1、第四章第四章第一节第一节第第 2 课时课时 一、选择题 1(2015大连市高一期末)硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非 金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是() 【解析】玛瑙、光导纤维、水晶的主要成分是 SiO2，太阳能电池板主要用到单质硅，选 C。 【答案】C 2(2015浙江省严州中学高一月考)某非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半， 该元素说法正确的是() A在自然界中只以化合态的形式存在 B单质常用作半导体材料和光导纤维 C最高价氧化物不与任何酸反应 D高温下与 C 反应生成该非金属单质和 CO2 【解析】非金属元素的
2、原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，则该元素为 Si，硅为亲氧元 素，在自然界中以化合态存在，故 A 项正确；可用作半导体材料，光导纤维材料为二氧化硅，故 B 项错误； 二氧化硅一般不与强酸反应，但可与氢氟酸反应，故 C 错误；高温下二氧化硅与 C 反应生成单质硅和 CO， 故 D 项错误。 【答案】A 3(2015安徽省淮南市高一期末)下列关于硅的说法，其中正确的是() A玻璃、水泥、陶瓷都属于硅酸盐工业产品 B单质硅是重要的半导体材料，也是光导纤维的主要成分 CSiO2是酸性氧化物，因此它不溶于任何的酸 D硅的地壳里含量很高、分布很广，因此自然界中硅既有游离态又有化合态 【解析】A陶
3、瓷、水泥、玻璃是中学学习过的三大硅酸盐产品，正确；B.单质硅是重要的半导体 材料，而光导纤维成分是二氧化硅，错误；C.二氧化硅是酸性氧化物，性质稳定，但是可以与氢氟酸反应， 错误；D.地壳中的硅以化合态形式存在，错误。 【答案】A 4(2015江苏省沐阳县银河学校高三检测)下列各种应用中，利用了硅元素的还原性的是() A用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件 B在野外，用硅、石灰、烧碱的混合物制取氢气： SiCa(OH)22NaOH=Na2SiO3CaO2H2 C用 HF 酸刻蚀玻璃：SiO24HF=SiF42H2O D单质硅的制备：SiO22C= 高温 Si2CO 【解析】A用硅制造集成电路、
4、晶体管等半导体器件，利用的是硅的导电性，A 错误；B.在野外， 用硅、石灰、烧碱的混合物制取氢气：SiCa(OH)22NaOH=Na2SiO3CaO2H2，在反应中硅元素 化合价升高，利用的是硅的还原性，B 正确；C.用 HF 酸刻蚀玻璃：SiO24HF=SiF42H2O，在反应 中元素的化合价均不变，不是氧化还原反应，C 错误；D.单质硅的制备：SiO22C= 高温 Si2CO，在反 应中硅元素的化合价降低，利用的是二氧化硅的氧化性，D 错误，答案选 B。 【答案】B 5(2015经典习题选萃)产自青海的昆仑玉是制工艺品的原料，昆仑玉的成分可简单看成是 Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则
5、其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为() ACaOMgOSiO2H2O B2CaO5MgO8SiO2H2O C2CaOMgOSiO22H2O D5CaO2MgO8SiO2.H2O 【解析】硅酸盐改写成氧化物的形式为：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2H2O，同时要遵 循原子守恒，故 B 正确。 【答案】B 6下列说法正确的是() A硅酸钠的水溶液俗称水玻璃 B半导体材料是含硅化合物 C熔化烧碱可选用瓷坩埚 D正长石 KAlSi3O8用氧化物形式可表示为 K2OAl2O33SiO2 【解析】硅单质是制半导体的材料，B 不正确；瓷坩埚中含有 SiO2，SiO2能与烧碱发生化学反应： SiO2
6、2NaOH=Na2SiO3H2O，故 C 不正确；D 中的原子个数比例不正确，正确的表示式为 K2OAl2O36SiO2。 【答案】A 7(2015经典习题选萃)将铁、铝、硅的混合物分为等质量的两份，一份跟足量的 NaOH 溶液反应， 另一份跟足量稀 H2SO4反应，最终产生的 H2一样多，则铁与硅物质的量之比为() A21B41 C11D31 【解析】将混合物分为两等份，设每份中 Fe、Al、Si 的物质的量分别为 x mol、y mol、z mol。一份 跟足量 NaOH 溶液反应时只有 Al 和 Si 反应。 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 23 y mol 3 2y m
