(苏教版)必修1课时作业：专题3第3单元-含硅矿物与信息材料(含答案)

1．硅是带来人类文明的重要元素之一，它伴随着人类历史发展的脚步，在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。

下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )
A．自然界中存在硅晶体，它是电子工业中重要的半导体材料
B．砖瓦、水泥、石英都是硅酸盐产品
C．制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石
D．二氧化硅可制成光导纤维，也可制成光学镜片
【解析】本题主要考查硅及其化合物的性质。

自然界中没有游离态的硅，因此A选项错误；石英为SiO2，不属于硅酸盐产品，因此，B选项错误；制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英，因此，C选项错误；二氧化硅是光导纤维的主要原料，同时也具有透光性，故可制成光学镜片，选项D正确。

【答案】 D
2．(2018·宁波市高一期末)下列说法中，错误的是( )
A．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
B．二氧化硅溶于水生成硅酸
C．NaOH溶液不能存放在磨口玻璃塞的试剂瓶中
D．二氧化硅是一种熔沸点很高、硬度很大的氧化物
【解析】SiO2不溶于水。

【答案】 B
3．可以用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，如Na2SiO3可以写成Na2O·SiO2。

下列表示不正确的是( ) A．钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
B．镁橄榄石Mg2SiO4表示为2MgO·3SiO2
C．正长石KAlSi3O8表示为K2O·Al2O3·6SiO2
D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
【解析】Mg2SiO4应表示为2MgO·SiO2。

【答案】 B
4．(2018·江苏省盐城中学高一期期末)下列有关硅元素的叙述中，正确的是
( ) A．光导纤维是以硅单质为主要原料制成的
B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，主要以硅单质形式存在
C．硅在电子工业中是最重要的半导体材料
D．陶瓷、玻璃、水晶等都属于硅酸盐产品
【解析】A项，光导纤维以SiO2为原料制成；B项，硅主要以化合态存在；D项，水晶为SiO2，不是盐。

【答案】 C
5．下列离子方程式书写不正确的是( )
A．大理石与盐酸反应：
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
B ．向“水玻璃”中加入稀硫酸： Na 2SiO 3＋2H ＋
===H 2SiO 3↓＋2Na ＋
C ．硅酸酐与苛性钠溶液反应： SiO 2＋2OH －
===SiO 2－
3＋H 2O
D ．澄清石灰水中通入过量的CO 2气体： CO 2＋OH －
===HCO －
3
【解析】 A 是正确的；B 中Na 2SiO 3是溶于水的盐，是强电解质，在水溶液中全部电离，所以应写成离子的形式，B 错；C 中SiO 2是难溶于水的物质，苛性钠溶液是强电解质溶液，所以写成离子形式是正确的；D 实际上是CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O 和CO 2＋CaCO 3＋H 2O===Ca(HCO 3)2两个方程式叠加得到的化学方程式：2CO 2＋Ca(OH)2===Ca(HCO 3)2，然后将化学方程式改写成离子方程式即是D 。

【答案】 B
6．(2018·镇江期末)下列说法正确的是( ) A ．二氧化硅广泛应用于光纤通讯 B ．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品 C ．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D ．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
【解析】 B 项，工艺师利用HF 刻蚀石英制作艺术品；C 项，水晶项链的成分是SiO 2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品，D 项，粗硅制备单晶硅先用Cl 2氧化粗硅，再用H 2还原SiCl 4，这两个反应都是氧化还原反应。

【答案】 A
7．能证明碳酸比硅酸的酸性强的事实是( ) A ．CO 2在通常状况下是气体，而SiO 2是固体
B ．高温下能发生反应：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑ C ．CO 2溶于水生成碳酸，而SiO 2却不溶于水 D ．CO 2通入Na 2SiO 3溶液中有胶状沉淀生成
【解析】 D 中，反应的化学方程式为：Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3，符合强酸制弱酸的规律，可证实碳酸比硅酸酸性强；A 是CO 2和SiO 2状态的比较，C 中是CO 2和SiO 2溶解性的对比，都不能证明碳酸的酸性比硅酸强；B 中的反应可以说明高温下硅酸盐比碳酸盐稳定，但不能证实碳酸比硅酸的酸性强。

【答案】 D
8．下列物质在一定条件下能与SiO 2起反应的是( ) ①浓硝酸；②H 2O ；③盐酸；④氢氟酸；⑤KOH 溶液 A ．①② B ．②④ C ．④⑤
D ．③④
【解析】 SiO 2与H 2O 、一般酸不反应，与氢氟酸、强碱反应。

