2018-2019學年高中化學 課時作業(yè)19 二氧化硅和硅酸 新人教版必修1.doc

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課時作業(yè)19　二氧化硅和硅酸 時間：45分鐘　　滿分：100分 一、選擇題(每小題4分，共48分) 1．下列關(guān)于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的說法中不正確的是(　　) A．兩者均為弱酸 B．兩者均可使紫色石蕊試液變紅色 C．CO2氣體通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸 D．兩者受熱時均可以分解 解析：硅酸不能夠使紫色石蕊試液變紅，B錯誤。 答案：B 2．在一定條件下，下列物質(zhì)不能和二氧化硅反應的是(　　) ①焦炭?、诩儔A　③碳酸鈣?、軞浞帷、菹跛帷、逇溲趸洝、哐趸}　⑧氮氣 A．③⑤⑦⑧　　　　　　　　 B．⑤⑦⑧ C．⑤⑧ D．⑤ 解析：根據(jù)二氧化硅的化學性質(zhì)，二氧化硅不與水反應，也不與除氫氟酸外的酸反應，它可與堿性氧化物和強堿反應，高溫時可以被炭還原成單質(zhì)硅。 答案：C 3．下列離子方程式書寫不正確的是(　　) A．往NaOH溶液中通入過量CO2：CO2＋OH－===HCO B．H2SiO3與NaOH溶液混合：2OH－＋H2SiO3===2H2O＋SiO C．石英砂與燒堿溶液反應制取水玻璃：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O D．往水玻璃中通入二氧化碳：Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋2Na＋＋CO 解析：往NaOH溶液中通入過量CO2，生成NaHCO3，所以A正確；由于H2SiO3為弱酸，且不可溶，故應寫化學式，B正確；石英的主要成分是SiO2，它與燒堿溶液反應生成硅酸鈉和水，所以C也正確；碳酸比硅酸的酸性強，所以往水玻璃中通入CO2可制得硅酸，Na2SiO3和Na2CO3均溶于水，應寫成離子形式，并且可以消去Na＋，所以D不正確。應寫為：SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO。 答案：D 4．下列說法正確的是(　　) A．SiO2具有導電性，故常作光導纖維材料 B．由于SiO2是酸性氧化物，故可用HF雕刻玻璃 C．水晶的主要成分為SiO2 D．在瓷坩堝中可熔融Na2CO3 解析：SiO2作光導纖維與導電性無關(guān)，并且SiO2不導電，A錯誤；SiO2與HF反應與SiO2是酸性氧化物無關(guān)；瓷坩堝中含有SiO2，在高溫時與Na2CO3反應，D錯誤。 答案：C 5．下列說法中，不正確的是(　　) A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可與NaOH溶液反應 B．水晶項鏈、石英鐘都是硅酸鹽制品 C．SiO2和CO2在一定條件下，均可與CaO發(fā)生反應 D．SiO2不溶于水，而CO2可與水反應，生成H2CO3 解析：水晶項鏈、石英鐘的主要成分都是SiO2，不是硅酸鹽制品。 答案：B 6．下列變化中，不可能通過一步反應實現(xiàn)的是(　　) A．Na2SiO3→H2SiO3 B．SiO2→Na2SiO3 C．H2SiO3→SiO2 D．SiO2→H2SiO3 解析：二氧化硅不能與水反應生成硅酸。 答案：D 7．下列說法正確的是(　　) A．因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2對應的酸，或者說SiO2不是H2SiO3的酸酐 B．CO2通入水玻璃(Na2SiO3溶液)可以得到原硅酸 C．CO2通入飽和氯化鈣溶液中能生成白色沉淀 D．SiO2的俗名叫水晶 解析：酸酐是指含氧酸分解失去水分生成的酸性氧化物，其中酸酐和對應含氧酸中的非金屬的化合價是相同的。由于H2O3O2＋H2O，所以SiO2是H2SiO3的酸酐，A錯；CO2和Na2SiO3溶液能反應：CO2＋Na2SiO3＋2H2O===Na2CO3＋H4SiO4↓，B正確；CO2和氯化鈣溶液不反應，C錯；二氧化硅的俗名叫硅石，而不叫水晶，水晶只是二氧化硅的一種晶體形態(tài)，D錯。故正確答案為B。 答案：B 8．由下列實驗事實得出的結(jié)論正確的是(　　) A．由SiO2不能與水反應生成H2SiO3，可知SiO2不是H2SiO3的酸酐 B．由SiO2＋2CSi＋2CO↑，可知碳的非金屬性大于硅 C．CO2通入Na2SiO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，可知酸性H2CO3>H2SiO3 D．SiO2可與NaOH溶液反應，也可與氫氟酸反應，可知SiO2為兩性氧化物 解析：酸酐是指含氧酸失去水生成的酸性氧化物，且酸酐與對應的酸中的非金屬元素化合價相同，所以SiO2是H2SiO3的酸酐，A項錯誤；反應SiO2＋2CSi＋2CO↑不能說明碳的非金屬性比硅強，該反應能發(fā)生在高溫時C的還原性大于Si，B項錯誤；CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3膠體，符合強酸制弱酸的規(guī)律，證明酸性：H2CO3>H2SiO3，C項正確；D項中SiO2除HF外不能與其他的酸反應，SiO2為酸性氧化物，不具有兩性，D項錯誤。 答案：C 9．