第2课时硅酸盐和硅基础巩固1在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是()A.纯碱B.石英C.石灰石D.黏土解析玻璃工业的原料是石灰石、纯碱、石英;水泥工业的原料是石灰石、黏土。两者都用到石灰石。答案C2下列说法错误的是()A.硅是制造太阳能电池的常用材料B.二氧化硅是制造光导纤维的材料C.常温下硅性质活泼,可以与氯气、强酸、强碱溶液等反应D.水玻璃可用作木材防火剂解析硅原子的最外层有4个电子,因此决定了硅单质化学性质稳定,在常温下Si不与Cl2、强酸等发生化学反应,但可与F2、HF、NaOH等反应,因此C错误。答案C3硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中,硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是()A.玛瑙B.光导纤维C.太阳能电池板D.水晶解析玛瑙、光导纤维、水晶主要成分都是SiO2,A、B、D不正确;太阳能电池板中的硅能使太阳能直接转化为电能。答案C4硅酸铜钡是当今用最新科学技术合成的一种物质,然而,科学家惊奇地发现,我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟也是硅酸铜钡。依据以上事实推测下列关于硅酸铜钡的说法错误的是()A.硅酸铜钡属于硅酸盐B.硅酸铜钡难溶于水C.硅酸铜钡难被氧化D.硅酸铜钡易溶于水解析根据名称判断,硅酸铜钡为硅酸盐,符合硅酸盐的通性,不溶于水,稳定不易被氧化,故D错。答案D5下列有关物质的用途(括号中为用途)错误的是()A.硅(半导体材料)B.二氧化硅(制电线)C.水玻璃(用作黏合剂)D.MgO(用作耐火材料)解析二氧化硅不能导电,不能用来制电线,它是制光导纤维的材料。答案B6绿柱石称为绿宝石,其主要成分为BenAl2Si6O18,也可以用二氧化硅和金属氧化物的形式表示,则n为()A.1B.2C.3D.4解析在Be+2nAl+32Si6+4O-218中,2n+32+46=218,n=3。答案C7下列关于硅的说法中不正确的是()A.硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质发生反应D.当加热到一定温度时,硅能与氧气、氢气等非金属单质反应解析常温下,硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应,加热和高温条件下,硅能与氧气、氢气发生反应。答案C8下列关于硅的叙述中,正确的是()A.硅的非金属性比碳强,只有在高温下才能与氢气发生化合反应B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在D.硅在电子工业中,是重要的半导体材料解析硅的非金属性比碳弱,A错误;硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位,排名前四位的元素是O、Si、Al、Fe,所以B错误;硅在自然界中是以化合态存在的,所以C错误。答案D9硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ,工艺师常用(填物质名称)来雕刻玻璃。(2)用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧,则Na2SiO3可作生产的原料。(3)工业上常用2C+SiO2Si+2CO制备硅单质,该反应中所含元素化合价升高的物质是(填化学式,下同),氧化剂是。解析(1)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸,因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(2)Na2SiO3的水溶液又称“水玻璃”,它具有阻燃的功能,因此可作生产防火剂的原料。(3)反应中C被氧化,SiO2中的Si元素被还原,因此SiO2作氧化剂。答案(1)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O氢氟酸(2)防火剂(3)CSiO210如图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中,B是一种单质,其余物质也都是含B元素的化合物。C是一种钠盐,E是C对应的酸,B的结构类似金刚石,D为B的氧化物(其他不含B元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略去)。请填写空白:(1)A、D、E的化学式分别为、。