7、ol Si 2NaOHH2O=Na2SiO32H2 12 z mol2z mol 所以和 NaOH 溶液反应放出气体共(3 2y2z) mol。 一份跟足量稀 H2SO4反应时只有 Fe 和 Al 反应。 Fe H2SO4=FeSO4H2 11 x molx mol 2Al 3H2SO4=Al2(SO4)33H2 23 y mol 3 2y mol 所以和稀 H2SO4反应产生的气体为(x3 2y) mol。 由题意知：3 2y2zx 3 2y 所以 x2z，即混合物中 Fe 与 Si 的物质的量之比为 21。 【答案】A 8(2015浙江省金华市艾青中学高三期中)正长石是一种天然的硅酸盐矿，
8、其组成可看作 SiO2中部分 Si 原子被 Al、K 原子取代而成。当有 25%的 Si 原子被 Al 原子取代(不足的价数由 K 原子补充)时，正长石 的化学组成可表示为() AKAlSi3O6BKAlSi3O8 CK2AlSi3O10DKAl2Si6O14 【解析】如果假设二氧化硅的物质的量为 n mol，若二氧化硅中有 25%的硅原子被铝原子取代，不 足的由钾原子补充， 则 Al 原子的物质的量为 n mol25%0.25n mol， 剩余 Si 原子的物质的量为 0.75n mol， 不足的价数由钾原子补充，则根据化合价代数和为零可知硅原子的总正价和铝原子的总正价和钾原子的总 正价三者
9、之和与氧原子的总负价代数和为零，即 n(K)3n(Al)4n(Si)2n(O)，解得 n(K)0.25n mol，所以正长石中各微粒的物质的量之比为：n(K) n(Al)n(Si)n(O)0.25 nmol0.25 nmol0.75 nmol2 nmol1138，因此对应的化学式为 KAlSi3O8，答案选 B。 【答案】B 9(2015江苏省射阳县二中高一期中)美国“911”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难 石棉污染，易使吸入石棉纤维者患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为 Ca2MgxSiyO22(OH)2，其中 x、y 的值分别为() A5,8B8,3 C3,8
10、D8,5 【解析】Ca 为2 价，Mg 为2 价，Si 为4 价，O 为2 价，OH 为1 价，则有(2)2( 2)x(4)y(2)22(1)20，化简得 x2y21。将四个选项中 x，y 的值代入，只有 A 符 合。根据化合价规律，物质中所有显正价的元素所带电荷总数与所有显负价的元素所带电荷总数的绝对值 相等，通过此规律即可解题。 【答案】A 10(2015福建省福州文博中学高三期中)歌曲青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你梳妆”、 “色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。近年来科学 家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜
11、为2 价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确 的是() A可用氧化物形式表示为 BaOCuO2SiO2 B性质稳定，不易脱色 C易溶于强酸和强碱 Dx 等于 6 【解析】BaCuSi2Ox中 Ba 为2 价，Cu 为2 价，Si 为4 价，O 为2 价，由化合价规则：(2) (2)2(4)(2)x0， 得 x6, 则用氧化物形式表示硅酸铜钡为： BaOCuO2SiO2， A、 D 项正确； 由题干信息可知硅酸铜钡性质稳定，不易脱色，故 B 项正确，C 项错误。 【答案】C 二、非选择题 11钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土Al2Si2O5(OH)4时反应的离子方程式为：2KAlSi3O82
12、H2CO3 5H2O=2K 2HCO 34H2SiO3Al2Si2O5(OH)4 (1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式： KAlSi3O8_； Al2Si2O5(OH)4_。 (2)上述反应能够发生的原因是_。 【答案】(1)K2OAl2O36SiO2Al2O32SiO22H2O (2)H2CO3的酸性比 H2SiO3的酸性强 12.已知硅及其化合物之间存在如图转化关系。 其中 A 是制造芯片和光电池的主要原料；B 是含硅化合物中的一种气体； 某些 C 可作干燥剂或催化剂的载体；D 是一种黏合剂，能将磨砂玻璃黏合在一起，E 是 一种比 H2CO3酸性还弱的酸。 试回答下列问题： (1)写出
