhì),也不能拆寫成離子的形式。
答案: BC
7.高嶺土的組成可表示為Al2Si2Ox(OH)y,其中x、y的數(shù)值分別是( )
A.7,2 B.5,4
C.6,3 D.3,6
解析: 一般利用化合物中化合價代數(shù)和等于零的規(guī)則列方程求解。已知化合價:Al為+3價,Si為+4價,O為-2價,(OH)為-1價。則2×(+3)+2×(+4)+x×(-2)+y×(-1)=0,化簡得:2x+y=14,將各項代入,只有B項符合該方程。
答案: B
8.CO2通入下列各溶液中,不可能產(chǎn)生沉淀的是( )
A.氯化鈣溶液 B.澄清的石灰水
C.飽和碳酸鈉溶液 D .硅酸鈉溶液
解析: 先寫出反應(yīng)方程式,再由產(chǎn)物共存情況確定反應(yīng)是否發(fā)生。因為鹽酸的酸性比碳酸強(qiáng),所以CO2通入CaCl2溶液中不會析出CaCO3沉淀。A符合題意。CO2通入澄清的石灰水中首先會生成白色沉淀CaCO3,繼續(xù)通入過量的CO2,則生成的CaCO3會逐漸溶解生成無色透明的Ca(HCO3)2。飽和Na2CO3溶液中通入CO2,因生成溶解度較小的酸式碳酸鹽NaH CO3,可以產(chǎn)生沉淀。CO2氣體通入Na2SiO3溶液生成不溶于水的原硅酸或硅酸,會產(chǎn)生沉淀。
答案: A
9.
如圖為刻蝕在玻璃上的精美的花紋圖案,則該刻蝕過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為( )
A.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
B.NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
C.Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
D.SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
解析: 因為玻璃中含有SiO2,而SiO2能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng):SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,所以可以用氫氟酸刻蝕玻璃。
答案: D
10.下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是( )
A.晶體硅具有金屬光澤,可以導(dǎo)電,屬于金屬材料
B.常溫下,硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,所以自然界中的硅大部分以游離態(tài)存在
C.SiO2是一種酸性氧化物,能夠與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸
D.除去SiO2中混有的CaCO3可加入適量的稀鹽酸
解析: 解決此類題目可利用非金屬單質(zhì)及其化合物的相似性進(jìn)行類推,但同時要注意硅及其化合物有不同于其他非金屬及其化合物的特性。A項,晶體硅雖然具有金屬光澤,但它屬于非金屬單質(zhì);其導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體材料。B項,雖然常溫下硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,但自然界中沒有游離態(tài)的硅,它主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在;C項,SiO2不同于其他酸性氧化物,它不溶于水也不與水反應(yīng)。D項,SiO2不溶于稀鹽酸,可使用稀鹽酸除去其中混有的CaCO3,化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O。
答案: D
二、非
11.硅是無機(jī)非金屬材料的主角,硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。
(1)SiO2是玻璃的成分之一,SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________,
工藝師常用________(填物質(zhì)名稱)雕刻玻璃。
(2)用Na2SiO3溶液浸泡過的棉花不易燃燒,體現(xiàn)Na2SiO3的用途可作________的原料。
(3)工業(yè)上常用2C+SiO2=====高溫Si+2CO↑制備硅單質(zhì),該反應(yīng)中有元素化合價升高的物質(zhì)是________(填化學(xué)式,下同),氧化劑是________。
解析: (1)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2NaOH= ==Na2SiO3+H2O 。由于SiO2能溶于氫氟酸,因此工藝師常用氫氟酸雕刻玻璃。
(2)Na2SiO3的水溶液又稱“水玻璃”,它具有阻燃的功能,因此可作防火劑。
(3)反應(yīng)中C被氧化,SiO2中的Si+4被還原,因此 SiO2作氧化劑。
答案: (1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O 氫氟酸
(2)防火劑 (3)C SiO2
12.氮化硅是一種高溫陶瓷材料,它的硬度大、熔點高,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮氣在1 300 ℃時反應(yīng)獲得。
(1)根據(jù)性質(zhì),推測氮化硅陶瓷的用途是________(填字母)。
A.制氣輪機(jī)葉片 B.制有色玻璃
C.制永久性模具 D.制造柴油機(jī)
(2)畫出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖________,已知得電子能力N>Si,請寫出氮化硅的化學(xué)式________。
