第2课时　硅酸盐和硅单质

选题表

基础过关(20分钟)

1.我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星,对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测。月球的矿产资源极为丰富,仅月球表层5 cm厚的沙土就含铁单质上亿吨,月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石[(Mg,Fe)2SiO4]等,下列说法或分析不正确的是(　D　)

A.辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐

B.斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2

C.铁橄榄石(Fe2SiO4)中铁为+2价

D.月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动

性弱

解析:辉石、斜长石及橄榄石均由硅、氧和金属元素组成,属于硅酸盐;根据化合价不变、原子比例不变,可将扩大2倍后的KAlSi3O8改写为K2O·Al2O3·6SiO2;含变价元素的化合物,可根据化合价代数和为0来讨论,硅为+4价,氧为-2价,铁化合价必为+2价,含亚铁离子;无论是地球还是月球上,铁原子核及核外电子均相同,化学性质相同,只是因月球大气层无氧气,因此月球上有游离态铁存在。

2.在水玻璃中通入少量CO2气体,充分反应后加热蒸干,再高温充分灼烧,冷却后所得的固体物质为(　A　)

A.Na2SiO3

B.Na2SiO3与Na2CO3

C.SiO2与Na2CO3

D.SiO2、Na2SiO3及Na2CO3

解析:通入少量CO2气体时,发生的反应为Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+

H2SiO3(胶体),加热后H2SiO3分解为SiO2和H2O,再高温灼烧,SiO2与Na2CO3反应生成Na2SiO3和CO2。

3.(2018·黑龙江大庆高一下学期开学考试)下列有关硅的说法不正确的是(　C　)

A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料

B.硅的导电性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反应

D.加热到一定程度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应

解析:A项,晶体硅常用作制造太阳能电池的材料,实现太阳能转化为电能,正确;B项,硅的导电性介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料,正确;C项,硅的化学性质不活泼,在常温下能与F2、HF等物质发生反应,错误;D项,在加热条件下,硅单质能与氯气、氧气等物质发生反应,正确。

4.(2018·浙江金华十校期末调研)金华市博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)。下列说法不正确的是(　B　)

A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品

B.普通玻璃的主要成分是SiO2

C.工业上制取水泥的主要原料为黏土、石灰石

D.婺州窑胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4],以氧化物形式表示:Al2O3·2SiO2·2H2O

解析:普通玻璃是由碳酸钙、碳酸钠和二氧化硅在高温下反应得到的产物,主要成分为硅酸钙、硅酸钠和二氧化硅的混合物,B错误;工业上制取水泥的主要原料为黏土、石灰石,在高温下反应得到复杂的产物,C正确;Al2Si2O5(OH)4 用氧化物形式表示:Al2O3·2SiO2·2H2O,D

正确。

5.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(　B　)

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项错误。

6.能用磨口玻璃塞玻璃瓶存放的试剂有(　B　)

A.烧碱溶液 B.浓硝酸

C.氢氟酸 D.硅酸钠溶液

解析:硅酸钠水溶液具有黏性,易将玻璃塞和试剂瓶黏结在一起;磨口玻璃塞中的二氧化硅能与氢氧化钠溶液发生反应,生成具有黏性的硅酸钠,容易使玻璃塞与瓶口黏结在一起;氢氟酸易与玻璃中的二氧化硅发生反应,氢氟酸能腐蚀玻璃,应用塑料瓶存放;浓硝酸和二氧化硅不反应,可以用磨口玻璃塞玻璃瓶存放。

7.下列有关硅及其化合物的说法正确的是(　D　)

A.晶体硅具有金属光泽,可以导电,是导体

B.常温下,硅的化学性质稳定,所以自然界中的硅大部分以游离态

存在

C.SiO2可由两种单质直接反应生成,将其加入BaCl2溶液中同时有气体和沉淀产生

D.除去SiO2中混有的BaCO3可加入适量的稀盐酸

解析:A项,晶体硅虽然具有金属光泽,但它属于非金属材料,其导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料;B项,虽然常温下硅的化学性质稳定,但自然界中没有游离态的硅,它主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在;D项,SiO2不溶于稀盐酸,可使用稀盐酸除去其中混有的BaCO3,化学方程式为BaCO3+2HClBaCl2+CO2↑+H2O。

8.(2018·安徽滁州高一期末)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。请回答下列问题:

(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和过量的盐酸反应的离子方程式是 

　。 

解析:C和过量的盐酸反应产生不溶于盐酸的白色沉淀,可知E可能是硅酸,A可能是硅,代入题目进行验证,a溶液是强碱溶液或氢氟酸溶液,而硅和二氧化硅与氢氧化钠溶液反应均生成硅酸钠溶液,硅酸钠溶液与过量的盐酸反应生成氯化钠和硅酸白色沉淀;硅酸加热分解为二氧化硅和水,与题意相符,硅、二氧化硅与氢氟酸反应均生成四氟化硅,四氟化硅与盐酸不反应,与题意矛盾;因此A是Si、B是SiO2、C是Na2SiO3或K2SiO3、D是H2O、E是H2SiO3、F是H2、a是NaOH或KOH。

答案:(1)SiO2　光导纤维

(2)SiO2+2OH-Si+H2O

(3)Si+2OH-+H2OSi+2H2↑

(4)Si+2H+H2SiO3↓

能力提升(15分钟)

9.如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程,下列说法正确的是(　C　)

A.SiO2属于两性氧化物

B.酸性:H2SiO3>H2CO3

C.硅胶吸水后可重复再生

D.图中所示转化反应都是氧化还原反应

解析:SiO2是酸性氧化物;酸性:H2CO3>H2SiO3;图中有的转化反应不是氧化还原反应,如SiO2与NaOH溶液的反应等。

10.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Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧,体现Na2SiO3的用途为可作　　　　的原料。 

(3)工业上常用2C+SiO2Si+2CO↑制备粗硅,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)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,因此可作防火剂的原料。

(3)反应中C被氧化,SiO2被还原,因此SiO2作氧化剂。

答案:(1)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O　氢氟酸　(2)防火剂　(3)C　SiO2