(2)A和B的相互转化在工业上有什么重要应用?。(3)写出DC反应的化学方程式:。(4)写出ED反应的化学方程式:。解析本题的突破口是:“B是一种单质”,“B的结构类似金刚石”。据此,容易推断出B是晶体硅。硅与氯气在加热条件下生成SiCl4,因此,A为SiCl4,SiCl4可以被氢气还原得纯净的硅。根据D为B的氧化物且能转化成B(Si),可知D为SiO2,由此可知其他答案。答案(1)SiCl4SiO2H2SiO3(2)粗硅提纯(3)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(4)H2SiO3SiO2+H2O能力提升1有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法中,你认为不正确的是()A.硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料B.自然界中存在大量单质硅C.硅燃烧放出的热量大,且燃烧产物对环境污染程度低,容易有效控制D.自然界中硅的贮量丰富解析自然界硅的贮量丰富,大多数是以SiO2和硅酸盐的形式存在,无单质硅存在;硅单质是固体,化学性质不活泼,所以硅便于运输、贮存,其燃烧产物SiO2对环境污染程度低,容易有效控制,故A、C、D项正确,B项错。答案B2下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中,不正确的是()A.水玻璃是一种矿物胶,既不燃烧也不易被腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质答案D3单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为:SiO2+2CSi+2COSi+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl下列对上述三个反应的叙述中,错误的是()A.为置换反应B.为化合反应C.均为氧化还原反应D.三个反应的反应物中硅元素均被还原解析反应中硅元素被还原,反应中硅元素被氧化。答案D4下列对晶体硅的有关叙述正确的是()A.晶体硅和金刚石的物理性质相似,因其结构相似,故其化学性质也相似B.硅在地壳中含量居第二位,可以以游离态存在于自然界中C.晶体硅是一种良好的半导体材料,可用于制造光电池及计算机芯片D.晶体硅具有金属光泽,故它属于金属材料,可以导电解析A项,金刚石与晶体硅的物理性质相似,如熔点高、硬度大等,但二者是不同的单质,化学性质不相似;B项,硅在自然界中全部以化合态存在;D项,硅属于非金属材料。答案C5几种含硅物质之间相互转化的关系如图所示:(1)试判断并写出下列物质的化学式:A,B,C,D,E。(2)写出下列反应的化学方程式:BA;BD。(3)写出下列反应的离子方程式:CD;CE。解析框图推断要分析框图关系,抓题中题眼,本题中“B与碳混合加强热得A”是题眼。据Si及其化合物的性质得出:B为SiO2,A为Si,进而解题。答案(1)SiSiO2Na2SiO3CaSiO3H2SiO3(2)SiO2+2CSi+2COSiO2+CaOCaSiO3(3)SiO32-+Ca2+CaSiO3SiO32-+H2O+CO2H2SiO3(胶体)+CO32-或SiO32-+2H2O+2CO2H2SiO3(胶体)+2HCO3-6根据要求回答下列问题。(1)将下列硅酸盐改写成氧化物形式。钾云母的化学式为K2H4Al6Si6O24,其简单氧化物表示形式为。普通玻璃的化学式为Na2CaSi6O14,其简单氧化物表示形式为。石棉的化学式为CaMg3Si4O12,其简单氧化物表示形式为。(2)长石的化学式为KAlSi3Ox,x=。(3)设计实验检验硅酸盐具有防火性。取两块滤纸,分别浸入蒸馏水和饱和硅酸钠溶液中,使之充分吸湿,浸透,取出稍沥干(不再滴液体)后,同时分别在酒精灯外焰点燃。实验现象:放入蒸馏水吸湿的滤纸在酒精灯火焰上首先变干,然后又;而放入饱和硅酸钠溶液中的滤纸在酒精灯火焰上仅是,并不。实验结论:硅酸钠的水溶液可以用作木材或滤纸的。浸过硅酸钠溶液的织物不容易燃烧的原因是。解析(1)改写氧化物时,元素种类不变,原子个数不变,元素化合价不变。(2)根据元素化合价代数和等于零,确定氧原子个数。钾、铝、硅的化合价分别为+1、+3、+4价,得:1+3+34=2x,x=8。(3)硅酸钠耐高温。答案(1)K2O3Al2O36SiO22H2ONa2OCaO6SiO2CaO3MgO4SiO2(2)8(3)燃烧变干燃烧防火剂硅酸钠具有耐高温性,浸泡过硅酸钠溶液的织物在高温时,蒸发水,硅酸钠附着在织物表面,阻止了空气中氧气与织物接触,故不能燃烧