2014-2015学年高中化学必修一全册课后优化训练：4-1-2word版含解析

课后优化训练
基础强化
1．有科学家认为：硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”，下列有关硅可能成为新型能源的依据的叙述中不正确的是()
A. 自然界存在大量硅单质
B. 自然界的硅易开采，且可再生
C. 硅燃料便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是优质燃料
D. 硅燃料燃烧放出的热量多，其燃烧产物对环境的污染容易有效地控制
解析在自然界中硅全部以化合态形式存在，A不正确；自然界中硅含量丰富，硅燃料便于运输、贮存，且燃烧放出热量多，这是可
能成为新型能源的依据。

答案 A
2．下列物质中，不含有硅酸盐的是()
A. 水玻璃
B. 硅芯片
C. 黏土
D. 普通水泥
解析水玻璃中含有硅酸钠，普通水泥中含有硅酸钙、硅酸钠，
黏土含有复杂的硅酸盐，硅芯片中含的是硅单质。

答案 B
3．汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚未发现其自然存在的记载。

科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式：BaCuSi2O x，Cu为＋2价)，下列有关“汉紫”的说法中不正确的是()
A. 用盐的形式表示：BaSiO3·CuSiO3
B. 用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2
C. 易溶于强酸、强碱和水
D. 性质稳定，不易褪色
解析由化合价代数和为0，得(＋2)＋(＋2)＋(＋4)×2＋(－2)·x ＝0，解得x＝6，故A、B正确，由题目可知D项正确，故选C。

答案 C
4．下列关于碳和硅的比较，正确的是()
A. 它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸
B. 碳和硅的单质都能与O2反应
C. 硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位
D. 碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态
解析SiO2不溶于水也不与水反应，A错；碳和O2反应可生成CO或CO2，硅与O2反应生成SiO2，B正确；地壳中含量最多的元素是氧，其次是硅，C错；自然界中有游离态的碳(如金刚石)，没有游离态的硅，因为硅是一种亲氧元素，D错。

答案 B
5．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()
材料主要化学成分
A. 刚玉、金刚石三氧化二铝
B. 大理石、石灰石碳酸钙
C. 普通水泥、普通玻璃硅酸盐
D. 沙子、石英二氧化硅
解析刚玉主要成分是三氧化二铝，金刚石是由碳元素组成的单质，而不是三氧化二铝。

答案 A
6．下列试剂贮存方法正确的是()
A. 氢氟酸用玻璃瓶密封贮存
B. NaOH溶液用磨口玻璃瓶加玻璃塞封存
C. 水玻璃用塑料桶敞口放置
D. 纯碱溶液可用带橡胶塞的玻璃瓶封存
解析氢氟酸腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装；NaOH与玻璃中的SiO2反应，使玻璃塞与瓶口粘合在一起，无法打开瓶塞；水玻璃敞口
放置易与空气中的CO2反应而变质。

答案 D
7．露置于空气中一段时间后的水玻璃会变浑浊。

向此浑浊溶液中
加入稀盐酸，会生成白色沉淀，同时伴随有气泡产生。

用化学方程式
解释产生上述实验现象的原因：
(1)溶液变浑浊________________________________________。

(2)生成白色沉淀______________________________________。

(3)产生气泡__________________________________________。

解析水玻璃在空气中放置时，一些Na2SiO3会与空气中的CO2和水反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3生成的H2SiO3不溶，故出现浑浊；向此浑浊液中加入盐酸，会有Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3沉淀，同时溶液中的Na2CO3与HCl反应产生CO2气体。

答案(1)Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
(2)Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓
(3)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
8．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Na 2SiO 3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现
Na 2SiO 3的用途
可作________的原料。

(3)工业上常用2C ＋SiO 2=====高温
Si ＋2CO ↑制备硅单质，该反应中有元素化合价升高的物质是
________(填化学式，下同)，氧化剂是________。

解析(1)SiO 2与NaOH 溶液反应的化学方程式为：SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O 。

由于SiO 2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。

(2)Na 2SiO 3的水溶液又称“水玻璃”，它具有阻燃的功能，因此可作防火剂。

(3)反应中C 被氧化，SiO 2中的＋4价的硅被还原，因此SiO 2作氧化剂。

答案(1)SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O 氢氟酸
(2)防火剂
(3)C SiO 2
能力提升
1．下列表述正确的是()
①水晶的主要成分是二氧化硅②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体
反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐
③建造三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料④金刚石与金刚砂的成分相同⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A. ①②③
B. ②④
C. ③④⑤
D. ①③⑤解析玛瑙的主要成分是二氧化硅；金刚石是碳的单质，金刚砂
的成分是SiC 。

答案 D
2．新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B 4C)、氮化硅(Si 3N 4)等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温下进行，在合成工艺中必须注意()
A. 通入充足的氧气
B. 可在空气中进行
C. 通入少量氧气
D. 可在氮气氛围中合成
解析新型无机材料TiC 、B 4C 、Si 3N 4在高温下均能与氧气发生反应，故应在无氧的环境下合成。

答案 D
3．世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：
“中国至少在距今3000年以前，就已经使用玻璃了。

”下列有关普通玻璃的说法不正确的是()
A. 制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B. 玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C. 普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
D. 盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，
是为了防止烧碱跟二氧
化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起
解析
玻璃没有固定的熔点。

答案 B 4．晶体硅是一种重要的非金属材料。

制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl 气体反应制得SiHCl 3：Si ＋3HCl=====300°C
SiHCl 3
＋H2；
③SiHCl3与过量H2在1000～1100°C反应制得纯硅。

已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃。

请回答下列问题：
(1)第①制备粗硅的化学方程式为__________________________ ____________________________________________________________ ________________________________________________________。

(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0°C)中含有少量SiCl4(沸点57.6°C)和HCl(沸点84.7°C)，提纯SiHCl3的方法为__________________________________。

(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)：
①装置B中的试剂是________，装置C中的烧瓶需要加热，其目
的是__________________。

②装置D中发生反应的化学方程式为_______________________ ____________________________________________________________ ________________________________________________________。

③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气
密性，控制好反应温度以及______________________________。

解析(1)由所给信息高温下用炭还原二氧化硅制得粗硅，可写出
反应方程式SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO ↑。

(2)根据题中所给混合物中各沸点，
SiHCl 3沸点最低，可采用分馏(或蒸馏)的方法，将SiHCl 3分离出来。

(3)SiHCl 3能与水剧烈反应，应将制得的H 2中的水蒸气除去，故装置B 中的试剂是浓硫酸。

常温下SiHCl 3为液体，反应时应使其汽化后再在D 处与H 2反应，故装置C 的烧瓶需加热。

制备纯硅的实验成功除所给控制条件外还应排尽体系中的空气，因为SiHCl 3在空气中易自
燃，H 2在加热时与空气反应可能引起爆炸。

答案(1)SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑(2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl 3汽化
②SiHCl 3＋H 2=====1000～1100°C Si ＋3HCl
③排尽装置中的空气。