1、【 精品教育资源文库 】 第 12讲 碳、硅及无机非金属材料 课时作业 1下列哪些材料是新型无机非金属材料 ( ) 氧化铝陶瓷； 氮化硅陶瓷； 碳化硅陶瓷； 氮化铝陶瓷； 氮化钛陶瓷； 硅化硼陶瓷； 二硅化铜陶瓷 A仅 B仅 C仅 D全部都是 答案： D 2 (2017 吉林一中质检 )下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ( ) 硅酸盐 Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为 Na2O2FeO3SiO 2 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 A B C D 解析： 硅酸盐 Na2Fe2Si3O10 中 Fe
2、的化合价是 3 价，所以用氧化物的形式表示为Na2OFe 2O33SiO 2，错误； 水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐制品，错误； 用于制作光导纤维的材料是二氧化硅，不是硅单质，错误； 单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料，正确，所以答案为 D。 答案： D 3下列关于 SiO2和 CO2的叙述不正确的是 ( ) A都是共价化合物 B SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨 C都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应 解析： SiO2不溶于水且与水不反应， C项错误。 答案： C 4 (2017 宿州模拟 )下列叙述正确的是 ( ) A因为 Na2CO
3、3 SiO2=高温 Na2SiO3 CO2 ，所以硅酸的酸性比碳酸强 B碳和硅都是第 A 族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似 C二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物 D二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和 水反应生成硅酸 【 精品教育资源文库 】 解析： A项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体生成，平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断 H2CO3与 H2SiO3的酸性强弱， A 错误； CO2和 SiO2的物理性质差异较大， B错误； SiO2与氢氟酸的反应不属于两性氧化物，因为 SiO2与一般酸不反应，
4、C错误。 答案： D 5下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是 ( ) A SiO2 Si B H2SiO3 SiO 2 C SiO2 H 2SiO3 D Si Na 2SiO3 解析： A项， SiO2 2C 高温 ,Si 2CO ； B项， H2SiO3= SiO2 H2O； C项， SiO2不能与水反应生成 H2SiO3，也无法与其他物质通过一步反应生成 H2SiO3； D项， Si 2NaOH H2O=Na2SiO3 2H2 。 答案： C 6下列离子方程式的书写正确的是 ( ) A水玻璃中通入过量二氧化碳： Na2SiO3 CO2 H2O=2Na CO23 H2SiO3 B澄清石灰
5、水中通入过量二氧化碳： Ca(OH)2 2CO2=Ca2 2HCO3 C硅与氢氟酸的反应： Si 4H 4F =SiF4 2H2 D二氧化硅溶于烧碱溶液中： SiO2 2OH =SiO23 H2O 解析： Na2SiO3是强电解质，应拆成 Na 、 SiO23 ，且应生成 HCO3 ， A 错； B 项正确写法是 CO2 OH =HCO3 ； C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成 H 和 F 。 答案： D 7将足量 CO2气体通入水玻璃 (Na2SiO3溶液 )中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是 ( ) A Na2SiO3 B Na2CO3、 Na2SiO3 C Na2CO
6、3、 SiO2 D SiO2 解析 ： 将足量 CO2气体通入水玻璃中 ， 发生反应 ： 2CO2 Na2SiO3 2H2O=H2SiO3 2NaHCO3；加热蒸干 ， 高温灼烧时发生反应 ： H2SiO3= H2O SiO2； 2NaHCO3= Na2CO3 CO2 H2O；Na2CO3 SiO2=高温Na2SiO3 CO2 ， 所以最后所得固体物质是 Na2SiO3， 故选 A项。 答案 ： A 8 青石棉 (crocidolite)是一种致癌物质 ， 是鹿特丹公约中受限制的 46种化学品之一 ，其化学式为 Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时 ， 还原产物只有 N
7、O， 下列说法不正确的是 ( ) A青石棉是一种硅酸盐产品 【 精品教育资源文库 】 B青石棉中含有一定量的石英晶体 C青石棉的化学组成可表示为 Na2O3FeOFe 2O38SiO 2H 2O D 1 mol青石棉能使 1 mol HNO3被还原 解析：硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素 (主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等 )结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体； 1 mol Na2O3FeOFe 2O38SiO 2H 2O跟足量硝酸反应时，失去 3 mol 电子，而还原产物只有 NO，故能使 1 mol HNO3被还原。 答案： B
