人教版化学必修一《硅酸盐和硅单质》课后作业及答案

课后作业限时：45分钟满分：100分一、选择题(每小题3分，共39分。

)1．下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是()①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构②硅是地壳中含量最多的非金属元素③晶体硅是良好的半导体材料④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸A．①②⑥B．①⑤⑥C．③④⑤⑥D．②⑤⑥2．下列说法正确的是()①二氧化硅熔点很高，可用作耐高温材料，如高温下用石英坩埚熔融氢氧化钠②化学家采用玛瑙研钵研磨固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料④碳化硅俗称金刚砂，具有金刚石的结构，硬度大，可作砂轮的磨料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 ．①②③B ．②③④C ．③④⑤D ．②③⑤3．下列有关硅及其化合物的说法中正确的是( )A ．在粗硅的制取中发生反应2C ＋SiO 2=====高温2CO ↑＋Si ，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的B ．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞的试剂瓶中C ．用SiO 2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通入CO 2D ．由Na 2CO 3＋SiO 2=====高温CO 2↑＋Na 2SiO 3可知，硅酸的酸性大于碳酸的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 ．碳和硅的最高正价都是＋4价C ．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位D ．碳和硅在自然界的存在形式都是既有游离态也有化合态5．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是( )6.A ．硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成B ．硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体C ．水玻璃长期暴露在空气中会变质，这是因为水玻璃主要发生了氧化还原反应D ．传统无机非金属材料的优缺点：抗腐蚀、耐高温，质脆、经不起冲击7．下列材料的特性及用途的说法中不正确的是( )A ．光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料B ．氧化铝陶瓷具有两性，不可以用于制耐高温设备C ．氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用来制造轴承D ．人造刚玉硬度高，可用来制造刚玉球磨机8．用石英制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：①SiO 2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO ↑ ②Si(粗)＋2Cl 2=====△SiCl 4③SiCl 4＋2H 2=====高温Si(纯)＋4HCl 下列关于上述反应的分析不正确的是( )A ．①③属于置换反应，②属于化合反应B ．高温下焦炭与氢气的还原性均强于硅的C ．任一反应中，每消耗或生成28 g 硅，均转移4 mol 电子D．高温下将石英、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅9．下列物品或设备：①水泥路桥，②门窗玻璃，③水晶镜片，④石英钟表，⑤玛瑙手镯，⑥硅太阳能电池，⑦光导纤维，⑧计算机芯片。

所用材料为SiO2或要用到SiO2的是()A．⑥⑧B．①②⑦⑧C．①②③④⑤⑦D．全部10．不用任何试剂就可以将①Na2SiO3，②Na2SO4，③CuCl2，④KCl，⑤Ba(NO3)2，五种溶液鉴别出来的顺序是()A．③④⑤①②B．③①⑤②④C．①③④②⑤D．③②①⑤④11．工业上常用SiO2与C在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1。

下列说法正确的是()A．SiC是一种新型无机非金属材料，任何条件下都不可能在空气中燃烧B．制造粗硅时的反应：2SiO2＋5C高温,Si＋SiC＋4CO↑C．Si、SiO2能用NaOH溶液分离D．纯净的SiO2只能用于制造光导纤维12．(双选)有一粗铝，含铁和硅两种杂质。

取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗铝中铁和硅的关系正确的是()A．物质的量比为1∶1 B．物质的量比为2∶1C．质量比为4∶1 D．质量比为2∶1课后作业1．D 。

地壳中含量最多的非金属元素为氧；SiO 2只是晶体二氧化硅的表示式，表示晶体中硅原子与氧原子个数比为1∶2；SiO 2不溶于水。

2．C 。

玛瑙、石英的主要成分是SiO 2，具有SiO 2的性质；水泥是一种传统硅酸盐产品；碳化硅是一种类似金刚石结构的物质，所以其硬度大。

3．C 。

Si 的还原性比C 的强，但能发生反应2C ＋SiO 2=====高温2CO ↑＋Si ，H 2CO 3的酸性比H 2SiO 3的强，但能发生反应Na 2CO 3＋SiO 2=====高温CO 2↑＋Na 2SiO 3，其原因是这两个反应均在高温下进行，且产物中均有气体生成，气体从反应体系中逸出，有利于反应的进行，A 、D 错误；实验室中不能用磨口玻璃塞盛放呈碱性的液体，如NaOH 溶液、Na 2SiO 3溶液、Na 2CO 3溶液等，B 错误；SiO 2不能与水直接反应，所以制取硅酸只能用可溶性硅酸盐与CO 2或酸反应：Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓或Na 2SiO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2SiO 3↓，C 正确。

