魯科版必修1 第4章第1節(jié)硅無機非金屬材料 作業(yè).doc

自我小測第1課時半導體材料和光導纖維1在自然界中，硅存在于地殼中的各種礦物和巖石中的主要形式是()a晶體硅 b硅酸c二氧化硅和硅酸鹽 dsic2對于化學方程式sio23csic2co，有關(guān)敘述正確的是()a反應中sio2是氧化劑，c是還原劑b硅元素被還原了，碳元素被氧化了c在反應中c既是氧化劑又是還原劑d在反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為213下列變化中不能一步實現(xiàn)的是()ana2sio3h2sio3bh2sio3sio2csio2h2sio3dsio2na2sio34下列說法：硅化學性質(zhì)很穩(wěn)定，因此硅在自然界中以游離態(tài)形式存在；二氧化硅和二氧化碳在物理性質(zhì)上有很大的差異；二氧化硅是一種酸性氧化物，它不與任何酸發(fā)生反應，正確的是()a bc d5地殼中含量占第一、第二位的元素形成的化合物不具有的性質(zhì)是()a常溫下與水反應生成酸b常溫下能與苛性鈉反應c高溫下能與cao、caco3反應d常溫下能與氫氟酸反應6有科學家提出硅是“21世紀的能源”“未來的石油”的觀點。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，下列關(guān)于其有利因素的說法中，你認為不妥的是()a便于運輸、儲存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料b自然界的含硅化合物易開采c硅燃燒放出的熱量大，燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度低且容易有效控制d自然界中存在大量的單質(zhì)硅7目前，我國正在大力建設高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡，即信息高速公路。光纖通信所使用的光纜，其主要部件為光導纖維。下列說法正確的是()制造光導纖維的主要原料是caco3制造光導纖維的主要原料是sio2光導纖維傳遞光信號的基本物理原理是光的全反射光導纖維傳遞光信號的基本物理原理是光的折射a bc d8下列離子方程式書寫不正確的是()a往naoh溶液中加入過量co2：co2ohhcob單質(zhì)si與氫氟酸反應：si4hf2h2sif4c石英砂與燒堿反應制水玻璃：sio22ohsioh2od往水玻璃中通入二氧化碳：na2sio3h2oco2h2sio3co2na9將2.8 g硅粉與2.3 g鈉同時放入足量水中，采用恰當?shù)姆椒ㄊ占磻^程中產(chǎn)生的氣體(全部收集)，這些氣體在標準狀況下的體積為()a1.12 l b4.48 lc5.6 l d3.36 l10如圖，已知：單質(zhì)e可作為半導體材料；化合物f是不能生成鹽的氧化物；化合物i能溶于水呈酸性，它能夠跟氧化物a起反應。據(jù)此，請?zhí)羁眨?1)化合物f是_。(2)化合物i是_。(3)反應的化學方程式是_。(4)反應的化學方程式是_。11晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅粗硅與干燥hcl氣體反應制得sihcl3：si3hclsihcl3h2sihcl3與過量h2在1 0001 100 反應制得純硅。已知sihcl3能與h2o強烈反應，在空氣中易自燃。請回答下列問題：(1)第步制備粗硅的化學反應方程式為_。(2)粗硅與hcl反應完全后，經(jīng)冷凝得到的sihcl3(沸點33.0 )中含有少量sicl4(沸點57.6 )和hcl(沸點84.7 )，提純sihcl3采用的方法為_。(3)用sihcl3與過量h2反應制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)：裝置b中的試劑是_。裝置c中的燒瓶需要加熱，其目的是_。反應一段時間后，裝置d中觀察到的現(xiàn)象是_，裝置d不能采用普通玻璃管的原因是_，裝置d中發(fā)生反應的化學方程式為_。為保證制備純硅實驗的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應溫度以及_。為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑(填寫字母代號)是_。