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无机非金属材料的主角—硅习题

无机非金属材料的主角—硅习题
无机非金属材料的主角—硅习题

《无机非金属材料的主角—硅》测试题

一、选择题:(本小题共16小题,每小题3分,共48分)

1.下列关于硅的说法不正确的是()

A.硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽的固体

B.硅的导电性能介于金属与绝缘体之间,是良好的半导体材料

C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应

D.加热到一定温度时,硅能与氢气、氧气等非金属发生反应

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型的晶体

3.硅酸铜钡是当今用最新科学技术才合成的一种物质,然而科学家惊奇地发现,我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟也是硅酸铜钡。由以上事实推测关于硅酸铜钡的说法错误的是()

A.易溶于水

B.难溶于水

C.属于硅酸盐

D.属于无机材料

4.能证明SiO2是酸性氧化物的是()

A. SiO2+3C SiC+2CO↑

B. SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O

C. SiO2+4HF SiF4↑+2H2O

D. SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑

5.下列说法正确的是()

A.原硅酸是白色胶状物,失去部分水后变成白色粉末状硅酸

B. SiO2分子由一个硅原子和两个氧原子构成

C. SiO2溶于水后则慢慢生成硅酸

D. SiO2既能与酸反应,又能与强碱反应,故它是两性氧化物

6.将过量的CO2通入下列溶液中,出现浑浊的是()

A. CaCl2溶液

B.石灰水

C.饱和Na2CO3溶液

D.水玻璃

7.10g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MgCO3B.MgCO3和SiO2

C.K2CO3和SiO2 D.无法确定

8.某种矿物的组成是2MgO.SiO2,其中的酸根离子是 ( )

A.SiO32-

B.Si2O62-

C.SiO22-

D.SiO44-

9.下列说法正确的是()

A.SiO2能溶于水

B.天然的SiO2称为硅石,其存在形态有结晶形和无定形两种

C.硅酸是一种很强的酸

D.因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2,所以硅酸的酸性比碳酸强

10.不能用磨口玻璃瓶贮存的一组物质是()

A.溴水、氯水、碘水

B. 氢溴酸、氢氯酸、氢硫酸

C.NaOH溶液、水玻璃

D.浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸

11.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

12.生产、生活离不开各种化学物质,下列说法不正确的是()

A.不需要通过化学反应就能从海水中获得食盐和淡水

B.潜水艇在紧急情况下可用过氧化钠供氧

C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂

D.工业上常用单质硅作为制光导纤维的原料;用铝粉还原一些金属氧化物来制金属

13.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%

14.二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

15.下列物质久置空气中(不考虑水分蒸发或吸收空气中的水分)变质,且能析出固体,加入盐酸时,固体不溶解的是()

A、澄清石灰水

B、水玻璃

C、氯化钡

D、氧化钙溶液

16.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:(包括4小题,共37分)

17(8分)写出以SiO2为原料制备H2SiO3的化学方程式____________________。在实验室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)_____________________。

18(10分)物质A是一种高熔点化合物,不溶于硫酸,硝酸等强酸。A与纯碱熔融反应,生成化合物B,同时放出气体C;把气体C通过B的溶液中,则得到化合物D;D在干燥空气中转变为化合物E;将E加热又得到化合物A。试写出A、B、C、D、E的化学式:A____、B____、C____、D____、E____。

19(8分)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。

20(11分)如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选答案的编号填入在表内相应的空格内(如果不需要外加试剂,则对应答案栏可空着)。

I.可供选择的试剂:A.盐酸 B.氢氧化钠溶液 C.氧气D.水 E.二氧化碳

II.可选用的操作:①水洗②加热③高温灼烧④过滤⑤结晶

三、简答题(5分)

21(5分)下列两个反应的反应原理是否存在矛盾?为什么?

①Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3↓+Na2CO3

②SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑

四、计算题(10分)

22(10分)现有CaCO3和SiO2混合物29g,在高温下充分反应,放出气体,冷却后称重为20.2g。把反应生成物加适量水,搅拌,再把水蒸干,称其重量为21.1g。问:

(1)原混合物中有CaCO3和SiO2各多少g?

(2)标准状况下放出多少L气体?

参考答案:

1.C

2.D

3.A

4.B

5.A

6.CD

7.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。

8.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+H2O Na2CO3+H2SiO3↓。正确为B、D。9.B解析:SiO2是一种难溶于水的固体,故A不正确。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。

10.C解析:凡是能与玻璃发生反应的,均不能用磨口玻璃瓶贮存。

11.C解析: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。

12.D 解析:工业上制造光导纤维的原料是二氧化硅。

13.D 解析:Ca(HCO3)2+↑①

CaCO3 CaO+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。

14.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。

15.B

16.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。

17.答案:SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O

Na2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3↓ 或Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3↓

Na2SiO3+2CO2+2H2O 2NaHCO3+H2SiO3↓

2NaOH+SiO2 Na2SiO3+H2O

18.答案:SiO2Na2SiO3CO2H4SiO4H2SiO3

解析:根据对实验现象的分析,A是不溶于硫酸、硝酸等强酸的高熔点化合物,它能与纯碱熔融反应,而且放出气体C,可初步判断A可能是SiO2,B可能是Na2SiO3,C可能是CO2。若把CO2通过Na2SiO3溶液中,会得到胶状沉淀H4SiO4,H4SiO4在干燥空气中易脱水生成H2SiO3,H2SiO3只有加热才能生成SiO2。这些都是与题目所给出的实验现象相符合,证实A确实是SiO2。其它物质的推断就迎刃而解。

