人教版高中化学必修一4-1-2.docx

高中化学学习材料
（灿若寒星**整理制作）
4-1-2基础巩固
一、选择题
1．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。

下列说法正确的是( )
A ．水晶项链是硅酸盐制品
B ．硅单质广泛用于光纤通讯
C ．利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
D ．硅酸钠可用于制备木材防火剂
2．(2011·甘肃兰炼一中高一期末)下列物质中不属于硅酸盐的是( )
A ．陶瓷
B ．玻璃
C ．水晶
D ．水泥
3．关于硅及其化合物的叙述中，错误的是( )
A ．硅是良好的半导体材料
B ．二氧化硅能与石灰石反应：
SiO 2＋CaCO 3=====高温
CaSiO 3＋CO 2↑
C ．可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：
SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO ↑
D ．水泥的主要成分是Na 2SiO 3、CaSiO 3和SiO 2
4．(2011·福建省惠安一中第一次月考)下列说法正确的是( )
A ．SiO 2是酸性氧化物不跟任何酸反应
B ．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
C ．SiO 2和CO 2化学性质虽然相似，但两者的结构完全不同
D ．高温时SiO 2能跟Na 2CO 3反应放出CO 2，所以硅酸的酸性比碳酸强
5.(2011·江苏滨海高一期末)下列说法正确的是( )
A ．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃
B ．半导体材料是含硅化合物
C ．熔化烧碱可选用瓷坩埚
D ．正长石KAlSi 3O 8用氧化物形式可表示为
K 2O·Al 2O 3·3SiO 2
6．歌曲《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你梳妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。

近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi 2O x ，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( )
A ．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO 2
B ．性质稳定，不易脱色
C ．易溶于强酸和强碱
D ．x 等于6
7．(2011·广东东莞市常平中学高一月考化学试题)硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质的是( )
A ．陶瓷餐具
B ．石英钟表
C ．计算机芯片
D ．光导纤维
8．(2011·重庆市垫江实验中学高一化学上期末综合试题)科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。

下列关于硅的说法中错误的是()
A．自然界中硅元素的储量丰富
B．自然界中存在大量的单质硅
C．高纯度的硅被用作计算机芯片
D．可用H2在高温下还原SiCl4的方法得到高纯硅
9．(2011·青岛高一检测)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3 000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
二、非选择题
10．(2011·江西白鹭洲中学高一月考)2001年9月11日，美国世贸大厦轰然倒塌。

在清理废墟中，人们发现很多石棉材料。

石棉价格低廉，但是有毒，能使人患肝癌。

有一种石棉叫做矿青石棉，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2，分子中铁的化合价为________，写成氧化物的形式为______________________________________。

11．将下列天然硅酸盐改写成氧化物的形式：
(1)石棉CaMg3Si4O12______________________。

(2)绿柱石Be3Al2Si6O18__________________。

(3)白云母H4K2Al6Si6O24______________。

(4)翡翠NaAlSi2O6__________________________。

12．为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。

请据此回答：
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为________。

(2)装置B所盛的试剂是________，其作用是__________。

(3)装置C所盛试剂是________，C中反应的离子方程式是______________________。

13．如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。

据图填写(已知Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑)
(1)B的化学式是______，目前B已被用作________的主要原料。

(2)B和a溶液反应的离子方程式是
______________________________________________。

(3)A和a溶液反应的离子方程式是
________________________________________________。

(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是
_________________________________________________。

14．几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：
(1)写出图示反应的几种物质的化学式：
A________，B________，C________，
D________，E________，F________。

(2)写出下列反应的化学方程式：
①B―→A：；
②B―→E：。

(3)写出下列溶液中反应的离子方程式：
①A―→D；
②D―→F。

15．(2011·吉林高一检测)如图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。

其中R
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的互相转化在工业上有什么实际意义？
________________________________________________。

(3)与出D―→C反应的化学方程式：
_________________________________________________。

(4)写出E―→D反应的化学方程式：
__________________________________________________。

16．由铝硅两种物质组成的试样11 g，均匀地分成等质量的两份，一份与足量的盐酸接触可产生气体a L，一份与足量的NaOH溶液接触产生同样的气体b L，合并两次收集的气体共有11.2 L(标准状况)，试分析此试样的百分组成。

详解答案
1 D
【点拨】水晶和光导纤维的主要成分都是SiO2，故A、B项不合题意；盐酸和SiO2不反应，利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，故C不正确。

2 C
3 D
【点拨】水泥的主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3；玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。

4 C
【点拨】SiO2是酸性氧化物，但可以与唯一的酸HF酸反应：SiO2用于制作光导纤维；高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2不能说明硅酸的酸性比碳酸强。

5 A
【点拨】硅单质是制半导体的材料，B不正确；瓷坩埚中含有SiO2，SiO2能与烧碱发生化学反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，故C不正确；D中的原子个数比例不正确，正确的表示式为K2O·Al2O3·6SiO2。

6 C
【点拨】BaCuSi2O x中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，O为－2价，由化合价规则：(＋2)＋(＋2)＋2×(＋4)＋(－2)x＝0，得x＝6, 则用氧化物形式表示硅酸铜钡为：BaO·CuO·2SiO2，A、D项正确；由题干信息可知硅酸铜钡性质稳定，不易脱色，故B项正确，C项错误。

7 C
8 B
9 B
【点拨】碱可以与玻璃中的SiO2反应．因此碱液只能贮存在带橡胶塞的细口瓶中。

10＋2，＋3Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
11(1)CaO·3MgO·4SiO2
(2)3BeO·Al2O3·6SiO2
(3)K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
(4)Na2O·Al2O3·4SiO2
【点拨】要注意书写格式，金属氧化物在前，SiO2在后，水在最后。