a碘水 b氯水cnaoh溶液 dkscn溶液ena2so3溶液參考答案1解析：在自然界里沒有游離態(tài)的硅，只有化合態(tài)的硅，硅的化合物幾乎全部都是二氧化硅和硅酸鹽。答案：c2解析：根據(jù)化合價的變化可知氧化劑和還原劑都是c，sio2既不是氧化劑也不是還原劑。答案：c3解析：na2sio3與鹽酸可以制得h2sio3，h2sio3受熱分解可得sio2，sio2不溶于水，不能與水反應，直接得到h2sio3，但可與naoh溶液直接反應得到na2sio3。答案：c4解析：雖然元素的存在形式與元素的化學性質(zhì)(活潑性)有關(guān)系，但要注意特例：硅雖然化學性質(zhì)穩(wěn)定，但在自然界中卻以化合態(tài)(二氧化硅和硅酸鹽)形式存在；二氧化硅晶體與二氧化碳的物理性質(zhì)(如熔、沸點)有很大的差異；一般而言，酸性氧化物不會和酸發(fā)生反應，像sio2不會和hno3、h2so4等發(fā)生反應，但它卻很容易和氫氟酸反應：4hfsio2sif42h2o，因此上述說法中只有是正確的，選d項。答案：d5解析：地殼中含量占第一、第二位的元素分別是氧和硅，它們所形成的化合物是sio2，sio2常溫下不與水反應。答案：a6解析：有些燃料，如氫氣具有發(fā)熱量大、無污染等優(yōu)點，但從運輸、儲存角度就不如硅了，硅是固體，常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，是非常安全的；另外，硅在自然界中存在廣泛，硅的化合物易開采，其燃燒產(chǎn)物為sio2，對環(huán)境污染程度低。但需注意的是，自然界沒有游離態(tài)的硅，因此，d是錯誤的。答案：d7解析：本題綜合考查了學生對新型無機非金屬材料的了解，以及物理光學的基本原理。光導纖維主要原料的化學成分是sio2，而光導纖維傳遞光信號的基本原理則是光的全反射。答案：b8解析：往naoh溶液中通入少量co2，生成物是na2co3，通入過量的co2時生成nahco3。硅常溫下不與酸反應，但與氫氟酸反應，hf是弱酸，所以離子方程式與化學方程式相同。石英砂的成分為sio2，與燒堿反應生成鹽和水。na2sio3易溶于水，na2sio3電離生成na和sio。答案：d9解析：2na2h2o2naohh2 223 g 2 mol 22.4 l 2.3 g 0.1 mol 1.12 lsi2naohh2ona2sio32h228 g2 mol222.4 l14 g0.1 mol 2.24 l反應后硅有剩余，v(h2)1.12 l2.24 l3.36 l。答案：d10解析：本題主要考查元素化合物的性質(zhì)，是一道常規(guī)的框圖推斷題。要求學生能在全面系統(tǒng)地掌握元素及化合物性質(zhì)的基礎上，善于抓住某些元素的特殊性質(zhì)為解題的突破口和切入點。由題中所敘述的條件，單質(zhì)e為半導體材料，化合物f是不能生成鹽的氧化物，結(jié)合框圖中的反應可推知e和f分別為si和co。反應為：sio22csi2co。氧化物a是sio2，它除了跟氫氟酸反應以外不跟任何酸反應，由此可判斷化合物i為hf。由“氧化物c單質(zhì)dhf單質(zhì)h”可推知該反應為：2f22h2o4hfo2，至此即可突破全題。答案：(1)co(2)hf(3)2h2o22h2o(4)2f22h2o4hfo211解析：本題以粗硅提純?yōu)樾畔?，考查了化學方程式書寫、基本實驗操作和設計等知識。在實驗過程中需要注意以下幾點：分離兩種沸點不同或差別較大的物質(zhì)的時候可以采取分餾或蒸餾的方法。h2在還原sihcl3之前需要干燥。h2還原sihcl3需要在石英管中進行，在高溫下要考慮到玻璃的軟化。鐵單質(zhì)的檢驗是根據(jù)題意中的先轉(zhuǎn)化為了fe3后再進行檢驗。