19.答案:Na2SiO3Si SiO2CaSiO3

20. 解析:可根据二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物;它可跟强碱反应,不跟酸(氢氟酸除外)反应;它受热不分解等性质。而三氧化二铁,碳酸钙跟盐酸反应;硅酸、氯化铵能受热分解。通过一定操作,除去杂质。除杂过程中所发生的化学方程式如下:

(1)SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O (3)Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O

(4)CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O (5)H2SiO3 SiO2+H2O

(6)NH4Cl NH3↑+HCl↑

答案:(1)B,④ (2)D,④,⑤

(3)A,④ (4)A,④

(5)③ (6)②

21.不矛盾;原因如下。

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是在常温下溶液中进行的反应,在水溶液中进行的复分解反应,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固体与固体之间的反应(非水条件),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。

22.解析:高温下反应:CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑

若SiO2过量,不反应;若CaCO3过量高温下要分解: CaCO3 CaO+CO2↑

生成物CaSiO3和反应物SiO2不溶于水也不与水反应,生成物加水后蒸干质量增加,只有CaO与水反应,增重21.2-20.2=0.9g,故20.2g产物中含CaO0.9/18×56=2.8g,有CaSiO320.2-2.8=17.4g。则CaCO3过量,其重量为0.9/18×100=5g。

(1)设高温下有XgCaCO3与y gSiO2反应,生成aLCO2.

CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2↑

100 60 116 22.4L

X y 17.4 aL

100/X=116/17.4 X=15g

60/y=116/17.4 y=9g

(2)5gCaCO3是0.05mol,分解放出CO2为:0.05×22.4=1.12L 共放出CO23.36+1.12=4.48L

答案:(1)CaCO320g SiO2 9g (2)4.48L

备用题

1.下列说法正确的是 ( )

A.硅材料广泛应用于光纤通讯

B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品

C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品

D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应

[答案]A。[提示]水晶即SiO2,不是硅酸盐。

2.下列物质中,不含有硅酸盐的是 ( )

A.水玻璃

B.硅芯片

C.黏土

D.普通水泥

[答案]B。

无机非金属材料的主角——硅重点知识归纳及典型习题

重 点 突 破 锁定高考热点 探究规律方法 熔沸点高,硬度大,其中金刚石为硬度最大的物质。 2.一般情况,非金属元素单质为绝缘体,但硅为半导体,石墨为电的良导体。 3.一般情况,较强氧化剂+较强还原剂===较弱氧化剂+较弱 还原剂,而碳却能还原出比它更强的还原剂:SiO 2+2C===== 高温Si +2CO ↑,FeO +C===== 高温Fe +CO ↑。 4.硅为非金属,却可以和强碱溶液反应,放出氢气: Si +2NaOH +H 2O===Na 2SiO 3+2H 2↑。 5.一般情况,较活泼金属+酸===盐+氢气,然而Si 是非金属,却能与氢氟酸发生反应:Si +4HF===SiF 4↑+2H 2↑。 6.一般情况,碱性氧化物+酸===盐+水,SiO 2是酸性氧化物,却能与氢氟酸发生反应:SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O 。 7.一般情况,较强酸+弱酸盐===较弱酸+较强酸盐。虽然酸 性:H 2CO 3>H 2SiO 3,却能发生如下反应:Na 2CO 3+SiO 2===== 高温Na 2SiO 3+CO 2↑。 8.一般情况,非常活泼金属(Na 、K 等)才能够置换出水中的氢, 但C +H 2O(g)=====高温CO +H 2 。 9.一般情况,非金属氧化物与水反应生成相应的酸,如SO 3+H 2O===H 2SO 4,但SiO 2不溶于水,不与水反应。 题组训练

1.某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素() A.在自然界中只以化合态的形式存在 B.单质常用作半导体材料和光导纤维 C.最高价氧化物不与酸反应 D.气态氢化物比甲烷稳定 解析该短周期非金属元素为Si,硅在自然界中只以化合态形式存在,A项正确;单质硅可用作半导体材料,而光导纤维的主要成分是SiO2,B项错误;Si的最高价氧化物为SiO2,其可以与氢氟酸反应,C项错误;由于非金属性Si

《无机非金属材料的主角——硅》

时间:45分钟分值:100分 一、选择题(每小题4分,共48分) 1 .我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星,用来对月球土壤中14种元素的分布及含量进 行探测等。月球的矿产资源极为丰富,仅月球表层5cm厚的沙土中就含铁单质上亿吨,月 球上的主要矿物有辉石[CaMgSi 2O6卜斜长石[KAISi 3O8]和橄榄石[(Mg , Fe)2 SiO4 ]等,下列说法或分析不正确的是() A .辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B .斜长石的氧化物形式可表示为:K2O ? Al 2O3 ? 6SiO 2 C .辉石、斜长石和橄榄石都可用于冶炼金属 D .月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱 [解析]铁的活动性是不会改变的,只是月球上没有氧气,故在月球上存在游离态铁。 [答案]D 2 .下列关于硅及其化合物的叙述中,错误的是 A .硅是良好的半导体材料 咼温 B .二氧化硅能与石灰石反应:SiO2 + CaCO 3 =====CaSiO 3 + CO 2 f 咼温 C .可以用焦炭还原二氧化硅生产硅:SiO2 + 2C=====Si + 2CO f D .水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO 3和SiO 2 [解析]本题考查硅及其化合物。水泥的主要成分为硅酸三钙(3CaO ? SiO 2)、硅酸二钙(2CaO ? SiO 2)、铝酸三钙(3CaO ? Al 2O3),而Na z SiO 3、CaSiO 3 和SiO 2 为玻璃的主要成分。 [答案]D