證明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法是(　　) A．加入過量鹽酸，觀察是否有氣泡冒出 B．加入過量燒堿溶液，觀察是否有固體溶解 C．加熱至高溫，觀察是否有氣體冒出，是否有硅酸鈣生成 D．先加入過量鹽酸攪拌，觀察是否有不溶物剩余及氣泡出現(xiàn)，若有不溶物則濾出，投入到NaOH溶液中看其是否溶解 解析：SiO2不溶于鹽酸但可溶于NaOH溶液，CaCO3溶于鹽酸且生成CO2。A項只能證明石灰石存在；B項只證明SiO2存在；C項將固體混合物加熱至高溫，無法觀察到是否有氣體生成，因為只有在水溶液中才可以看到氣泡，更不能看到有CaSiO3生成。 答案：D 10．將過量的CO2分別通入：①CaCl2溶液?、跐釴a2SiO3溶液 ③Ca(OH)2溶液　④飽和Na2CO3溶液，最終溶液中有白色沉淀析出的是(　　) A．①②③④　 　B．②④　 　C．①②③　 　D．②③ 解析：根據(jù)酸與鹽反應的規(guī)律，CO2通入CaCl2溶液不反應，無明顯現(xiàn)象；過量的CO2通入濃Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至過量會發(fā)生如下反應：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，最終生成Ca(HCO3)2而無沉淀；過量CO2通入飽和Na2CO3溶液中：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而有結(jié)晶析出。 答案：B 11. 下列說法正確的是(　　) A．SiO2高溫時與Na2CO3反應產(chǎn)生CO2，將CO2通入Na2SiO3溶液中可生成H2SiO3，說明H2SiO3的酸性有時比H2CO3強，而有時比H2CO3弱 B．SiO2既能與NaOH溶液反應又能與氫氟酸反應，所以SiO2是兩性氧化物 C．氫氟酸不應裝在玻璃瓶中 D．NaOH溶液、Na2SiO3溶液應裝在帶玻璃塞的磨口玻璃瓶中 解析：A項強酸制弱酸適用于常溫水溶液里的復分解反應，不適應于高溫非水體系的反應；除氫氟酸之外SiO2與其他強酸(H2SO4、HNO3等)均不反應；D項NaOH溶液、Na2SiO3溶液可盛放在玻璃瓶中，但不能用玻璃塞，應用橡皮塞。 答案：C 12．10 g含有雜質(zhì)的CaCO3和足量的鹽酸反應，產(chǎn)生CO2 0.1 mol，則此樣品中可能含有的雜質(zhì)是(　　) A．KHCO3和MgCO3 B．MgCO3和SiO2 C．K2CO3和SiO2 D．無法確定 解析：10 g CaCO3的物質(zhì)的量為0.1 mol，完全反應時恰好可放出0.1 mol CO2。若其中含有雜質(zhì)，則應是一個產(chǎn)生CO2的能力強(等質(zhì)量的情況產(chǎn)生比CaCO3更多的氣體)和另一個產(chǎn)生CO2的能力不如CaCO3或干脆不產(chǎn)生CO2的物質(zhì)組成的混合物，符合該條件的只有B項。 答案：B 二、非選擇題(共52分) 13．(10分)硅石和石英的主要成分都是SiO2，前者是結(jié)構(gòu)疏松的SiO2，后者是結(jié)構(gòu)致密的SiO2，二者成分相同，結(jié)構(gòu)不同，化學性質(zhì)相同，物理性質(zhì)有差別，具有不同的用途。由石英制取硅膠，有以下三個步驟，試寫出每步反應的化學方程式(是離子反應的，寫出離子方程式)。 (1)用NaOH溶液溶解石英________。 (2)過濾，向濾液中加入鹽酸，至沉淀不再產(chǎn)生：________。 (3)微熱，濃縮硅酸溶液，加熱蒸干溶液，并使固體完全分解：________，寫出硅膠的一種用途：________。 解析：(1)石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，SiO2與堿反應生成鹽和水，2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O。 (2)過濾，除去石英中的雜質(zhì)，得濾液為Na2SiO3(aq)，硅酸鈉是弱酸鹽，與鹽酸發(fā)生復分解反應：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。 (3)微熱，H2SiO3(aq)濃縮，聚合為膠體，加熱硅酸溶膠脫水，生成多孔硅膠：H2SiO3H2O↑＋SiO2。 答案：(1)2OH－＋SiO2===SiO＋H2O (2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓ (3)H2SiO3H2O↑＋SiO2　干燥劑(或催化劑載體) 14．(10分)如何用所提供的試劑和方法除去各混合物粉末中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))？將所選答案的編號填入表中相應的空格內(nèi)。(如果不需補加試劑，則對應答案欄可空著) 可供選擇的試劑： A．鹽酸　B．NaOH溶液　C．O2　D．H2O　E．CO2 可供選擇的操作： ①分液　②加熱?、鄹邷刈茻、苓^濾　⑤結(jié)晶 粉末狀混合物 所加試劑 主要操作 (1) SiO2(CaCO3) (2) CaCO3(SiO2) (3) NaCl(SiO2) (4) SiO2(Fe2O3) (5) SiO2(H2SiO3) (6) SiO2(Na2SO4) 解析：(1)因為SiO2除了溶于氫氟酸外不溶于其他酸，而CaCO3溶于鹽酸，其反應的化學方程式為：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，所以，該小題的答案為：A；④。 (2)根據(jù)SiO2能溶于NaOH溶液，即SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，而CaCO3不能，所以，該小題的答案為：B；④。 (3)因為NaCl溶于水，而SiO2不溶于水，所以該小題的答案為：D；④⑤。 (4)因為SiO2不溶于鹽酸，而Fe2O3溶于鹽酸，即Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，所以該小題的答案為：A；④。 (5)因為H2SiO3受熱分解生成SiO2，即H2SiO3SiO2＋H2O，所以該小題的答案為：不加試劑；③。 (6)因為SiO2不溶于水，而Na2SO4溶于水，所以該小題的答案為：D；④。 答案：(1)A　④　(2)B?、堋?3)D?、堍荨?4)A?、堋?5)不加試劑　③　(6)D?、? 15．(10分)如圖是常見物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，其中B是光導纖維的主要成分，其對應的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)是相似的。 (1)試推測A_________、C_________、F_________(寫化學式)。 (2)試寫出以下的化學方程式，是離子反應的寫出離子方程式： B→A_______________________________________________； C＋E→F___________________________________________。 (3)在B＋碳→A＋D的反應中，碳的作用是________，當生成1 mol A時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。 解析：(1)光導纖維的主要成分是SiO2，所以B為SiO2；SiO2在高溫下與碳反應得到的是硅與一氧化碳，而其中只有硅可與氯氣反應，所以A為硅，D為CO，G為SiCl4；SiO2與氫氧化鈉溶液反應，可得硅酸鈉，所以C為Na2SiO3；而E是由CO得到，從反應的過程看，應為CO2，所以F為硅酸。 (2)在這兩個反應中第二個為離子反應，所以要寫成離子方程式的形式。 (3)在SiO2＋2CSi＋2CO↑反應中，碳是還原劑，而且當有1 mol Si生成時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4 mol。 答案：(1)Si　Na2SiO3　H2SiO3 (2)SiO2＋2CSi＋2CO↑ SiO＋CO2＋H2O===CO＋H2SiO3↓ (3)還原劑　4 mol 16．(11分)A、B、C、D四種易溶于水的化合物只由表中的八種離子組成，且四種化合物中陰、陽離子各不相同。 陰離子 Cl－、SiO、OH－、NO 陽離子 H＋、Ag＋、Na＋、K＋ 已知：A溶液呈強酸性，且A溶液與B、C溶液混合均產(chǎn)生白色沉淀，B的焰色反應呈黃色。 回答下列問題： (1)寫出A、B、C、D的化學式：A________，B________，C________，D________。 (2)寫出A溶液與B溶液反應的離子方程式：______________。 (3)請選出適合存放A、C、D溶液的試劑瓶的序號： 溶液 A C D 試劑瓶序號 解析：因都為易溶于水的化合物，故Ag＋一定與NO組成AgNO3，H＋不會與OH－或SiO組合，故應與Cl－組成鹽酸，則A為鹽酸，因A與B、C混合均產(chǎn)生白色沉淀且B的焰色反應為黃色，則B為Na2SiO3，C為AgNO3，剩余的一種物質(zhì)D為KOH。 答案：(1)HCl　Na2SiO3　AgNO3　KOH (2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓ (3)①?、邸、? 17．(11分)某學習興趣小組想利用高嶺土(其主要成分是Al2O32SiO22H2O)制備新型的凈水劑。實驗流程如下： 其中濾液C就是欲制備的凈水劑。 試完成下列問題： (1)寫出混合物A、B，濾液C、沉淀D的主要成分： A________；B________；C________；D________。 (2)寫出高嶺土與純堿加熱熔融的兩個化學方程式：________、________。 (3)該實驗中，熔融高嶺土、純堿的混合物可以選用的坩堝有________。 A．玻璃坩堝 B．瓷坩堝 C．氧化鋁坩堝 D．鐵坩堝 解析：加熱高嶺土與純堿的混合物，發(fā)生的反應為Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑、SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，因此根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為偏鋁酸鈉和硅酸鈉的混合物，B為硅酸和氯化鋁的混合物，C為氯化鋁，D為硅酸。因上述反應過程中二氧化硅、氧化鋁均能與碳酸鈉反應，所以熔融高嶺土時只能選用鐵坩堝。 答案：(1)偏鋁酸鈉和硅酸鈉的混合物　硅酸和氯化鋁的混合物　氯化鋁　硅酸 (2)SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑ (3)D