4-1-1《二氧化硅和硅酸》必修1化学同步练习(名师解析)(人教版必修1).docx

第4章 4.1一
1．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是
(　　)
A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C．高温下SiO2与碳酸盐反响生成CO2
D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
【答案】B
【解析】根据选项B可知碳酸能够制备硅酸，由复分解反响的条件可知碳酸的酸性较硅酸强。
2．以下离子方程式书写不正确的选项是
(　　)
A．往NaOH溶液中通入少量CO2
CO2＋OH－===HCO
B．H2SiO3与NaOH溶液混合
2OH－＋H2SiO3===2H2O＋SiO
C．石英砂与烧碱反响制水玻璃
SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
D．往水玻璃中通入二氧化碳
Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋2Na＋＋CO
【答案】A、D
【解析】A项：CO2少量，应生成CO，D项：Na＋未参加反响(Na2SiO3应写成离子)应删去。
3．以下物质敞口盛放，能变质且属于氧化复原反响的是
(　　)
A．浓H2SO4B．烧碱溶液
C．Na2SiO3溶液 D．亚硫酸
【答案】D
4．以下说法正确的选项是
(　　)
A．SiO2在常温下，既能与NaOH溶液反响，又能与HF溶液反响，因此SiO2是一种两性氧化物
B．因为高温时SiO2可与Na2CO3反响放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强
C．工业上用碳复原二氧化硅制粗硅，在反响中氧化剂与复原剂质量比是5∶2
D．SiO2能与NaOH溶液反响，玻璃中含有SiO2，所以不能用玻璃瓶贮存NaOH溶液
【答案】C
【解析】两性氧化物是指既能与酸(H＋)反响生成盐和水，又能和碱(OH－)反响生成盐和水的氧化物。SiO2在常温下，能与NaOH溶液反响，但仅能与HF溶液反响，而与一般的酸不反响(包括盐酸)，这表达了氢氟酸的特殊性，所以SiO2不是两性氧化物。SiO2在高温下与碳酸钠的反响由于是在非水溶液中进行的反响，所以不符合强酸制弱酸的反响规律，不能作为判断硅酸与碳酸酸性强弱的依据，反响原理是由高沸点物质制取低沸点物质，仅能证明SiO2是一种高沸点的物质。由于玻璃瓶内层有一层防腐蚀的光滑、质密的釉质，故能用玻璃瓶贮存NaOH溶液。
5．以下说法正确的选项是
(　　)
A．二氧化硅溶于水显酸性
B．二氧化碳通入水玻璃可以得到硅酸
C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反响放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强
D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
【答案】B
【解析】SiO2难溶于水，也不与水反响，故A项错误。因硅酸的酸性比碳酸弱，故在水玻璃中通入CO2可以发生反响Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，从而B项正确。C项错误。D项中忽略了SiO2与HF的反响，即SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
6．以下物质中不与二氧化硅反响的是
(　　)
A．烧碱 B．氢氟酸
C．硝酸 D．生石灰
【答案】C
【解析】能够与二氧化硅反响的物质主要有强碱溶液、碱性氧化物、HF和某些非金属单质如碳单质。
7．以下物质的主要成分不是SiO2的是
(　　)
A．石英　　　　　　　B．水晶
C．金刚砂 D．玛瑙
【答案】C
【解析】金刚砂的成分是SiC。
8．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是
(　　)
A．Si是非金属元素
B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸
C．SiO2与强碱反响生成盐和水
D．SiO2不能与酸反响
【答案】C
【解析】二氧化硅是酸性氧化物主要是它能够与碱反响产生盐和水。
9．NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在以下哪种试剂瓶中
(　　)
A．具有玻璃塞的细口瓶B．具有玻璃塞的广口瓶
C．带滴管的滴瓶D．具有橡胶塞的细口瓶
【答案】D
【解析】由于玻璃的主要成分中含有二氧化硅，二氧化硅能够与强碱反响产生具有黏性的物质硅酸钠，所以强碱溶液应保存在具有橡胶塞的细口瓶中。
10．以下表达正确的选项是
(　　)
A．酸性氧化物都能与强碱反响
B．酸性氧化物都能与水反响
C．酸性氧化物均不与酸反响
D．两种酸混合后溶液一定显酸性
【答案】A
【解析】B项SiO2不与水反响；C项SiO2可与HF反响；D项假设两酸分别具有氧化性和复原性，那么反响后酸性减弱。
11．化学实验室使用的耐高温的石英坩埚的主要成分是__________；盛放NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞而用橡皮塞的原因是______________________；实验室__________(填“能〞或“否〞)用玻璃瓶保存氢氟酸，说明原因__________________________。
【答案】SiO2　NaOH能与玻璃中含有的SiO2发生化学反响生成Na2SiO3，Na2SiO3有较强的黏性，盛放NaOH的试剂瓶假设用玻璃塞，会使瓶口与瓶塞黏结而影响使用　否　玻璃中含有的SiO2会与HF反响生成SiF4等
12．指出以下反响中SiO2所表现的化学性质或作用，在A～E选项中选择正确答案填入括号内。
①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；(　　)
②SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑；(　　)
③SiO2＋2CSi＋2CO↑；(　　)
④SiO2＋3CSiC＋2CO↑；(　　)
⑤SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。(　　)
A．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀
B．弱氧化性
C．酸性氧化物的通性
D．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来
E．未参加氧化复原反响
【答案】①C　②D　③B　④E　⑤A
【解析】此题较全面地考查了SiO2的性质，将所给选项结合实际一一对应查找。A用来雕刻玻璃，应有氢氟酸(HF)参与反响；B中弱氧化性是指反响中SiO2中的Si得电子，化合价降低；D中挥发性酸酐，应为CO2而不是CO；C中表现酸性氧化物的通性是指SiO2与碱的反响。
13．2022年9月26日，中国北京曙光公司研制出了第一款具有我国完全自主知识产权的高性能CPU芯片——“龙芯〞1号。
(1)“龙芯〞(芯片)的主要化学成分是____________。
(2)在计算机长距离联网使用的传输很快的线路中使用的材料叫__________，主要化学成分是__________。
(3)这种材料埋在地下时，如果裸露在碱性土壤中，结果会断路，用离子方程式说明原因__________。
【答案】(1)硅　(2)光导纤维　二氧化硅　(3)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
14．欲除去下表内所列各物质中的杂质(括号内为杂质)，将所需试剂名称和有关反响方程式填入下表。
编号
混合物
所需试剂
化学方程式
(1)
SiO2(CuO)