3 .下列叙述中正确的是() A .进行H20和H 2S的热分解实验,可确定S、O两种元素的非金属性强弱 B .根据同浓度的NaCI和NaF溶液的pH,可确定F、CI两元素的非金属性强弱

(完整版)无机非金属材料的主角硅题目及答案

第一节无机非金属材料的主角—硅(B) 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MgCO3B.MgCO3和SiO2 C.K2CO3和SiO2D.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H 2SO4、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;

硅-无机非金属材料教案

硅无机非金属材料教案 一、教学目标 1. 了解硅、二氧化硅的主要性质。 2. 认识硅、二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。 3、认识物之间既有相似性,又有各自的特性 4、初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力 二、教学重点、难点 重点:二氧化硅的结构、性质和用途;硅单质的用途 难点:二氧化硅的结构和化学性质 三、教学方法 1、自主学习,培养学生自学的能力。 2、设疑引导、变疑为导、变教为导的思路教学法 四、教学过程 新课导入:材料是人类生活必不可少的物质基础。没有感光材料,我们就没法留下美好的回忆;没有高纯的单晶硅就没有今天的电脑;没有特殊的新型材料,火箭就没法上天,人类的登月计划也无法实现,因此说材料的发展对我们的生活至关重要。从化学的角度来说,任何物质都是由元素组成,那元素与这些材料之间又有什么样的关系呢?接下来我们就来学习一下元素与材料之间的关系。 板书:硅无机非金属材料 学生活动:阅读教材思考一下问题 1、无机非金属材料包括哪些? 2、这类材料的特点有哪些? 讲解: 1、无机非金属材料包括陶瓷、玻璃、无机非金属涂层等 2、这类材料的特点是耐高温、硬度高、抗腐蚀,有些材料还有独特的光电性质。 一、半导体材料与单质硅 学生活动:阅读教材思考一下问题 1、什么是半导体材料? 2、最早使用的半导体材料是什么?为什么能广泛使用? 3、现在广泛使用的半导体材料是什么?为什么能广泛使用? 讲解:1、半导体材料是指导电能力介于导体与绝缘体之间的一类材料;

2、最早使用的半导体材料是锗,由于其含量很低,提炼工艺复杂,价格昂贵,所以没能广泛使用。 3、现在广泛使用的半导体材料低硅,由于其储量丰富,仅次于氧,常温下化学性质稳定,所以能广泛使用。 过渡:硅除了作为半导体材料被广泛使用外,还具有什么其他的性质和用途呢? 硅的性质与用途 1、物理性质:灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,是一种良好的半导体材料。 硅的同素异形体:晶体硅和无定形硅 2、预测物质的化学性质(分类思想) 硅属于非金属单质应该和C、P、S等非金属单质具有类似的性质 1、C、P、S等非金属单质常温下性质比较稳定 硅的性质在常温也比较稳定 2、C、P、S等非金属单质在一定条件下可以和氧气反应 硅也在一定条件下和氧气反应 学生活动:画出C、Si的原子结构简图,并由此分析:硅的化学性质活不活泼,为什么?硅的化合价主要是多少? 讲解:Si原子最外层有四个电子,既不易失电子,也不易得电子,所以,硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。硅是一种亲氧元素,在自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上,硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。 化学性质:(常温下比较稳定) Si+O2△SiO2(条件:研碎的硅、加热) 过渡:硅的性质比较稳定,长温下除了可以和F2、HF及强碱反应外,很难和其他物质反应 学生活动:根据硅的化合价分别写出硅与F2、HF及强碱的化学反应方程式: Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=NaSiO3+2H2↑ 过渡:高纯度的单质硅作为半导体材料而被广泛应用于电子、计算机领域,但在自然界中并没有游离态的硅存在,大多以SiO2、硅酸盐的形式存在,这就需要我们通过化学方法制取单质硅。

《无机非金属材料的主角──硅》 教学设计教学资料

《无机非金属材料的主角──硅》教学设 计

《无机非金属材料的主角──硅》教学设计 1.指导思想与理论依据 高中化学新课程着眼于学生发展、社会发展和学科发展的需要,强调密切联系社会生活实际,关注化学发展的前沿,注重化学与生活、社会、技术之间的相互影响和相互联系,高度重视实验与探究,倡导自主、探究、合作的学习方式。 因此,本节课在内容安排上突破传统的物质中心模式,不再追求元素化合物知识系统(存在、组成、结构、性质、制法、用途)的完整,而是注重STS教育,从学生已有的生活经验出发,引导学生学习身边的常见物质,将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中,体现其社会应用价值。这样的学习顺序符合学生的认知规律,有利于学生的学习。 2.教学内容分析 (1)主要内容 本课时位于化学必修1的第四章第一节,主要内容是二氧化硅和硅酸。本节课的主线是: 本节课重点介绍了硅酸凝胶的制取方法、硅胶的用途以及二氧化硅的重要性质和用途。 (2)地位与作用 硅及其化合物作为非金属元素知识的开端,是在第三章“金属及其化合物”内容的基础上,继续进行关于元素化合物知识的学习和研究方法的训练,本节教学采用主线为“硅酸盐──硅酸──二氧化硅(硅的亲氧性)──硅单质(应用)”的纵向学习方法,有别于第三章的横向对比学习法,丰富了元素族概念及元素性质的递变规律的形成,为元素周期律、元素周期表的学习积累了丰富的感性材料,同时,也为以后学习选修模块2 “化学与技术”中的第三单元“化学与材料的发展”奠定了知识基础。 本节内容与生产生活、材料科学、信息技术等联系较为密切,知识面广,趣味性强,能使学生真正认识化学在促进社会发展,改善人类的生活条件方面所起的重要作用,全面地体现了化学学科的社会应用价值。通过本节的学习,有利于贯彻STS教育的观点,激发学生学习的兴趣,促进学生科学素养的提高。 (3)教材处理 本节课从生活中常见的干燥剂入手,创设问题情景,激发学生的学习兴趣和求知欲,进而主动接受学习任务;通过探究实验,体验硅酸的制取,进一步了解硅胶和变色硅胶;通过对比碳和硅原子结构的相同点和不同点,认识二氧化硅的结构,采用比较的方法学习SiO2的化学性质,并把硅及其化合物在信息技术、材料化学等领域的应用和发展融合在性质的介绍中,从而让生活在信息技术时代的学生体会到常见硅及其化合物知识的价值,深刻理解硅成为无机非金属材料的主角的原因,激发学生对材料科学的兴趣和求知欲望,全面体现化学课程的科学教育功能。