【答案】 C
9．吸入石棉纤维者易患肺癌。

已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为Ca 2Mg x Si y O 22(OH)2，x 、y 的值分别为( )
A ．8,3
B ．5,8
C ．3,8
D ．5,5
【解析】根据化合价规则可知
2×2＋2x＋4y＋2＝22×2＋2×2
x＋2y＝21代入选项可得。

【答案】 B
10．石英沙(主要成分为SiO2)是一种工业原料，其中混有少量CaCO3，除去其中CaCO3，应采用的方法( ) A．用水溶解后过滤分离
B．用NaOH溶液溶解后过滤分离
C．用酒精灯加热
D．用稀盐酸溶解后过滤分离
【解析】CaCO3易溶于盐酸，不溶于NaOH溶液，且分解温度很高，酒精灯不能达到分解温度。

【答案】 D
11．(2018·徐州高一期末)为确认下面三种酸的酸性强弱：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，某同学设计了如图所示的装置，通过一次实验即可达到目的。

请回答下列问题：
(1)锥形瓶中装有某可溶性正盐溶液，该盐在分类上属于________(填“碳酸盐”、“硫酸盐”或“硅酸盐”)。

(2)装置B中所盛的试剂为饱和NaHCO3溶液，其作用是__________。

(3)装置C中所盛的试剂是________(填“NaCl”、“Na2CO3”或“Na2SiO3”)溶液，C中反应的离子方程式是
__________________________________________________________。

【解析】要证明酸性强弱：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，可依据原理“较强酸＋较弱酸盐→较弱酸＋较强酸盐”设计实验，则锥形瓶中应放入碳酸盐，C中应放入Na2SiO3，盐酸与碳酸盐反应生成CO2，CO2通入Na2SiO3溶液产生白色胶状沉淀(H2SiO3)，则证明了三者酸性强弱；因为盐酸具有挥发性，A中产生的气体CO2中会混有少量HCl 气体，可通过饱和NaHCO3溶液除去，排除干扰。

【答案】(1)碳酸盐
(2)除去CO2中的HCl气体
(3)Na2SiO3SiO2－3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO2－3
(或SiO2－3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO－3)
12．(2018·厦门市高一测试)A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。

A 为地壳中非金属含量处于第二位的元素的单质。

请填空：
(1)单质A的原子的结构示意图为________，它在化合物中的最高化合价为________。

(2)B 的化学式为________。

B 和碳反应生成A 和E 的化学方程式是
__________________________________________________________。

(3)C 的化学式为________，D 的化学式为________。

【解析】 由题意可知：A 为Si ，B 为SiO 2，C 为CaSiO 3，D 为Na 2SiO 3，E 为CO 。

【答案】 (1) ＋4 (2)SiO 2 SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO↑
(3)CaSiO 3 Na 2SiO 3
13．如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下面提供的试剂和操作，将标号填在表内。

试剂：A.盐酸，B.烧碱溶液，C.氧气，D.水，E.CO 2，F.不用其他试剂。

操作：①加热，②加热熔融，③过滤，④结晶。

【解析】 (1)除去Na 2CO 3中的NaHCO 3可用加热法：2NaHCO 3=====Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 。

(2)除去SiO 2中的CaCO 3
可用盐酸溶解：CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑，然后再过滤。

(3)除去SiO 2中的Si 可用加热法：Si ＋O 2=====△SiO 2。

(4)除去NaCl 中的SiO 2可用过滤、结晶法。

因为NaCl 溶于水而SiO 2不溶于水。

【答案】 (1)F ① (2)A ③ (3)C ① (4)D ③④
14．氯碱工业中，通过电解饱和食盐水获得重要的化工原料。

其中氯气用途十分广泛，除用于净水、环境消毒外，还用于生产盐酸、聚氯乙烯、氯苯等。

氯气用于生产半导体材料硅的流程如下：
石英沙――→焦炭高温粗硅――→氯气加热四氯化硅――→氢气
高温
纯硅
①石英沙的主要成分是________，在制备粗硅时，焦炭的作用是________。

②粗硅与氯气反应后得到的液态四氯化硅中常混有一些杂质，必须进行分离提纯，其提纯方法为________。

③由四氯化硅得到高纯硅的化学方程式为__________________________。

【解析】 高纯硅的制备过程分为两个阶段，第一阶段是制取粗硅，第二阶段是将粗硅转化为高纯硅。

制取粗硅时，以含二氧化硅的石英沙为原料，在电炉加热条件下用焦炭还原。

制取高纯硅是以粗硅为原料，先在加热条件下用氯气氧化，然后将四氯化硅蒸出，以除去难挥发性杂质，最后再用氢气还原，便可得到高纯硅。

【答案】 ①SiO 2 还原剂 ②分馏 ③SiCl 4＋2H 2=====△
Si ＋4HCl。