(3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng),除氫氟酸外,它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式__________________________。
解析: 由氮化硅的性質(zhì)(硬度大、熔點高,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定)可判斷其用途為A、C、D。有色玻璃只是在制作玻璃的過程中熔入了有顏色的化合物如Co2O3、Cu2O等;因非金屬性N >Si,故在氮化硅中,N顯-3價,Si顯+4價,由此可寫出其化學(xué)式為Si3N4;氮化硅被氫氟酸腐蝕是由于Si3N4能與HF發(fā)生化學(xué)反應(yīng),由于Si與F有極強(qiáng)的親合性生成SiF4,則另一種產(chǎn)物為NH3。
答案: (1)A、C、D
(2) Si3N4
(3)Si3N4+12HF===3SiF4↑+4NH3↑
13.(2010•吉林高 一檢測)如圖中的每一方格表示相關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物。其中B是一種單質(zhì),其余物質(zhì)也都是含B元素的化合物。C是一種鈉鹽,E是C對應(yīng) 的酸,B的結(jié)構(gòu)類似金剛石,D為B的氧化 物(其他不含B元素的反應(yīng)產(chǎn)物以及各步反應(yīng)添加的必要試劑和反應(yīng)條件已被略去),請?zhí)顚懣瞻祝?br />
(1)A、D、E的化學(xué)式分別為________、________、________。
(2)A和B的互相轉(zhuǎn)化在工業(yè)上有什么實際意義?__________。
(3)寫出D→C反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________。
(4)寫出E→D反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________。
解析: 本題的突破口是:“B是一種單質(zhì)”“B的結(jié)構(gòu)類似金剛石”。據(jù)此,容易推斷出B是晶體硅。硅與氯氣在加熱條件下生成SiCl4,因此,A為SiCl4。經(jīng)過分餾提純后得到純凈的SiCl4,SiCl4可以被氫氣還原得純凈的硅。根據(jù)D是B(Si)的氧化物,可知D為SiO2,由此可知其他答案。
答案: (1)SiCl4 SiO2 H2SiO3
(2)粗硅提純
(3)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
(4)H2SiO3=====△SiO2+H2O
14.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了“實驗室制Si”的研究,他們以本為基礎(chǔ),查閱資料得到以下可供參考的信息:
①工業(yè)上在高溫時用C還原SiO2可制得Si;
②g在點燃的條件下按質(zhì)量比8∶5與SiO2反應(yīng)生成一種白色固體化合物和另一種硅化物;
③金屬硅化物與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽與SiH4;
④Si和SiO2均不能與稀H2SO4反應(yīng);
⑤SiH4在空氣中自燃。
他們的研究報告中記載著“……選用合適的物質(zhì)在適合的條件下充分反應(yīng);再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物;然后過濾、洗滌、干燥、最后稱量……在稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時,發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花,其產(chǎn)率也只有預(yù)期的63%左右。”請回答下列問題:
(1)該小組“實驗室制Si”的化學(xué)反應(yīng)方程式是
______________________________________________________________。
(2)寫出②的反應(yīng)方程式:________________________。
(3)該過程中產(chǎn)率比預(yù)期低的原因是
________________________________________________________________________。
(4)你估計“用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時,發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花”的原因是什么?請用必要的字和化學(xué)方程式予以說明:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:、偬伎梢栽诟邷叵逻原SiO2制得Si。反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2C=====高溫Si+2CO↑。
②g與SiO2反應(yīng)類似于g與CO2的反應(yīng),先生成gO和Si,Si再和g反應(yīng)生成g2Si,故可生成gO和g2Si。
③g2Si+2H2SO4===2gSO4+SiH4↑
④SiH4+2O2===SiO2+2H2O。
答案: (1)2C+SiO2=====高溫Si+2CO↑
(2)SiO2+4g=====△2gO+g2Si
(3)部分硅與鎂反應(yīng)生成了硅化鎂
(4)SiH4能自燃,而有爆鳴聲和火花就是由S iH4的自燃引起的,SiH4+2O2===SiO2+2H2O
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