无机非金属材料的主角硅习题及答案

第四章非金属及其化合物 第一讲无机非金属材料的主角——硅 (计时:45分钟满分:100分) 一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.下列说法中,不正确的是() A.SiO2是酸性氧化物,但不与水反应 B.泡花碱属于盐类 C.明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒 D.玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料 解析明矾中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体,其具有吸附作用,可以净水但不能杀菌、消毒;漂白粉具有强氧化性,具有杀菌、消毒作用。 答案 C 2.下列关于硅的说法中,不正确的是() A.硅是非金属元素,晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体 B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体 C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应 D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应 解析晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽),但实际上属于非金属;硅既有金属性,又有非金属性,其导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下),但常温下仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应,加热至一

定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。 答案 C 3.下列离子方程式不正确的是() A.向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳:2OH-+CO2===CO2-3+H2O B.向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳:CO2-3+CO2+H2O===2HCO-3 C.向水玻璃中通入少量二氧化碳:SiO2-3+CO2+2H2O===H4SiO4↓+CO2-3 D.向氢氧化钠溶液中加入硅:Si+2OH-+H2O===SiO2-3+2H2↑ 解析向烧碱溶液中通入过量的CO2的离子方程式为OH-+CO2===HCO-3,A项错误。 答案 A 4.有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法不正确的是() A.高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片 B.硅可由二氧化硅还原制得 C.低温时硅与水、空气、盐酸、硝酸、硫酸不反应,但能与氢氟酸反应 D.自然界硅元素的贮量丰富,并存在大量的单质硅 解析自然界中无单质硅存在。 答案 D

硅与无机非金属材料

第四章第1节硅与无机非金属材料 【教学目标】 1.知识技能目标: 掌握硅、二氧化硅的物理化学性质,粗硅的制法。认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。 2.方法与过程目标: 学习从不同的角度出发对常见材料进行分类的方法,能根据同一类别不同物质的性质归纳出该类物质的通性,并能运用通性简单预测其他物质的性质。 3.情感态度与价值观目标: 通过对作为计算机、光通信等高科技关键材料的硅、二氧化硅等无机非金属材料的学习,利用学生对高科技的浓烈兴趣,激发学生对化学的兴趣。 【重点、难点】 硅、二氧化硅的主要性质 【预习提纲】 一、单质硅和半导体材料 1、无机非金属材料主要包括:、、等,、 、属于传统非金属材料。 2、半导体材料指导电能力介于和之间的一类材料。 最早使用的半导体材料是,现已成为应用广泛的半导体材料。 3、硅的物理性质 单质硅有和两种。 晶体硅是色,有光泽、硬而脆的固体。 4、硅的化学性质: 常温下: 加热条件下: 5、硅的用途 硅用于制造,此外硅合金可用于制造。

二、二氧化硅与光导纤维 1、二氧化硅广泛存在于自然界中,、的主要成分就是二氧化硅。 2、二氧化硅的组成和性质 (1)二氧化硅晶体由和构成,晶体中硅原子和氧原子的个数之比是______,它的高,大,透明二氧化硅晶体俗称水晶,水晶常用来制造和等。光导纤维的主要成分: (2)化学性质: 酸性氧化物: 特性: 3、二氧化硅的用途: 【教学过程】 从现实生活中硅元素的存在引入课题 瓷器水晶太阳能电池板沙滩 一、单质硅和半导体材料 【方法介绍】:研究物质主要从存在、结构、性质、制备、用途等几个角度加以考虑。 【阅读】107、108页教材,了解硅的存在和物理性质: 1、硅的存在 自然界存在形态:,地壳当中元素含量居第位。 单质硅有和两种同素异形体。 (从组成的角度看,晶体硅和无定形硅之间是什么关系?还有哪些物质具有相同的关系?)