8、 9二氧化硅 (SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料 (如图所示 )。 下列说法正确的是 ( ) A SiO2既能与 HF反应， 又能与 NaOH反应，属于两性氧化物 B盛放 Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 C硅胶吸水后不能重复使用 D图中所示转化反应都是氧化还原反应 解析：二氧化硅与 NaOH 反应： SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O，生成了盐和水， SiO2只能与 HF反应，即只是能和特殊酸反应，和其他酸不反应，和酸的反应没有普遍性，所以二氧化硅不是两性氧化物，故 A错误； Na2CO3溶液呈碱性，二氧化硅能与碱反应生成具有黏合性的硅酸钠，使玻璃塞无法打开，故
9、 B正确；硅胶吸附水分后，可通过热脱附方式将水分除去重复使用，故 C错误；图中二氧化硅与氢氟酸、氢氧化钠、碳酸钠的反应，硅酸钠与盐酸的反应，硅酸的分解，硅酸的生成，元素的化合价都没有发生变化，是非氧化还原反应，故 D错误。 答案： B 10向含有 0.2 mol NaOH和 0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入 CO2气体，当通入气体体积为 8.96 L(0 ， 1.0110 5 Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中溶质离子的物质的量与通入 CO2气体的体积关系图像正确的是 (气体的溶解和离子的水解忽略不计 )( ) 【 精品教育资源文库 】 A B C D 解析：通入 C
10、O2气体依次发生的反应为 CO2 Ba(OH)2=BaCO3 H2O 0 1 mol 0.1 mol 0.1 mol CO2 2NaOH=Na2CO3 H2O 0 1 mol 0.2 mol 0.1 mol CO2 Na2CO3 H2O=2NaHCO3 0 1 mol 0.1 mol 0.2 mol CO2 BaCO3 H2O=Ba(HCO3)2 0 1 mol 0.1 mol 0.1 mol 通入 0.1 mol CO2时 ， 溶液中含有 0.2 mol NaOH， 溶质离子的物质的量为 0.4 mol； 通入 0.2 mol CO2时溶液中生成 0.1 mol Na2CO3， n(离子 )
11、 0.3 mol； 通入 0.3 mol CO2时 ， 溶液中含0.2 mol NaHCO3， n(离子 ) 0.4 mol； 通入 0.4 mol CO2时 ， 溶液中含 0.2 mol NaHCO3和 0.1 mol Ba(HCO3)2， n(离子 ) 0.7 mol。 答案： C 11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)用 Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明 Na2SiO3可用作 _。 Na2SiO3可通过SiO2 与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 _(填字母序号 )。 a普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚
12、c氧化铝坩埚 D铁坩埚 (2)SiO2是硅酸盐玻璃 (Na2CaSi6O14)的主要成分， Na2CaSi6O14也可写成 Na2OCaO6SiO 2。盛放 NaOH 溶液的试剂瓶若用玻璃塞容易使瓶体与瓶塞粘连，而无法打开，发生反应的化学方程式为 _。 长石是铝硅酸盐，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式 NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为 _。 解析： (2)玻璃的成分中含有 SiO2，能与 NaOH溶液反应生成黏性很强的 Na2SiO3而发生粘连，反应方程式为 SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O。由于钙长石和钠长石中氧原子的物质的量分数【 精品教育资源文库
13、 】 相同，钠长石中钠与铝的原子个数比为 11 ，扩 2 倍后可知钙长石中钙和铝的原子个数比为 12 。钠长 石中氧原子的物质的量分数为 85 8，则钙长石用氧化物的形式表示为CaOAl 2O3 nSiO2，因此： 1 3 2n 8， n 2，钙长石的化学式为 CaOAl 2O32SiO 2，即为 CaAl2Si2O8。 答案： (1)防火剂 d (2)SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O CaAl2Si2O8 12 X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下： 为了确定 C 的组成，某同学进行了以下的探究过程。已知 F、 G都是难溶于水和稀硝酸的白色
14、沉淀， I可用于 制造光导纤维。 按要求回答下列问题： (1)C的化学式为 _； X的化学式为 _。 (2)写出下列方程式 反应 的化学方程式： _； 反应 的离子方程式： _。 解析：本题可从 I 入手推断， I 可用于制造光导纤维，故其为二氧化硅， F 为硅酸， H 为硅酸钠。 E 为 HCl， C 为四氯化硅， X 为 Si3N4。反应 为 Si 与 Cl2反应生成 SiCl4，反应 为硅酸钠与过量的二氧化 碳反应生成硅酸和碳酸氢钠。 答案： (1)SiCl4 Si3N4 (2)Si 2Cl2,SiCl 4 SiO23 2H2O 2CO2=H2SiO3 2HCO3 13某化学兴趣小组的成员捡到一块矿石，观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色，投入水中没有任何变化，再向水中加浓盐酸至过量，矿石部分溶解，并有大量无色气体生成。学生猜测该矿石可能由 CaCO3、 SiO2、 Fe2O3三种成分组成，试设计实验证明 CaCO3以外的两种成分。 仅限选择的仪器和试剂：烧杯、 试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗、漏斗架； 2 molL 1盐酸、 2 molL 1 NaOH溶液、 2% KSCN溶液。 (1)将实验方案用以下流程示意图表示，试写出每步所用试剂名称或化学式。 【 精品教育资源文库 】 试剂 _ ；试剂 _ ；试剂 _ 。 (2)如果猜测是成立的，试根据上述实验方案，叙述实验操作、预
