1、第三单元含硅矿物与信息材料题组一硅酸盐及其产品1材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是 ()选项材料主要化学成分A刚玉、金刚石三氧化二铝B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅答案A解析刚玉的成分是Al2O3，金刚石的成分是C，A错误；大理石、石灰石的成分是CaCO3；普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融而得的硅酸盐，普通水泥是以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏而得到的硅酸盐；石英晶体是结晶的二氧化硅，具有不同的晶型和色彩。2在制玻璃、制水泥两种工业生产中都需要原料()A纯碱 B石灰石 C石英
2、D黏土答案B解析这是一道硅酸盐工业中理论联系实际的试题。解答本题时应熟悉生产玻璃、水泥产品的原料情况。制玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英；制水泥的原料是石灰石、黏土等。相互对比后可知B项为正确答案。3下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是()A这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质答案D解析水玻璃的化学性质稳定，但在空气中易与二氧化碳反应生成硅酸。4用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是()A钙沸石CaAl2Si3O103H2O表示为Al2O3CaO3SiO23H
3、2OB镁橄榄石(Mg2SiO4)表示为MgOSiO2C钾云母(K2Al6Si6H4O24)表示为K2O2H2O3Al2O36SiO2D滑石(Mg3Si4H2O12)表示为3MgO4SiO2H2O答案D解析根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A中Al2O3和CaO的排列顺序有误；B中化学计量数出现了；C中正确的写法应为K2O3Al2O36SiO22H2O；D的写法完全符合要求。题组二SiO2的性质及用途5素有“水晶之乡”美称的江苏省东海县盛产高纯水晶。现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。水晶的主要成分是SiO2。下列关于SiO2的叙述中不正确的是()在固态和液态时，导电性能都很弱能跟强碱
4、反应，但不能与水反应硅与碳原子的最外层上都是4个电子，故SiO2的物理性质与CO2类似既是酸性氧化物，又是碱性氧化物A BC D答案B解析SiO2虽是酸性氧化物，但与CO2在物理性质上有较大的差异。6下列说法中正确的是()A浓硫酸可刻蚀石英艺术品B硅胶可作袋装食品的干燥剂CSiO2既能与KOH溶液反应又能与浓盐酸反应D如右图，若中分别盛有浓硝酸、Na2CO3、Na2SiO3溶液，则可得出结论：酸性：硝酸碳酸硅酸答案B解析二氧化硅只与氢氟酸反应而不与浓H2SO4、浓盐酸反应，A、C两项错误；硅胶多孔、吸附水分能力强，可用作袋装食品的干燥剂，B项正确；由于浓HNO3易挥发，所以中的白色沉淀可能是挥
5、发出的HNO3与Na2SiO3溶液反应所致，不能得出相关的酸性强弱的结论，D项错误。7将过量的CO2分别通入：CaCl2溶液、浓Na2SiO3溶液、Ca(OH)2溶液、饱和Na2CO3溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是()A B C D答案B解析CO2溶于水：CO2H2OH2CO3，H2CO3的酸性比盐酸弱，而比硅酸强。根据酸与盐反应的规律，CO2通入CaCl2溶液无明显现象；过量的CO2通入浓 Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至过量，Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2，最终生成Ca(HCO3)2而无沉
6、淀；过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，生成的 NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而结晶析出，故选B。8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()ANa2SiO3 BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2 DSiO2答案A解析将足量的CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3。加热蒸干，高温灼烧时发生反应：H2SiO3H2OSiO2；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2。
7、由上述关系可知，最后所得固体物质是Na2SiO3。题组三硅的制备及用途9晶体硅与金刚石的结构相似。常温下硅的化学性质稳定。下列关于硅的叙述正确的是()A硅元素在自然界中主要以单质的形式存在B硅是一种重要的半导体材料CSi即使在高温下也难与O2等反应DSi与所有的酸都不反应答案B解析Si化学性质不活泼，但能与O2在高温下反应：SiO2SiO2，也可与HF反应：Si4HF=SiF42H2；Si是一种亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。10制备硅单质时，先从氧化物提取得到粗硅，再提纯为纯硅，主要化学反应如下：SiO22CSi(粗)2COSi(粗)2Cl2SiCl4SiCl42H2Si(纯)4H