无机非金属材料的主角硅

无机非金属材料的主角——硅 硅元素简介 ?在元素周期表的位置:ⅣA族,在碳的下方 ?硅的化学性质:不易失也不易得电子,主要形成四价的化合物。亲氧元素 一、二氧化硅和硅酸 ?1、二氧化硅 (1)二氧化硅在自然界的多种存在形态水晶玛瑙 (2)二氧化硅晶体的结构flash动画 (2)物理性质熔点很高,质地坚硬,纯二氧化硅的透明度很高。 (3)化学性质很不活泼酸性氧化物 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(用HF刻蚀玻璃) SiO2+CaO ====(条件高温)CaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O ?2、硅酸 (1)实验室制取硅酸Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl 思考:根据所观察的现象判断硅酸钠溶液有什么性质? 硅酸具有什么物理、化学性质? 为什么盐酸能与硅酸盐反应制取硅酸? ?(2)硅酸的性质 物理性质不溶于水,浓度较小时形成硅酸溶胶, 浓度较大时形成软而透明、胶冻状的硅酸凝胶。 化学性质一种极弱的含氧酸,可溶于强碱溶液生成硅酸盐。 硅胶的形成及用途硅酸凝胶干燥脱水形成硅胶。 多孔——催化剂的载体吸水能力强——干燥剂 二、硅酸盐 ?1、硅酸盐概述 主要由硅、氧和金属组成的化合物的总称。一般不溶于水,化学性质稳定。 ?2、硅酸钠水溶液俗称水玻璃。可做肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂。 实验:Na2SiO3的防火作用 ?3、土壤胶体胶体颗粒表面积大,带负电,有保肥作用 ?4、传统的硅酸盐材料陶瓷 ?玻璃主要原料:石英、碳酸钠、石灰石 ?水泥主要原料:粘土、石灰石 5、具有特殊功能的含硅材料 ?碳化硅:硬度大——砂轮、砂纸的磨料 ?硅钢:高导磁性——变压器铁芯 ?硅橡胶:在高温或低温下都能保持良好的弹性——制造火箭、导弹、飞机的零件;绝缘材料?分子筛:具有均匀微孔结构——吸附剂和催化剂 三、硅单质分无定形硅和晶体硅 1、晶体硅的性质结构类似金刚石灰黑色固体,有金属光泽 熔点高、硬度大、脆,导电性介于导体和绝缘体之间 常温下化学性质、不活泼 2、用途良好的半导体材料——计算机芯片、光电池(太阳能电池) 1

无机非金属材料的主角

4.1 无机非金属材料的主角—硅 一、硅(Si) 情境引导 么?。 3、你能举出具体含碳、硅的常见物质吗? 例如: 二、二氧化硅(SiO2) (一)二氧化硅结构及物性 1、思考与交流: 根据你的生活经验请分析以下问题:二氧化硅具有哪些物理性质? 物理性质: 这些性质是由决定的 2、阅读及填空:请通过科学视野部分内容分析一下二氧化硅的结构有什 么特点? 二氧化硅晶体中每1个Si原子周围结合个O原子,在中心, 在四个顶角. 同时每1个O原子与个Si原子相结合。二氧化硅晶体是以硅原子与氧原子个数比为组成的结构的晶体,因此通常用SiO2来表示二氧化硅的组成. (二) SiO2的化学性质

1、知识回顾 2、思考与交流: (1)SiO2能与水反应生成相应的酸吗?为什么? 。 请结合酸性氧化物的特点思考: SiO2能与或反应。有关化学方程式为: 、 (2)SiO2的特性: SiO2只能与反应,这是SiO2的特性。化学方程式为 利用此反应,HF可以在玻璃上雕刻花纹。 (3)SiO2弱氧化性高温 SiO2+2C == Si+2CO↑ (4).与某些盐反应 高温 SiO2 + Na2CO3 == Na2SiO3+CO2↑ 高温 SiO2 + CaCO3 == CaSiO3+CO2↑ 问题与探究: ①、为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞? (Na2SiO3有粘性)。 ②、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?。 ③、某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性 氧化物.是否正确?。 练习2、①、下列物质中主要成分不是SiO2的是( ) A水晶 B玛瑙 C硅石 D硅胶 ②、下列物质中,能够与NaOH溶液反应的是( ) A 碳酸钠B硅酸钠C二氧化硅D氢氧化铝 ③、熔融烧碱应选用的器皿() A、生铁坩埚 B、普通玻璃坩埚 C、石英坩埚 D、陶瓷坩埚