13、A、C、E 的化学式：A_、C_、E_。 (2)反应中，属于氧化还原反应的是_，属于置换反应的是_，属于离子反应的是 _。 【解析】(1)硅及其化合物各自具有怎样的特性和用途？ (2)有关硅及其化合物之间的转化反应中的反应类型是怎样的？解题流程： 的转化 Si4HF=SiF42H2 SiO24HF=SiF42H2O SiO2=SiO2 Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2 Si2OH H2O=SiO2 32H2 2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O 2OH SiO2=SiO2 3H2O Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3 SiO2 32H =H2SiO3 H2SiO3=
14、H2OSiO2 【答案】(1)SiSiO2H2SiO3(2) 【点拨】硅胶的成分是 SiO2，硅胶可作干燥剂和催化剂的载体。 13(2015经典习题选萃)有三种无色透明、不溶于水的坚硬固体，A 固体在氧气中完全燃烧只得到一 种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体密度为氧气密度的 1.375 倍。B 固体 可溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，为不溶于水 的白色粉末，它是一种比碳酸还弱的酸；将 B 与石灰石、纯碱按一定比例混合加热得到 C，C 在高温时软 化，无固定熔点。 (1)A 为_。 (2)B 为_，有关反应的化学方程式为
15、_、 _。 (3)C 为_，生成 C 的有关反应的化学方程式为 _。 【解析】(1)A 的燃烧产物的相对分子质量为 1.3753244，由题意知，A 为金刚石。 (2)B 能与碱反应，且产物中加过量盐酸得胶状沉淀，由此可确定 B 为水晶。 (3)SiO2、CaCO3、Na2CO3可在高温下反应，制得的 C 是玻璃。 【答案】(1)金刚石 (2)水晶 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3 (3)玻璃 SiO2CaCO3= 高温 CaSiO3CO2、 SiO2Na2CO3= 高温 Na2SiO3CO2 14如图所示物质的转化关系中，A 是一种固体
16、单质，E 是一种白色沉淀。据图填写(已知 Si2NaOH H2O=Na2SiO32H2) (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 和过量盐酸反应的离子方程式是 _。 【解析】跟过量盐酸反应，生成的白色沉淀 E 是硅酸，则 C 为可溶性硅酸盐；已知可溶性硅酸盐只 能通过 SiO2和强碱溶液反应制得，而 E(H2SiO3)加热分解，可得 SiO2和 H2O。因此 B 为 SiO2，D 为 H2O， a 为一种强碱，A 应为硅(Si)，A(Si)与 a(一种强碱)溶液反应生成的
17、 F 为 H2。至此，除了题中不要求判断的 a(一种强碱)中的金属元素外，其余的物质都已判断出来。 【答案】(1)SiO2光导纤维 (2)SiO22OH =SiO2 3H2O (3)Si2OH H2O=SiO2 32H2 (4)SiO2 32H =H2SiO3 15几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示： (1)写出图示反应的几种物质的化学式： A_，B_，C_， D_，E_，F_。 (2)写出下列反应的化学方程式： BA： ； BE： 。 (3)写出下列溶液中反应的离子方程式： AD； DF。 【解析】本题的突破点在于 A 和 B，含 Si 的物质与碳在加强热的条件下能反应的只有 Si 和 SiO2， 所以 A 为 Si， B 为 SiO2， 则由 Si 的相关知识可推出 C 为 H2SiO3， D 为 Na2SiO3， E 为 CaSiO3， F 为 H4SiO4。 【答案】(1)SiSiO2H2SiO3Na2SiO3CaSiO3H4SiO4 (2)SiO22C= 高温 Si2CO CaCO3SiO2= 高温 CaSiO3CO2 (3)Si2OH H2O=SiO2 32H2 SiO2 32H2OCO2=H4SiO4CO2 3
