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1第4章第1节1．(2009·潍坊高三质量检测)关于硅及其化合物的叙述中，错误的是()A．硅是良好的半导体材料B．二氧化硅能与石灰石反应：SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2↑C．可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2解析：玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，水泥的主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，故D错误，A、B、C均正确．答案：D2．下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是()A．NaOH溶液B．Na2SiO3溶液C．盐酸D．氢氟酸解析：玻璃中的SiO2能与HF发生反应，与NaOH溶液作用生成具有粘合性的Na2SiO3，不与盐酸作用，故选C.答案：C3．工业制造金刚砂(SiC)的化学方程式如下：SiO2＋3C===SiC＋2CO↑.在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是()A．3∶5B．1∶2C．2∶1D．1∶1解析：在该反应中，3molC参加化学反应，生成1mol的SiC－4和2mol的C＋2O，所以氧化剂与还原剂均为C，且物质的量之比为1∶2，B正确．答案：B4．(2009·江苏南通调研)从石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：①SiO2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl2=====加热SiCl42③SiCl4＋2H2=====高温Si(纯)＋4HCl关于上述反应的分析不．正确的是()A．①、③是置换反应，②是化合反应B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C．任一反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子D．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅解析：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可知还原性焦炭大于硅，根据反应③可知还原性氢气大于硅，正确；选项C，在三个反应中，硅元素的化合价从0价变为＋4价或从＋4价变为0价，故每消耗或生成28g硅，转移电子均为4mol，正确；选项D，反应中得到的易挥发的SiCl4分离出来后再用氢气还原才可以得到高纯硅，故原操作不正确．答案：D5．(2010·江苏徐州质检)将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(OH)2溶液；④饱和Na2CO3溶液．最终溶液中有白色沉淀析出的是()A．①②③④B．②④C．③④D．②③④解析：CO2溶于水：CO2＋H2O===H2CO3，H2CO3的酸性比盐酸弱，而比硅酸强，根据酸与盐反应的规律，CO2通入CaCl2溶液无明显现象(一般弱酸不能制强酸)；过量的CO2通入Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至过量：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀产生；过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，生成的NaHCO3的溶解度比Na2CO3的溶解度小，从而有结晶析出．答案：B6．材料是人类赖以生存的重要物质基础，而化学是材料科学发展的基础．下列有关材料的说法中正确的是()A．生活中的玻璃、陶瓷、水泥属于无机硅酸盐材料，其生产原料都需要使用石灰石B．合金材料钢铁里的铁和碳在潮湿的空气中因构成许多原电池而易发生电化学腐蚀C．居室装修材料如化纤地毯、三合板、花岗岩等均会释放出污染空气的甲醛气体D．造成“白色污染”的聚氯乙烯塑料在日常生活中可用来进行食品包装解析：陶瓷生产中不需要石灰石，花岗岩中释放出来的有害物质是放射性气体氡，聚氯乙烯塑料不可用于食品包装，A、C、D均错误．钢铁腐蚀的主要原因是电化学腐蚀，所形3成的原电池的负极为铁，正极为碳，B正确．答案：B7．下列物质中，按其成分能与玻璃、水泥、陶瓷归于同一类的是()A．硅石B．碳化硅C．硅酸钠D．二氧化硅解析：玻璃、水泥、陶瓷的成分中均含硅酸盐，因此选C.答案：C8．下列离子方程式书写不．正确的是()A．SiO2与烧碱溶液作用：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2OB．向烧碱溶液中通入足量CO2：CO2＋OH－===HCO－3C．晶体硅与烧碱溶液作用：Si＋2OH－＋H2O===SiO2－3＋2H2↑D．CaCO3溶于稀硝酸中：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O解析：SiO2与CO2均具有酸性氧化物的性质，均能与碱作用生成盐和水，但CO2过量时生成碳酸氢盐，故A、B正确；C项中单质硅能与NaOH作用生成Na2SiO3同时放出H2，正确；D项中CaCO3难溶于水，应写化学式，D错误．答案：D9．(2009·广州高三调研)下列叙述不．正确的是()A．金刚砂的成分是Al2O3，可用作砂纸、砂轮的磨料B．水晶和玛瑙的主要成分都是SiO2C．含硅的钢具有良好的导磁性D．太阳能电池可用硅材料制作，其应用有利于环保、节能解析：金刚砂的成分是SiC，其熔沸点很高，硬度大，可作砂纸、砂轮的磨料，故选A.答案：A10．