无机非金属材料的主角硅练习题及答案解析

(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订!) 一、选择题 1.下列不是水玻璃用途的是() A.肥皂填料B.木材防火剂 C.纸板黏胶剂D.建筑装饰材料 解析:水玻璃是Na2SiO3溶液,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 答案: D 2.下列物质中,不含有硅酸盐的是() A.水玻璃B.硅芯片 C.黏土D.普通水泥 解析:水玻璃是Na2SiO3的水溶液,黏土和普通水泥的主要成分都是硅酸盐,硅芯片的主要成分是硅。 答案: B 3.SiO2属于酸性氧化物的理由主要是() A.硅是非金属元素 B.SiO2对应的水化物是可溶性弱酸 C.SiO2能与强碱反应生成盐和水 D.SiO2不能与酸反应 解析:依据酸性氧化物的概念进行判断——能与强碱反应生成盐和水的氧化物。 答案: C 4.下列说法错误的是() A.二氧化硅是光导纤维的主要原料 B.硅是信息技术的关键材料 C.陶瓷餐具所用材料为硅酸盐 D.水晶镜片所用原料为硅酸盐 解析:石英、水晶、光导纤维主要成分为SiO2。Si用于信息产业及硅光太阳能电池。传统硅酸盐材料是陶瓷、水泥、玻璃,新型无机非金属材料为光导纤维、生物陶瓷等。 答案: D 5.下列物品或设备:①水泥路桥②门窗玻璃③水晶镜片 ④石英钟表⑤玛瑙手镯⑥硅太阳能电池⑦光导纤维 ⑧计算机芯片。所用材料为SiO2或要用到SiO2的是() A.①②③④⑤⑦B.全部 C.⑥⑧D.①②⑦⑧ 解析:⑥、⑧用到的材料是Si而不是SiO2,其余都用到SiO2。 答案: A 6.下列反应的离子方程式中,正确的是(多选)() A.二氧化硅和氢氟酸反应:SiO2+4H+===Si4++2H2O B.二氧化硅和氢氧化钾溶液反应:SiO2+2OH-===SiO2-3+H2O C.水玻璃中滴入盐酸:SiO2-3+2H+===H2SiO3↓ D.碳酸钡滴加稀硝酸:CO2-3+2H+===H2O+CO2↑ 解析:A中氢氟酸是一种弱酸,不能拆写成离子的形式;D中碳酸钡是一种难溶性的物质,也不能拆写成离子的形式。 答案:BC 7.高岭土的组成可表示为Al2Si2O x(OH)y,其中x、y的数值分别是() A.7,2 B.5,4 C.6,3 D.3,6 解析:一般利用化合物中化合价代数和等于零的规则来列方程求解。已知化合价:Al为+3价,Si为+4价,O为-2价,(OH)为-1价。则2×(+3)+2×(+4)+x×(-2)+y×(-1)=0,化简得:2x +y=14,将各项代入,只有B项符合该方程。 答案: B

硅无机非金属材料

【同步教育信息】 一. 本周教学内容: 第4章第1节硅无机非金属材料 二. 教学目的 1、掌握硅及二氧化硅的重要性质,了解其应用。 2、体会物质的性质与材料性能的密切关系。 3、认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响。 三. 教学重点、难点 硅及二氧化硅的性质 四. 知识分析 (一)导体材料与单质硅 1、半导体材料 半导体材料特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。最早使用的半导体材料是锗,但因其含量低,提炼工艺复杂,价格昂贵,而不适合广泛使用。目前广泛使用的半导体材料是硅元素,在地壳中含量居第二位,该元素全部以化合态存在于自然界中,储量丰富。常见的有晶体硅和无定形硅等形式存在。 2、单质硅 (1)物理性质:单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅呈灰黑色,有金属光泽,硬而脆,熔点很高(1410℃),是良好的半导体材料。 (2)化学性质: 常温下不活泼,只与F2及HF 和强碱反应。在加热时纯硅与某些非金属单质发生反应。 Si + 2F2=SiF4 Si + 4HF =SiF4↑+ 2H2↑ Si+ 2NaOH + H2O =Na2SiO3 +2 H2 ↑ Si+ O2 ? SiO2 Si + 2Cl2 ? SiCl4 (3)硅的制备 由于自然界中没有单质硅的存在,因此我们使用的硅,都是从它的化合物中提取的。在工业上,用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得含有少量杂质的粗硅,将粗硅提纯后,可以得到半导体材料的高纯硅。 制粗硅:SiO2 + 2C 高温 Si + 2CO ↑ 制高纯硅:Si + 2Cl2 ? SiCl4 SiCl4 + 2H2 ? Si + 4HCl (4)硅的用途: 硅可用来制造集成电路,太阳能电池,硅整流器等。硅合金可用来制造变压器铁芯,耐酸设备等。 思考:判断下列说法是否正确: ①非金属单质不能与碱液反应放出氢气 ②非氧化性酸不能与非金属单质反应 ③自然界中含大量的硅单质,其含量仅次于氧 (解答:①×②×③×) (二)二氧化硅与光导纤维 1、二氧化硅的存在 二氧化硅广泛存在与自然界中,常见的有沙子石英和水晶,另外二氧化硅也是构成岩石的重要成分。 2、二氧化硅的物理性质 纯净的二氧化硅晶体呈无色,熔点高,硬度大,不溶于水,也不溶于其他一般的溶剂。 3、二氧化硅的化学性质 二氧化硅化学性质不活泼。是一种酸性氧化物。常温下与氢氟酸反应,与碱溶液缓慢反应,高温下与碱性氧化物反应。 Si O2+ 4HF =SiF4↑+ 2H2O SiO2+ 2NaOH =Na2SiO3 + H2 O

硅、无机非金属材料 (含答案)

硅无机非金属材料编号:16 班级组别姓名 【学习目标】1、扎实掌握硅及其重要化合物的主要性质及应用 2、小组合作探究性质验证装置及纯度含量的测定方案。 3、以极度的热情投入课堂中体验学习的快乐。 【使用说明】利用一节课完成学案,下课收齐。下节课先检查方程式书写再针对出错多的题目重点讨论10分钟,学生展示点评20分钟,搞好落实。 【基础自学】 一、硅 1、物理性质:晶体硅是_______色、有_________光泽、硬而脆的固体。单质硅的导电性 _________________________。 2、化学性质: (1) 常温下,硅能与哪些物质反应? 碱性溶液为什么不能用玻璃塞?用离子方程式和必要的文字表述原因。 (2) 加热条件下,硅能与某些非金属单质反应,如加热时研细的硅能在氧气中___________,生成 ____________并________________,化学方程式_____________________________。 3、工业上制取粗硅的原理是什么? 工业上,制得较纯的硅的原理是什么?。请写出上述过程中有关反应的化学方程式。 4、硅在生产生活实际中的用途:用于制造__________、____________,还用于制造 ________________________________。此外,___________的用途也很广,可用来制造______ _____________________________________________等。