12 (1)稀盐酸
(2)饱和NaHCO 3溶液 除去盐酸中挥发出的HCl 气体
(3)Na 2SiO 3溶液
CO 2＋H 2O ＋SiO 2－3===CO 2－3＋H 2SiO 3↓
【点拨】 本题主要考查强酸制弱酸原理的应用。

注意B 装置的作用是除去盐酸挥发出的HCl 气体。

否则对C 装置证明碳酸酸性强于硅酸形成干扰。

13 (1)SiO 2 光导纤维
(2)SiO 2＋2OH －===SiO 2－3＋H 2O
(3)Si ＋2OH －＋H 2O===SiO 2－3＋2H 2↑
(4)SiO 2－3＋2H ＋===H 2SiO 3↓
【点拨】 跟过量盐酸反应，生成的白色沉淀E 是硅酸，则C 为可溶性硅酸盐；已知可溶性硅酸盐只能通过SiO 2和强碱溶液反应制得，而E(H 2SiO 3)加热分解，可得SiO 2和H 2O 。

因此B 为SiO 2，D 为H 2O ，a 为一种强碱，A 应为硅(Si)，A(Si)与a(一种强碱)溶液反应生成的F 为H 2。

至此，除了题中不要求判断的a(一种强碱)中的金属元素外，其余的物质都已判断出来。

14 (1)Si SiO 2 H 2SiO 3 Na 2SiO 3 CaSiO 3
(2)①SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO ↑
②CaCO 3＋SiO 2=====高温
CaSiO 3＋CO 2↑
(3)①Si ＋2OH －＋H 2O===SiO 2－3＋2H 2↑
②SiO 2－3＋2H 2O ＋CO 2===H 4SiO 4↓＋CO 2－3
【点拨】 本题的突破点在于A 和B ，含Si 的物质与碳在加强热的条件下能反应的只有Si 和SiO 2，所以A 为Si ，B 为SiO 2，则由Si 的相关知识可推出C 为H 2SiO 3，D 为Na 2SiO 3，E 为CaSiO 3，F 为H 4SiO 4。

15 (1)SiCl 4 SiO 2 H 2SiO 3
(2)粗硅提纯
(3)SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O
(4)H 2SiO 3=====△
SiO 2＋H 2O
【点拨】 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SiCl 4，因此，A 为SiCl 4。

经过分馏提纯后得到纯净的SiCl 4，SiCl 4可以被氢气还原得纯净的硅。

根据D 是B(Si)的氧化物，可知D 为SiO 2，由此可知其他答案。

16 含铝49.1%，硅50.9%
【点拨】 Al 有两性，且与强酸、强碱反应生成H 2一样多；Si 与强碱反应，与强酸不反应。

设11 g 试样中含Al 的物质的量为x ，Si 的物质的量为y 。

2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑
x 2 34
x mol 2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑
x 2 34
x Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑
y 2
y 据题意有⎩⎪⎨⎪⎧
27x ＋28y ＝11 g 34x ＋34x ＋y ＝11.222.4 mol
解得⎩⎪⎨⎪⎧
x ＝0.2 mol y ＝0.2 mol Al%＝
27 g/mol ×0.2 mol 11 g
×100%＝49.1% Si%＝1－49.1%＝50.9%
有关玻璃制取的计算
玻璃中有关成分的计算问题是常见题型之一，题目中往往先给出玻璃中各种元素的物质的量之比，由此再推出制造玻璃的原料各是多少，在计算过程中要注意计算的准确性。

【例】 钾玻璃中含有18.4%的K 2O 、11.0%的CaO 、70.6%的SiO 2，计算三种氧化物的物质的最之比。

若需制取5.1 t 钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石和二氧化硅各多少吨？写出制取钾玻璃的化学方程式。

【解析】 n (K 2O):n (CaO):n (SiO 2)
＝18.494:11.056:70.660
＝1:1:6， 钾玻璃的组成可表示为：
K 2O·CaO·6SiO 2或K 2SiO 3·CaSiO 3·4SiO 2。

K 2CO 3＋SiO 2=====高温
K 2SiO 3＋CO 2↑
CaCO 3＋SiO 2=====高温
CaSiO 3＋CO 2↑
生产 1 mol K 2O·CaO·6SiO 2需K 2CO 3 1 mol 、CaCO 3 1mol 、SiO 2 6 mol 。

1 mol
K 2O·CaO·6SiO 2的质量为510 g ，5.1 t 钾玻璃含K 2O·CaO·6SiO 2的物质的量为：5.1×106 g 510 g·mol －1
＝1×104 mol 。

生产5.1 t 钾玻璃含K 2CO 3的质量为：138 g/mol ×1×104 mol ＝1.38×106 g ＝1.38 t ，CaCO 3的质量为：
100 g/mol ×1×104 mol ＝1.0×106 g ＝1.0 t ，
SiO 2的质量为：60 g/mol ×6×1×104 mol ＝3.6×106 g ＝3.6 t 。

钾玻璃中K 2O 、CaO 、SiO 2的物质的量之比为1:1:6；制取5.1 t 钾玻璃，需用碳酸钾1.38 t 、石灰石1.0 t ，二氧化硅3.6 t ；
K 2CO 3＋SiO 2=====高温
K 2SiO 3＋CO 2↑
CaCO 3＋SiO 2=====高温
CaSiO 3＋CO 2↑。