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4.1《硅 无机非金属材料》典型例题及模拟试题（鲁教版必修1）

  • ※基本信息※
    • 资料类型：专题训练
    • 教材版本：鲁教版
    • 适用学校：不限
    • 所需点数：1点
    • 资料来源：收集
    • 资料作者：
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    • 更新时间：2010-12-28 21:07:18
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  • ※资料简介※

  • 第4章  第1节  硅  无机非金属材料
    【典型例题】
    例1. 有一粗硅，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，放出等量的氢气，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是（        ）
    A. 物质的量之比为1：1    B. 物质的量比为2：1
    C. 质量比为4：1     D. 质量比为2：1
    答案：B C
    解析：粗硅与盐酸反应是铁与盐酸反应 Fe +2HCl ＝＝＝ FeCl2 + H2  ↑ ；粗硅与碱反应是硅与碱反应Si + 2NaOH + H2O ＝ Na2SiO3 + 2H2 ↑因放出等量氢气，则铁与硅的物质的量之比为2：1， 质量比为4：1。
    点评：本题综合考查了铁、硅的性质，是定性分析与简单定量计算相结合的，解题要注意书写化学方程式的准确性。
    例2. 下列说法不正确的是（     ）
        A. 因为SiO2 不溶于水，故H2SiO3不是SiO2 对应的酸或者说SiO2 不是H2SiO3 对应的酸酐
        B. CO2 通入水玻璃可以得到硅酸沉淀
        C. SiO2 是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大
        D. 氢氟酸能够雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶来盛氢氟酸
    答案： A
        解析：SiO2 中 Si 呈＋4价， H2SiO3中Si为＋4价，且 H2SiO3（加热）＝ SiO2 ＋ H2O ,故A项错误，B项发生的反应：Na2SiO3 + CO2 (少量)＋ H2O ＝H2SiO3↓ + Na2CO3
    D项发生的反应为：4HF+ SiO2 ＝ SiF4↑+ 2H2O
    点评：学习物质的性质既要注意共性，还要注意特性；既要知道一般规律，还要知道特殊规律。
      例3. 下列溶液中加入氯化钡溶液生成白色沉淀，在加入稀硝酸震荡，白色沉淀不消失的是（     ）
        A. Na2SiO3    B. Na2CO3   C. Na2SO3   D. Na3PO4
        答案：A C
        解析：BaCO3 和 Ba3(PO4 )2 均为白色沉淀，二者均溶于HNO3 ,BaSiO3 溶于HNO3 后又生成H2SiO3，BaSO3溶于硝酸后生成BaSO4。
    点评：本题表面上是考查复分解反应，实际却包含了氧化还原反应的知识，解题要注意思维的全面性和灵活性。
    例4. 三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。三硅酸镁晶体化学式为 ： Mg2Si3O8•nH2O。
    （1）用氧化物的形式表示三硅酸镁的化学式。
    （2）写出该药物中和胃酸的化学方程式。
        答案：（1） 2MgO•3SiO2•nH2O
       （2）2MgO•3SiO2 •nH2O + 4HCl ＝ 2MgCl2 + (n+2) H2O + 3SiO2
    解析：用氧化物的形式表示硅酸盐的时候，应注意书写原则：
        活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水
        第二问若直接写三硅酸镁与盐酸反应，许多同学会感到无从下手。应从氧化物形式书写。碱性氧化物（MgO）能与盐酸反应，而SiO2 不能与盐酸反应可当成杂质，最后写出正确的方程式。
    评注：本题考查了将复杂的硅酸盐用氧化物的形式表示这个知识点，同时本题也涉及硅酸盐在生活中的应用。解题时应注意只有碱性氧化物才能与酸反应生成盐和水。
    【模拟试题】（答题时间：40分钟）
    一、选择题（每题有1或2个正确答案）
    1. 下列叙述正确的是（    ）
    A. 自然界中存在大量单质硅 
    B. 石英、水晶、 硅石的主要成分是二氧化硅
    C. 二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸碱发生化学反应
    D. 自然界中二氧化硅都存在于石英矿中
    2. 可制造熔化烧碱的坩锅材料是（      ）
        A. 铁  B. 陶瓷   C. 氧化铝  D. 石英
    3. 磷酸钙陶瓷也是一种新型无机材料，它可用于制造人造骨骼，这是利用了这种材料的
    （     ）
        A. 耐高温特性 B. 电学特性    C. 光学特性 D. 生物功能
    4. 硅酸铜钡是当今最新科学技术合成的一种物质，然而科学家却惊奇的发现，我国秦朝兵马俑的一种颜料竟是硅酸铜钡。由以上事实推测关于硅酸铜钡的说法错误的是（     ）