练习1、关于硅下列说法中不正确的是() A、硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽的固体 B、硅的导电性介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料 C、硅化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应 D、加热到一定温度时,硅能够与氧气、氯气等非金属单质反应 二、二氧化硅 1、常见主要成分是二氧化硅的物质有哪些? 二氧化硅晶体的硬度_______,熔点______。透明的石英晶体就是通常所说的_____________。 2、SiO2的化学性质 (1)二氧化硅的化学性质__________,它是一种酸性氧化物,能与碱溶液缓慢反应,离子方程式_______________________________;高温时,能与碱性氧化物如CaO反应,化学方程式____________________________________。 (2)常温下二氧化硅能与氢氟酸反应,化学方程式_________________________。 此反应常被用来__________________。 3、二氧化硅用途很广,常被用来制造石英表中的____________和高性能的现代通讯材料---- ______________。 练习2、下列有关二氧化硅的叙述正确的是() A、二氧化硅是由二氧化硅分子组成的,它的熔点高,硬度大 B、二氧化硅用于制造晶体管、集成电路 C、二氧化硅可用于制造石英钟的压电材料和光导纤维 D、二氧化硅是硅酸的酸酐,它不溶于任何酸 三、硅酸钠 1、硅酸钠的水溶液俗称___________,呈________性,向硅酸钠的水溶液中滴加盐酸现象是 ________________________,离子方程式是______________________________________。 2、向硅酸钠的水溶液中通入少量CO2离子方程式____________________________________。 向硅酸钠的水溶液中通入足量CO2离子方程式____________________________________。 【思考】①Na2SiO3+CO2+2H2O=H4SiO4↓+ Na2CO3与②Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑

高一化学无机非金属材料的主角硅知识点总结

2019高一化学无机非金属材料的主角硅知识点总结 硅(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。接下来我们大家一起了解高一化学无机非金属材料的主角硅知识点。 2019高一化学无机非金属材料的主角硅知识点总结 对于硅,化学符号为Si,旧称矽,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上第三周期,IVA族的类金属元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的26.4%,仅次于第一位的氧(49.4%)。 硅是人体必需的微量元素之一。占体重的0.026%。硅与骨软骨及结蒂组织的代谢有密切的关系,对于骨质疏松症具有很好的治疗作用。硅不仅能够促进骨软骨胶原、蛋白多糖的合成,而且还促进结蒂组织的形成,并作为结蒂组织的组分起着结构的作用。硅的缺乏对生长发育及骨的代谢都有一定的影响。 硅是维持人体正常生命活动不可缺少的必需微量元素,主要存在于高纤维食物、谷类皮中以及根茎类蔬菜中。

食物来源:硅存在于高纤维食物、谷类皮中以及根茎类蔬菜,而肉、鱼和乳类含量较少。食物在精制时易丢失,如全燕麦含量为460mg/100g,而精制后仅有13mg/100g。全大米含 36mg/100mg,精制后为7mg/100g,水也是硅的主要摄入来源,水中硅含量为2~12mg/L。科学研究表明,硅的平均摄取数值仍然是20 - 30毫克/天。 硅主要经过消化和呼吸道进入人体。一般人群主要通过饮食及含硅的药物(如抗酸剂三硅化镁)摄入硅,而一些职业人群主要通过呼吸道吸入硅。在自然界不存在游离的元素硅,硅的吸收率依不同的结合形式而有很大不同。硅酸铝和二氧化硅都不易吸收,吸收率约1%。而一些有机硅吸收率可达30%~50%。一些因素如衰老和雌激素减少可明显降低吸收硅的能力。进入消化道的硅,可经胃肠黏膜吸收入血和淋巴系统,但吸收过程尚不清楚。硅随血液循环分布到全身各组织,然后主要通过尿液排出,在尿液中可能以正硅酸镁的形式存在。脱落的皮肤细胞、毛发、指(趾)甲也是硅丢失的途径。通过呼吸道进入体内的硅,只有细微的硅粉尘可达肺泡,其可溶性部分迅速被吸收,不可溶的部分可被吞噬,或进入淋巴系统,或穿过肺泡壁进入肺间质,未被吞噬的部分可长期留存肺泡内,而引起矽肺。 矽肺(silicosis)又称硅肺,是尘肺中最为常见的一种类型,是由于长期吸入大量含有游离二氧化硅粉尘所引起,以肺部

最新41硅无机非金属材料汇总

41硅无机非金属材料

第四章材料家族中的元素 第一节硅无机非金属材料 一、硅 1.地壳前五名元素:氧硅铝铁钙 ※自然界中没有单质硅 2.物理性质:单质硅分为晶体硅和无定形硅两种。 晶体硅:灰黑色,金属光泽,硬而脆,熔点高,半导体 3.化学性质:不活泼(常温下只与氟、氢氟酸、强碱反应) 1)常温下 2)高温、加热条件下 4.工业制硅: 1)制取粗硅: ※1.该反应为置换反应,碳把硅从二氧化硅中置换出。产物中的硅为粗硅 2.反应实质:二氧化硅有弱氧化性,只能把碳氧化成二价的一氧化碳。 2)粗硅提纯: ※四氯化硅为气体,最终产物硅为纯硅,反应条件也可为“△” 5.用途:应用于晶体管,集成电路,整流器,太阳能电池。 二、二氧化硅 1.存在与结构: 存在:广泛存在与自然界中,熔点高,硬度大。 结构:二氧化硅是原子结构,通过共价键向空间无限延伸。 ※自然界中二氧化硅常见的有沙子和石英,具有色彩的石英为玛瑙,无色透明的石英为水晶) 2.物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水的固体。 3.化学性质:

