2019-2020年高中化学4.1.1单质硅与半导体材料二氧化硅与光导纤维课时作业鲁科版必修
2019-2020年高中化学4.1.1单质硅与半导体材料二氧化硅与光导纤
维课时作业鲁科版必修
A组——知能训练
1．常温下能与硅发生反应的气体是( )
A．O2B．H2
C．F2D．Cl2
解析：常温下与Si反应的物质有F2、氢氟酸和强碱溶液。
答案： C
2．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正确的是( )
A．自然界中硅元素的含量最丰富
B．自然界中存在大量单质硅
C．高纯度的硅被用于制做计算机芯片
D．光导纤维的主要成分是Si
解析：自然界中含量最丰富的元素是氧元素，A项错误；硅的性质虽然不活泼，但自然界不存在游离态硅，只有化合态硅，B项错误；硅是良好的半导体材料，可用于制造计算机芯片等，C项正确；光导纤维的主要成分是SiO2，不是Si，D项错误。
答案： C
3．关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是( )
A．在常温下，不与任何酸反应
B．在常温下，可与强碱溶液反应
C．在加热条件下，能与氧气反应
D．单质硅的还原性比碳的还原性强
解析：A项，在常温下，Si能与氢氟酸反应，不正确，Si在常温下能与强碱溶液反应，加热条件下也能与Cl2、O2等反应。B、C正确，碳和硅最外层电子数相同，化学性质相似，但硅比碳易失电子，还原性比碳强，D正确。
答案： A
4．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( )
A．CO2是气体，SiO2是固体
B．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
C．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
D．CO2通入Na2SiO3溶液中析出硅酸沉淀
解析：酸性强弱与这种酸的酸酐的状态、物理性质和化学性质均无关，A、B、C都不
正确；只有D 项属于较强的酸制取较弱的酸，符合题意。
答案： D
5．下列说法不正确的是( )
A ．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟强碱反应
B ．根据反应：SiO 2＋Na 2CO 3=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑，可推知硅酸的酸性比碳酸强 C ．将二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中可制得硅酸 D ．二氧化硅可以用来制光导纤维
解析： 二氧化硅可以跟氢氟酸反应，反应方程式为：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O ，故A 错。B 反应只有在高温条件下才能进行，由于二氧化碳是气体，生成后脱离反应体系使反应得以继续进行，但这不能说明硅酸的酸性比碳酸强。比较它们酸性强弱要比较它们在水溶液中电离出氢离子的难易程度。C 正确，反应方程式为：Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3。D 正确，二氧化硅是光导纤维的主要成分。
答案： B
6．实验室里化学试剂的保存方法是不相同的，A 、B 、C 、D 是常见的一些保存药品的试剂瓶。请把下列常见试剂的序号填写在各试剂瓶下面的括号内：①浓硫酸；②氢氧化钠溶液；③大理石；④酒精；⑤氯水；⑥浓硝酸。
7．用下列提供的试剂和操作除去各种粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，将序号填在表格内，发生化学反应的写出其相应的化学方程式。
试剂：A.盐酸 B ．烧碱溶液 C ．氧气 D ．水 E ．二氧化碳 F ．不加其他试剂 操作：(1)加热 (2)加热熔融 (3)高温灼烧 (4)过滤 (5)分液 (6)结晶
解析： 答案： ①A (4) CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋CO 2↑＋H 2O
②C (1) Si ＋O 2=====△
SiO 2 ③D (4)和(6)
④F (1) NH 4Cl=====△
NH 3↑＋HCl↑ ⑤B (4) SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O
B 组——拔高训练
8．右图中A 、B 、C 、D 分别代表有关反应中的一种化合物，其中物质A 是一种高熔点化合物，
不溶于硫酸、硝酸，却溶于氢氟酸。请填写以下空白。
(1)A 、B 、C 、D 的化学式分别是________、________、________、________。 (2)A→B 的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(3)C→D 的离子方程式是
________________________________________________________________________。
解析： 本题主要考查SiO 2的特性。其突破口应从“A 是一种高熔点的化合物，不溶于硫酸、硝酸，却溶于氢氟酸”推断出A 为SiO 2，然后依次推断出B 为CO 、C 为CO 2，D 为H 2SiO 3。
答案： (1)SiO 2 CO CO 2 H 2SiO 3 (2)SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO↑
(3)SiO 2－
3＋CO 2＋H 2O===H 2SiO 3↓＋CO 2－
3
9．硅胶和石英的主要成分都是SiO 2，前者是结构疏松的SiO 2，后者是结构致密的SiO 2。二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。
(1)用NaOH(aq)溶解石英__________________________________________。 (2)过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生____________________。
(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解______________________。写出硅胶的一种用途_________________________________________________。
解析： (1)石英主要成分是酸性氧化物SiO 2，与碱反应生成盐和水：2NaOH ＋SiO 2===Na 2SiO 3＋H 2O 。
(2)过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na 2SiO 3(aq)，硅酸是弱酸，Na 2SiO 3与盐酸发生复分解反应：Na 2SiO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2SiO 3↓。
(3)微热，H 2SiO 3(aq)浓缩，H 2SiO 3聚合为胶体，加热硅酸溶胶脱水，生成多孔硅胶：H 2SiO 3=====△
H 2O↑＋SiO 2
硅胶的主要用途有两个：作干燥剂或作催化剂的载体。 硅胶的制备过程：
石英(SiO 2)――→＋NaOH Na 2SiO 3――→＋HCl H 2SiO 3――→△
硅胶(SiO 2) 答案： (1)2OH －
＋SiO 2===SiO 2－
3＋H 2O (2)SiO 2－
3＋2H ＋
===H 2SiO 3↓
(3)H 2SiO 3=====△
H 2O↑＋SiO 2 干燥剂(或“催化剂载体”)