(2)
CO2(CO)

(3)
NaHCO3溶液(Na2CO3)

(4)
Na2CO3固体(NaHCO3)

【答案】(1)盐酸　CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O
(2)CuO　CuO＋COCu＋CO2
(3)CO2　Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
(4)无　2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
【解析】(1)SiO2不溶于盐酸，而CuO与盐酸反响，然后过滤；(2)CO具有复原性，用灼热的CuO可除去CO，同时生成CO2；(3)通入CO2使Na2CO3转变成NaHCO3；(4)加热即可。除杂时应遵循的原那么：对主要物质不产生影响，且不可以引入新的杂质。
15．硅胶和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2。二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差异，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反响的化学方程式(是离子反响的，写出离子方程式)。
(1)用NaOH(aq)溶解石英：______________________________。
(2)过滤，向滤液中参加盐酸，至沉淀不再产生：__________________________。
(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：__________。写出硅胶的一种用途：________________。
【答案】(1)2OH－＋SiO2===SiO＋H2O
(2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓
(3)H2SiO3H2O↑＋SiO2
枯燥剂(或“催化剂载体〞)
16．把河沙(主要成分是SiO2)跟镁粉按一定质量比(质量比约为15∶24)混合均匀，装入试管中加热大约1 min后发生剧烈反响，生成一种白色固体化合物和一种硅化物，待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物。
(1)写出河沙与镁粉在加热条件下的化学方程式：
______________________________________。
该反响是__________(填“放热〞或“吸热〞)反响。
(2)生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是____________(填化学式)。
(3)写出产生“爆炸声〞的化学方程式：
__________________________________。
【答案】(1)SiO2＋4Mg2MgO＋Mg2Si　放热
(2)SiH4　(3)SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O
【解析】SiO2与Mg按15∶24的质量比混合，即物质的量之比为1∶4进行混合，发生的反响为：SiO2＋4Mg2MgO＋Mg2Si，其中Mg2Si遇水生成Mg(OH)2和SiH4气体，而SiH4在空气中能自燃，其产物为SiO2和H2O，将SiO2和Mg混合加热后停止加热仍能发生剧烈反响，说明是放热反响。
17．实验室有一种含有二氧化硅的石灰石样品，某同学想准确测定该样品的纯度。他取用2.0 g样品于烧杯中，把20.0 mL稀盐酸分4次参加，充分作用后记录烧杯中固体的质量。请选择适宜的数据并计算：
次序
稀盐酸(mL)
剩余固体(g)
1
先参加5.0 mL
1.32 g
2
再参加5.0 mL
0.64 g
3
再参加5.0 mL
0.20 g
4
再参加5.0 mL
0.20 g
(1)该样品的纯度是多少(含CaCO3的质量分数)
(2)所用盐酸的物质的量浓度是多少(保存两位有效数字)
【答案】(1)90%　(2)2.7 mol·L－1
【解析】SiO2不溶于盐酸，所以最后剩余的固体为SiO2，其质量是0.20 g，那么CaCO3的质量为2.0 g－0.20 g＝1.80 g。所以纯度为×100%＝90%。1中参加5.0 mL HCl消耗CaCO3的质量为2.0 g－1.32 g＝0.68 g。应用化学方程式计算即可得出5.0 mL盐酸含HCl的物质的量为0.013 6 mol，其浓度为0.013 6 mol/5.0 mL×10－3 L·mL－1＝2.7 mol·L－1。