“空对空”响尾蛇导弹头部的“红外眼睛”，能分辨出0.001℃的温差变化，它是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料做成的．下列叙述中不正确的是()A．“红外眼睛”对热非常敏感B．“红外眼睛”的热目标是敌机发动机或尾部喷口高温区C．“红外眼睛”的电阻值随温度明显变化D．“红外眼睛”的工作原理与人眼相同4解析：由“红外眼睛”是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料做成的，可知它对热很敏感，故A、B、C正确，D不正确．答案：D11．如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)．将所选答案的编号填入表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可不填)．可供选择的试剂：A.盐酸B．氢氧化钠溶液C．氧气D．水E．二氧化碳可供选用的操作：①水洗②加热③高温灼烧④过滤⑤结晶粉末状混合物试剂方法(1)CaCO3(SiO2)(2)NaCl(SiO2)(3)SiO2(Fe2O3)(4)SiO2(CaCO3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(NH4Cl)解析：可根据二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，它可跟强碱反应，不跟酸(氢氟酸除外)反应，受热不分解等性质来选择，而三氧化二铁、碳酸钙跟盐酸反应；硅酸、氯化铵受热分解．通过一定操作，即可除去杂质，除杂过程中所发生的化学方程式如下：(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(3)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O(4)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O(5)H2SiO3=====高温SiO2＋H2O(6)NH4Cl=====△NH3↑＋HCl↑答案：(1)B④(2)D④⑤(3)A④(4)A④(5)③(6)②12．下图所示为物质A～K之间的转化关系，反应①为电解A的饱和溶液，是一种重要的化工反应，反应②③在工业上对某种物质的提纯具有非常重要的意义，通过④⑤反应而得到的L常用作实验室和袋装食品、瓶装食品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体．G、I常温下是无色气体．5请回答：(1)B为________，G为________(写化学式)．(2)写出D、E反应生成F的化学方程式________________________________________．(3)写出反应④的离子方程式______________________________________________．(4)写出反应①的化学方程式______________________________________________________．解析：由题意：反应①为电解A的饱和溶液，是一种重要的化工反应，可推测为氯碱工业反应；反应②③在工业上对某种物质的提纯具有非常重要的意义，可推测为工业粗硅的提纯；通过④⑤反应而得到的L常用作实验室和袋装食品、瓶装食品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体，可推测为硅胶的制取．综上所述，不难推断图中的各种物质．答案：(1)Cl2CO(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(3)SiO2－3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO2－3(4)2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋Cl2↑＋H2↑13．三硅酸镁为白色无味粉末，不溶于水和乙醇，易与无机酸反应．有关部门规定三硅酸镁样品中含水量不超过12.2%为优良级．某化学兴趣小组欲测定三硅酸镁的化学式(可用MgxSi3Oy·mH2O表示)，实验步骤如下：步骤一：取16.6g三硅酸镁样品，充分加热至不再分解，冷却、称量，得固体13.0g.步骤二：另取16.6g三硅酸镁样品，向其中加入足量100mL4mol/L的盐酸，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，得固体9.0g．该固体为空间网状结构，且熔沸点很高．(1)通过计算确定MgxSi3Oy·mH2O的化学式．(2)该小组测定的三硅酸镁样品是否为优良级？(3)写出该三硅酸镁样品与盐酸反应的化学方程式．解析：(1)由题意知步骤二中得到的固体为SiO2,9.0gSiO2的物质的量为0.15mol，样品中H2O的质量为3.6g，物质的量为0.2mol.设16.6g三硅酸镁的物质的量为a6MgxSi3Oy·mH2O～3SiO2～mH2O13ma0.15mol0.2mol解得a＝0.05mol，m＝4MgxSi3Oy·mH2O的摩尔质量为：16.6g0.05mol＝332g/mol即24x＋28×3＋16y＋18×4＝332①由化合物中化合价代数和为零得2x＋4×3＝2y②联立①②求解得：x＝2，y＝8，所求化学式为Mg2Si3O8·4H2O.(2)样品中水的质量为16.6g－13.0g＝3.6g，所以样品中含水量为3.6g16.6g×100%≈21.7%＞12.2%，故样品不是优良级．(3)根据反应情况可写出该三硅酸镁样品与盐酸反应的化学方程式为：Mg2Si3O8·4H2O＋4HCl===2MgCl2＋3H2SiO3↓＋3H2O.答案：(1)Mg2Si3O8·4H2O(2)否(3)Mg2Si3O8·4H2O＋4HCl===2MgCl2＋3H2SiO3↓＋3H2O