答案：(1)sio22csi2co(2)分餾(或蒸餾)(3)濃硫酸使滴入燒瓶中的sihcl3汽化有固體生成 在反應溫度下，普通玻璃會軟化sihcl3h2si3hcl排盡裝置中的空氣bd第2課時硅酸鹽與無機非金屬材料1玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上進行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是()a燒堿 b純堿c氫氟酸 d鹽酸2想一下為什么可將陶瓷、玻璃、水泥歸納在一起，然后從所給的4個詞中選出1個與它們同類的物質(zhì)()a光導纖維 b有機玻璃c人造纖維 d磚瓦3不可用來制取硅酸的反應是()a硅酸鈉中加入稀硫酸b二氧化硅加入沸水中c水玻璃中通入足量的co2d硅酸鈉溶液中加入鹽酸4制造太陽能電池需要高純度的硅，工業(yè)上制高純硅常用以下反應實現(xiàn)：si(s)3hcl(g)sihcl3(g)h2(g)(反應放熱)sihcl3h2si3hcl下列對上述兩個反應的敘述中，錯誤的是()a兩個反應都是置換反應b反應是吸熱反應c兩個反應互為可逆反應d兩個反應都是氧化還原反應答案：c5過量的泥沙、純堿、生石灰熔融后生成()水泥玻璃瓷器混凝土一種硅酸鹽產(chǎn)品a和 b和c d6新型無機非金屬材料與傳統(tǒng)無機非金屬材料的共同特性是()a耐高溫性 b具有電學特性c具有光學特性 d具有生物功能7下列離子方程式書寫不正確的是()a硅與燒堿溶液：si2ohh2osio2h2b單質(zhì)硅與氫氟酸反應：si4hf2h2sif4c石英砂與燒堿反應制水玻璃：sio22ohsioh2od往水玻璃中通入二氧化碳：na2sio3h2oco2h2sio32naco8(雙選)下列各項的敘述中，錯誤的是()a普通水泥的主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣和鋁酸三鈣等b水泥是一種純凈物c混凝土常以鋼筋做骨架，而不用其他金屬，是因為鋼筋的硬度大且其熱膨脹系數(shù)和混凝土相差不大d水泥具有水硬性，故不適合水下施工9中國北京曙光公司研制出了第一款具有我國完全知識產(chǎn)權(quán)的高性能cpu芯片“龍芯一號”。(1)“龍芯”(芯片)的主要化學成分是_。(2)計算機長距離聯(lián)網(wǎng)使用的傳輸速度很快的線路的材料叫_，主要化學成分是_，屬于_材料。(3)如果這種埋在地下的材料裸露在堿性土壤中，會導致斷路。用離子方程式說明其原因：_。10100 g caco3與30 g sio2的混合物加強熱，使之充分反應。請計算得到氣體的體積為多少(標準狀況)?參考答案1解析：氫氟酸能與二氧化硅發(fā)生化學反應生成sif4，氫氟酸具有強腐蝕性，故可用來在玻璃上雕花或刻字。燒堿也能與二氧化硅反應，但作用遠不如氫氟酸強。答案：c2解析：無機非金屬材料分為傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料，傳統(tǒng)無機非金屬材料主要是指硅酸鹽材料，如：玻璃、水泥、陶瓷，其中磚瓦是陶瓷中的一種。答案：d3解析：a、c、d三項中h2so4、h2co3、hcl的酸性都強于硅酸，制得的h2sio3難溶于水而分離；b項中sio2不溶于水，因而不能制得h2sio3。答案：b4解析：兩個反應所發(fā)生的條件不同，因此不是可逆反應，故選c。5解析：本題主要考查了硅酸鹽材料的制備和用途，泥沙的主要成分是sio2和硅酸鹽，sio2、純堿、生石灰可制玻璃，而玻璃是硅酸鹽產(chǎn)品之一，故正確答案為b。答案：b6解析：本題主要考查了無機非金屬材料，可以看出：a是二者的共性，b、c、d是不同種類的新型無機非金屬材料的特性。答案：a7解析：硅常溫下不與酸反應，但與氫氟酸反應，hf是弱酸，所以離子方程式與化學方程式相同，石英砂的成分為sio2，與燒堿反應生成鹽和水，na2sio3易溶于水，na2sio3電離生成na和sio。答案：d8解析：這是一道常識性題目，解決這個問題的關(guān)鍵是要熟悉普通水泥的成分及水泥的性能、應用等。其主要成分是硅酸三鈣(3caosio2)、硅酸二鈣(2caosio2)和鋁酸三鈣(3caoal2o3)，故水泥應是一種混合物。水泥具有水硬性，在水中也能硬化，因此可進行水下施工?；炷烈凿摻钭龉羌埽且驗殇摻畹臒崤蛎浵禂?shù)和其相差不大且鋼筋的硬度較大。答案：bd9解析：該題是對si及sio2性質(zhì)和用途的考查。制造芯片的原料是晶體硅；sio2可制成光導纖維，用于傳輸信息；sio2可與堿反應生成硅酸鹽而被腐蝕。答案：(1)si(2)光導纖維sio2新型無機非金屬(3)sio22ohsioh2o10解析：方法1(常規(guī)法)：二者混合加強熱發(fā)生的反應為caco3sio2casio3co2，特別要注意的是：30 g sio2完全反應只消耗50 g caco3，剩余的caco3還要單獨分解，又生成一部分co2。解：caco3sio2casio3co2 100 g 60 g 22.4 l 50 g 3