4．B 。

SiO 2不溶于水，也不与水反应，A 不正确；在地壳中含量第一的是氧元素，硅占第二位，C 不正确；自然界中有游离态的碳(金刚石)，但是没有游离态的硅，因为硅是一种亲氧元素，D 不正确。

5．A 。

金刚石是由碳元素组成的单质，故其主要成分不是三氧化二铝，A 项错误。

6．C 。

水玻璃长期暴露在空气中会变质，这是因为水玻璃主要发生了复分解反应。

7．B 。

氧化铝陶瓷具有熔点高的特点，可以用于制耐高温设备。

8．D。

选项A，根据置换反应和化合反应的概念即可判断，正确；选项B，根据反应①可知焦炭的还原性大于硅的，根据反应③可知氢气的还原性大于硅的，正确；选项C，在三个反应中，硅元素的化合价从0变为＋4或从＋4变为0，故每消耗或生成28 g硅，转移电子均为4 mol，正确；选项D，反应中把生成的易挥发的SiCl4分离出来后再用氢气还原才可以得到高纯硅，错误。

9．C。

⑥硅太阳能电池、⑧计算机芯片的所用材料为硅。

10．B。

CuCl2为蓝色溶液，可首先鉴别出来，将CuCl2加入到其他溶液中，出现蓝色沉淀的是Na2SiO3，然后将Na2SiO3加入到其他溶液中，出现白色沉淀的是Ba(NO3)2，将Ba(NO3)2加入到剩下的溶液中出现白色沉淀的是Na2SO4。

11．B。

根据SiC中元素的价态可知，SiC具有还原性，高温下能在空气中燃烧生成SiO2和CO2，A项错误。

粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1，根据原子守恒，可将题述信息转化为如下反应：2SiO2＋5C高温,Si＋SiC＋4CO↑，B项正确。

Si、SiO2均能与NaOH溶液反应，C项错误。

纯净的SiO2还可用于制造光学玻璃等，D项错误。

12．BC。

一定量铝与酸反应或铝与碱反应放出氢气相等，则据题意可知粗铝中的铁与酸反应放出的氢气和硅与碱反应放出的氢气量相等，依据反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑可知Fe与Si的物质的量之比为2∶1时产生H2量相等，而Fe与Si物质的量之比为2∶1时其质量比为4∶1。

13.将2.8 g硅粉与2.3 g钠同时放入足量水中，采用恰当的方法收集反应过程中产生的气体(全部收集)，这些气体在标准状况下的体积为()A．1.12 L B．4.48 LC．5.6 L D．3.36 L二、填空题(共61分)14．(14分)常见物质之间的转化如下图所示：其中B常被用于制造光导纤维，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。

(1)试推测：A________，C________，F______。

(写化学式)(2)试写出反应⑥的离子方程式：_____________________________________________________。

(3)在反应①中，碳的作用是____________，当生成1 mol A时，转移电子的物质的量为________________。

15.(10分)氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高，化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮气在1 300 ℃时反应获得。

(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是______(填字母)。

A．制气轮机叶片B．制有色玻璃C．制永久性模具D．制造柴油机(2)画出N 的原子结构示意图________，已知得电子能力N ＞Si ，请写出氮化硅的化学式________。

(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。

试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式______________________。

16．(10分)硅单质及其化合物应用范围很广。

请回答下列问题。

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。

三氯甲硅烷(SiHCl 3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：石英砂――→焦炭高温粗硅――→HCl573 K 以上SiHCl 3(粗)SiHCl 3(纯)――→H 21 357 K高纯硅 ①写出由纯SiHCl 3制备高纯硅的化学反应方程式：_________________________________________________________。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。

SiHCl 3遇水剧烈反应生成H 2SiO 3、HCl 和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：______________________________________；H 2还原SiHCl 3过程中若混入O 2，可能引起的后果是_____________________________。

(2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。

A ．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B ．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C ．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维D ．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高E ．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅17．(12分)在电子工业中利用镁制取硅的反应为：2Mg ＋SiO 22MgO ＋Si ，同时会发生副反应：2Mg ＋Si Mg 2Si ，Mg 2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)，SiH4在常温下是一种不稳定、易自燃的气体。

下图是进行Mg与SiO2反应的实验装置。

试回答下列问题：(1)由于O2的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。