        A. 易溶于水 B. 难溶于水 C. 属于硅酸盐  D. 属于混合物
    5. 下列离子方程式不正确的是（     ）
        A. 向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳  2OH- +CO2 ＝CO32- +H2O
        B. 向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳 CO32- + CO2 + H2O ＝2HCO3-
        C. 向水玻璃中通入少量二氧化碳  SiO32- + CO2 + H2O ＝H2SiO3 ↓ + CO32-
        D. 向次氯酸钠溶液中通入少量的二氧化碳  2ClO- + CO2 +  H2O ＝ 2HClO + CO32-
    6. 将过量的二氧化碳分别通入① CaCl2 溶液；  ② Na2SiO3 溶液；③ Ca(ClO)2 溶液；④ 饱和Na2CO3 溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是（    ）
        A. ①②③④  B. ②④  C. ①②③   D. ②③
    7. 在反应SiO2 + 3C   SiC + 2 CO↑中，氧化剂与还原剂的质量比是  （     ） 
        A. 36: 60  B. 60:36  C. 1:2  D. 1:3
    8. 下列物质放置在空气中（不考虑水份蒸发和吸收空气中的水份）变质，且能析出固体，加入盐酸时固体不溶解的是（   ）
    A. 澄清石灰水  B. 水玻璃（Na2SiO3）
    C. 过氧化氢   D. 氧化钙
    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。 其中所用材料为SiO2 或用到SiO2 的是（    ）
        A. ①②③④⑤⑦  B. 全部   C. ⑥⑧  D. ①②⑦⑧
    10. 有关硅元素的下列叙述中正确的是（    ）
    A. 常温时硅可和强碱溶液反应
    B. 硅与任何酸都不反应
        C. 硅是构成矿物岩石的主要原料，其化合态硅几乎全部是硅石和硅酸盐
        D. 硅的性质很稳定，能以游离态存在于自然界
    二、填空题
    11. 物质的组成可用不同形式表示:
        （1）将下列硅酸盐改写成氧化物的形式（改写时注意金属氧化物在前，非金属氧化物在后，低价在前，高价在后）
        ① 镁橄榄石（Mg2SiO4）_____________________
        ② 高岭石Al2(Si2O5)(OH)4_______________________
        （2）许多含氧酸及其盐类均可以类似硅酸盐的改写为氧化物形式，请继续改写下列物质：
        2HNO3 _________,
        HCOOH_________________________,
        2KAl(SO4)2•12H2O _________________,
        通过以上改写可知， HNO3 的酸酐为_________________,HCOOH与浓H2SO4 反应可制成_______________气体。
    12. 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在1300℃反应获得。
        （1）写出氮原子的结构示意图：_____________,根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式__________________；
        （2）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式为_____________________；
        （3）现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为：_______________________。
    13. 常用的干燥剂硅胶，是网状多孔物质，主要成分为SiO2，其中含水约为4％，制法是将硅酸减压条件下加热到300℃，使之分解。现以石英、纯碱、盐酸为原料，生产硅胶，试按生产顺序写出各步反应的化学方程式。
    三、计算题
    14. 已知硅和铝都能与碱溶液反应，反应的离子方程式分别为：
        Si+ 2OH- +H2O ＝  SiO32- +2H2 ↑
        2Al + 2OH- + 6H2O ＝ 2〔Al(OH)4〕- + 3H2↑
        现有铁、硅、铝的混合物13g，当与足量的盐酸反应时，生成标准状况下的氢气的体积为11.2L；若将等质量的混合物与足量的氢氧化钠溶液反应时生成的氢气在标准状况下也是11.2L。 求原混合物中各成分的质量。
    【试题答案】
    一、选择题（每题有1或2个正确答案）
      1. B   2. A   3. D   4. AD   5. A   6. B   7. C   8. B   9. A   10. AC
    二、填空题
      11. （1）①2MgO•SiO2    ② Al2O3•2SiO2•2H2O
        （2）N2O5•H2O；CO•H2O ；K2O•Al2O3•4SO3•24H2O；N2O5；CO
      12. （1） ；Si3N4
     

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