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- 2021-07-06 发布
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新课标高一化学同步测试(B)
第一节 无机非金属材料的主角—硅
一、选择题:(本小题共11小题,每小题5分,共55分)
1.下列说法正确的是( )
A.SiO2溶于水显酸性
B.CO2通入水玻璃可得硅酸
C.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸
D.SiO2晶体中不存在单个SiO2分子
2.下列关于碳和硅的叙述中不正确的是( )
A.金刚石和晶体硅都是原子晶体
B.地壳中硅元素比碳元素含量多
C.自然界里碳元素化合物比硅元素化合物种类多
D.碳和硅的氧化物都是分子晶体
3.下列说法正确的是( )
A.SiO2溶于水显酸性
B.CO2通入水玻璃中可得到原硅酸
C.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸
D.因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2,所以硅酸的酸性比碳酸强
4.10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应,产生CO20.1mol,则此样品中可能含有的杂质是( )
A.KHCO3和MgCO3 B.MgCO3和SiO2
C.K2CO3和SiO2 D.无法确定
5.下列物质中不与二氧化硅反应的是( )
A.烧碱 B.氢氟酸 C.硝酸 D.生石灰
6.石墨炸弹爆炸时,能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维,造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨( )
A.有剧毒 B.易燃、易爆 C.能导电 D.有放射性
7.下列关于二氧化硅的说法中,错误的是( )
A.二氧化硅也叫硅酐
B.二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成
C.不能用二氧化硅跟水直接作用制取硅酸
D.二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,所以它是两性氧化物
8.纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解,当剩余的固体物质质量为原试样质量一半时,碳酸氢钙的分解率是( )
A.50% B.75% C.92.7% D.100%
9.二氧化硅是酸酐的原因是( )
A.它溶于水得相应的酸
B.它对应的水化物是可溶性强酸
C.它与强碱溶液反应只生成盐和水
D.它是非金属氧化物
10.下面关于硅的叙述中,正确的是( )
A.硅的非金属性比碳强,只有在高温下才能跟氢气起化合反应
B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在
D.硅在电子工业中,是重要的半导体材料
11.证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是( )
A.加入过量的盐酸,观察是否有气泡冒出
B.加入过量的烧碱溶液,观察是否有固体溶解
C.加热至高温,观察是否有气泡冒出,是否有硅酸钙生成
D.先加过量的盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现;若有不溶物则滤出,投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解
二、填空题:(40分)
12.实验室中盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞,是因为(用化学方程式表示)___________________________。
13.物质A是一种高熔点化合物,不溶于H2SO4、硝酸,却溶于氢氟酸;C是一种气体;D是白色胶状沉淀;E是白色固体。A、B、C、D、E之间的转化如右图,试推断:
A.________;B._______;C._______;D.________;E.________。
14.有A、B、C、D四种含硅元素的物质,它们能发生如下反应:
(1)C与烧碱溶液反应生成A和水;(2)A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D;(3)B在空气中燃烧生成C;(4)C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体;(5)C在高温下与碳反应生成单质B。
根据上述变化,写出A、B、C、D的化学式。
15.写出以SiO2为原料制备H2SiO3的化学方程式___________________________。
三、简答题:(5分)
16.下列两个反应的反应原理是否存在矛盾?为什么?
①Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3
②siO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
答案及详解:
1.BD解析:SiO2不溶于水;SiO2是Si—O键结合而成的空间网状的原子晶体,其中Si、O原子个数比为1∶2,不存在单个的“SiO2”分子。SiO2是酸性氧化物,但不与水和一般酸反应,常温下只能与氢氟酸反应。H2CO3的酸性比H2SiO3强,故CO2通入Na2SiO3溶液中可发生反应:CO2+Na2SiO3+H2ONa2CO3+H2SiO3↓。正确选项为B、D。
2.D
3.B解析:SiO2是一种难溶于水的固体,故A是不正确的。SiO2可与HF作用,故保存氢氟酸时不能使用玻璃瓶。SiO2可与Na2CO3在高温条件下反应是因为生成的CO2气体能不断地从反应体系中逸出,从而促进平衡向正反应方向移动,而并非因为H2SiO3酸性比H2CO3强。
4.B解析:10gCaCO3刚好相当于0.1mol,完全反应时恰好可放出0.1mol的CO2。若其中含有杂质,则应是一个产生CO2的能力强的(等质量的情况产生比CaCO3更多的气体)和另一个产生CO2的能力不如CaCO3或干脆不产生CO2的物质组成的混合物,符合该条件的只有B项。
5.C解析:一般而言,酸性氧化物不与酸起反应,但SiO2与HF的反应是此规律的特例。由二氧化硅的化学性质知,SiO2能与NaOH、HF、CaO反应,但不能与HNO3反应。
6.C解析:
学习中要将基础知识与实际应用相联系,解题时要善于捕捉关键信息。本题主要考查石墨的性质。根据题干中信息“造成输电线、电厂设备损坏”,可分析知与石墨物理性质中的导电性相关。
7.BD解析:酸酐与对应的酸中心元素化合价相同,SiO2和H2SiO3的化合价相同,所以SiO2尽管难溶于水,但它仍是硅酸的酸酐,A正确;SiO2为原子晶体,故SiO2不能表示其分子组成,即二氧化硅中并不存在SiO2分子,B错误;二氧化硅难溶于水,且不与水反应,无法直接与水反应制取硅酸,C正确;SiO2与HF酸反应的方程式为:SiO2+4HFSiF4↑十2H2O,SiF4不是盐,SiO2与HF酸反应只是一种特殊情况,所以不能说SiO2是两性氧化物,D错误。
8.D 解析:Ca(HCO3)2+↑①
CaCO3CaO+CO2↑②
由①可知当Ca(HCO3)2全部分解后,剩余固体质量大于一半,所以只有②也发生反应才有可能使质量减少一半。又因为Ca(HCO3)2稍加热就分解,而CaCO3必须在高温下才分解。即当CaCO3发生分解时,Ca(HCO3)2已全部分解完毕。
9.C解析:SiO2是酸酐的原因应当是它与强碱溶液反应只生成盐和水,它不溶于水,对应的酸H2SiO3也不是强酸,故应选C。
10.D解析:硅的非金属性比碳弱,A项错;硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位,排名前四位的是O、Si、Al、Fe,所以B项错;硅在自然界中是以化合态存在的,所以C项也错,答案应选D。
11.D解析:SiO2不溶于除氢氟酸以外的酸,CaO、CaCO3均可溶于盐酸且CaCO3溶于盐酸有气泡生成,SiO2可以溶于NaOH溶液。本题应选D。
12.2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O
13.SiO2 Na2SiO3 CO2 H4SiO4 H2SiO3
14.Na2SiO3 Si SiO2 CaSiO3
15.不矛盾;原因见上。
解析:本题利用CO2、SiO2、Na2SiO3、H2CO3、H2SiO3等化合物的性质,考查同学们的逻辑推理能力以及思维的敏捷性和深刻性。反应①是在溶液中进行的反应,反应之所以能够发生,是由于酸性H2CO3>H2SiO3,反应符合“强酸制弱酸”的复分解反应原理;而反应②是在高温熔融状态下的反应,由于CO2
可从熔融体中逸出,使得反应可以发生,而与酸性H2CO3>H2SiO3无关。
点评:①是在水溶液中进行的复分解反应,②是固体与固体之间的反应(非水条件);①是常温下的反应,②是高温条件下的反应。两个反应的条件不同,实质上没有可比性,因为它们的反应原理、反应条件与本质均不同。
16.SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O
Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3↓
或Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3↓
Na2SiO3+2CO2+2H2O2NaHCO3+H2SiO3↓
解析:SiO2难溶于水,不能与水发生反应,这样就只能先用SiO2与其他物质先作用生成硅酸盐,再根据硅酸是弱酸,用硅酸盐与酸作用来制备硅酸。
点评:一般来说,受热易分解的酸或碱,其对应的氧化物则不能与水反应,如H2SiO3H2O+SiO2,则SiO2不能与水反应;Cu(OH)2CuO+H2O,则CuO不能与水反应。硅酸不能溶于水,且不能溶于(HCl、H2SO4、HNO3等)强酸。不溶于强酸的物质还有:CuS、Ag2S、PbS、HgS、AgCl、AgBr、AgI、BaSO4等。
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