8、Cl对上述三个反应的叙述正确的是()A反应中C是还原剂，发生还原反应B反应既是化合反应，又是氧化还原反应，硅元素被还原C若有2.8 g Si反应或生成，三个反应转移的电子数均为0.4NAD工业上在高温条件下分解水获得氢气应用于反应答案C解析反应中有1 mol Si参加，则转移4 mol 电子。11下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：混合物SiO2(CaCO3)CO2(SO2)NaHCO3(Na2SiO3)SiO2(NaCl)除杂试剂分离方法答案混合物SiO2(CaCO3)CO2(SO2)NaHCO3(Na2SiO3)SiO2(NaCl)除杂试剂盐酸饱和NaHCO3溶液通入足
9、量CO2水分离方法过滤洗气过滤过滤解析SiO2(CaCO3)：可利用SiO2不溶于盐酸而CaCO3溶于盐酸除去；CO2(SO2)：可通入饱和NaHCO3溶液；NaHCO3(Na2SiO3)：通入足量CO2气体；SiO2(NaCl)：溶于水过滤。12为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如下图所示的实验装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为_。(2)装置B所盛的试剂是_，其作用是_。(3)装置C所盛试剂是_，C中反应的离子方程式是_。(4)由此得到的结论是酸性_。答案(1)盐酸(2)饱和NaHC
10、O3溶液吸收HCl气体(3)Na2SiO3溶液SiOCO2H2O=H2SiO3CO(或SiO2CO22H2O=2HCOH2SiO3)(4)HClH2CO3H2SiO3解析根据强酸弱酸盐弱酸强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3；根据Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2可以知道酸性：HCl强于H2CO3；然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，由此判断酸性H2CO3H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故选用饱和NaHCO3溶液。1
11、3已知A是一种装饰品的主要成分，根据下图转化关系，回答下列问题：(1)A的用途_(任写一种)，B是_(填化学式，下同)，D是_。(2)写出下列反应的化学方程式：_；_。(3)写出下列反应的离子方程式：_；_。答案(1)制光导纤维(答案合理即可)Na2SiO3H2SiO3(2)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2H2SiO3H2OSiO2(3)SiO22OH=SiOH2OSiO2H=H2SiO3解析由A是一种装饰品的主要成分，高温下能与纯碱反应知，A是SiO2。SiO2与纯碱在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，Na2SiO3与CO2在水中可反应生成H2SiO3，而H2SiO3受热分解又可
12、生成SiO2，所以A是SiO2，B是Na2SiO3，D是H2SiO3。14硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中应用广泛。回答下列问题：(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是_。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有_。(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种技术路线，其中一种工艺流程及主要反应如下所示：发生的主要反应电弧炉SiO22CSi2CO流化床反应器Si3HClSiHCl3H2还原炉SiHCl3H2Si3HCl用石英和焦炭在电弧
13、炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为_。在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2沸点/2 35557.631.88.2物质SiH3ClHClSiH4沸点/30.484.9111.9答案(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)(2)石英、纯碱和石灰石(3)SiO23CSiC2CO蒸馏(或精馏)解析(1)石英的主要成分为SiO2，其可与木炭在高温条件下发生反应：SiO22CSi2CO，生成的Si与未反应的C会混入铁中形成合金。(2)普通玻璃的一般组成为Na2OCaO6SiO2，是将石灰石、纯碱、石英在玻璃熔炉中高温熔融制得的。(3)SiO2与C在高温条件下生成SiC的同时，另一生成物应为CO，而非CO2，因为在高温条件下CO2会与C反应生成CO；根据题给信息和表格中物质的沸点数据，流化床反应的温度为250300 ，生成物经沉降、冷凝后得到混合物，因它们的沸点差距较大，可通过蒸馏的方法进行提纯。