1)酸性氧化物: 反应原理:强酸制弱酸。酸性:碳酸>硅酸 2)弱氧化性: 3)高温下,与某些盐反应 ※1.原料的碳酸钠碳酸钙均为固体。上述反应用于制玻璃。玻 璃的主要成分:硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅。制取玻璃时 二氧化硅过量。 2.该反应违背强酸制弱酸原理是由于该原理适用于溶液中 的反应。 4.特殊反应: ※1.该反应用于雕刻玻璃。 2.氢氟酸的制取要在铅皿中进行,因为能与玻璃反应。 三、硅酸 1.分类: 原硅酸(又叫正硅酸),化学式:转化: 偏硅酸(通常指的硅酸),化学式: ※1.原硅酸与硅酸之间的关系类似于正酸与偏酸的关系,元素化合价不变。 2.正酸按照物质的量1:1分子内脱水得到偏酸。如 (磷酸)→ (偏磷酸) 2.特殊性质: 3.硅酸的制备:利用弱氧化性

无机非金属材料的主角—— 硅习题及答案

第四章 非金属及其化合物 第一讲 无机非金属材料的主角——硅 (计时:45分钟 满分:100分) 一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.下列说法中,不正确的是( ) A.SiO2是酸性氧化物,但不与水反应 B.泡花碱属于盐类 C.明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒 D.玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料 解析 明矾中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体,其具有吸附作用,可以净水但不能杀菌、消毒;漂白粉具有强氧化性,具有杀菌、消毒作用。 答案 C 2.下列关于硅的说法中,不正确的是( ) A.硅是非金属元素,晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体 B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体 C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应 D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应 解析 晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽),但实际上属于非金属;硅既有金属性,又有非金属性,其导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下),但常温下仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应,加热至一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。 答案 C 3.下列离子方程式不正确的是( ) A.向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳:2OH-+CO2===CO+H2O

B.向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳:CO+CO2+ H2O===2HCO C.向水玻璃中通入少量二氧化碳:SiO+CO2+ 2H2O===H4SiO4↓+CO D.向氢氧化钠溶液中加入硅:Si+2OH-+H2O===SiO+2H2↑解析 向烧碱溶液中通入过量的CO2的离子方程式为OH-+ CO2===HCO,A项错误。 答案 A 4.有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法不正确的是( ) A.高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片 B.硅可由二氧化硅还原制得 C.低温时硅与水、空气、盐酸、硝酸、硫酸不反应,但能与氢氟酸反应 D.自然界硅元素的贮量丰富,并存在大量的单质硅 解析 自然界中无单质硅存在。 答案 D 5.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( ) A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3 C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2 解析 没有意识到高温下充分灼烧时,Na2CO3和SiO2还能够继续反应生成Na2SiO3,从而造成错选C。 将足量CO2气体通入水玻璃中,发生反应:2CO2+Na2SiO3+ 2H2O===H2SiO3↓+2NaHCO3;加热蒸干高温灼烧时发生反应: H2SiO3H2O+SiO2,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;SiO2+

无机非金属材料的主角——硅专题训练及答案

无机非金属材料的主角——硅专题训练及答案 一、选择题 (本题包括 8小题,每题 6分,共 48分) 1.大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。下列物质的俗名与化学式或用途不相符的一组是 ( ) 【解析】选 A。石英主要用于生产玻璃和光导纤维等 , 晶体硅才用于制作集成电路。【加固训练】下列关于硅及其化合物的叙述错误的是 ( ) A.硅是良好的半导体材料 , 二氧化硅可用于制造光导纤维 B.二氧化硅能与石灰石反应 :SiO 2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑ C.可以用焦炭还原二氧化硅生产硅 :SiO 2+2C Si+2CO↑ D.水泥的主要成分是 Na2SiO3、 CaSiO3和 SiO2 【解析】选 D。水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙,普通玻璃的主要成分是 Na2SiO3、 CaSiO3和SiO2,D 错误。 2.气凝胶是一种世界上最轻的固体 ,也被称为“固态烟” ,非常坚固耐用 ,它可以承受相当于自身重量几千倍的压力 , 最高能承受 1 400 摄氏度的高温 , 绝热性能十分优越 , 其主要成分是二氧化硅等。下列说法正确的是 ( ) A.Si →SiO2→ H2SiO 3可以通过一步反应实现 B.可以用陶瓷坩埚熔融烧碱 C.二氧化硅溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸, 所以二氧化硅是两性氧化物 D.气凝胶与豆浆具有相似的性质 【解析】选 D。二氧化硅不与水反应 ,A 错误;陶瓷坩埚的成分中含二氧化硅 ,与烧碱反应 ,B 错误;二氧化硅是酸性氧化物,C错误;气凝胶与豆浆都属于胶体 ,具有相似的性质 ,D 正确。 【加固训练】 硅是构成无机非金属材料的一种主要元素 , 下列有关硅的化合物的叙述错误的是 ( ) A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料 , 其化学式为 Si3N4 B.碳化硅(SiC) 的硬度大 ,熔点高 ,可用于制作砂纸、砂轮的磨料 C.祖母绿的主要成分为 Be3Al 2Si 6O18,用氧化物形式表示为 3BeO· Al 2O3·6SiO2 D.二氧化硅为立体网状结构 , 其晶体中硅原子和硅氧单键的个数之比为1∶2 【解析】选 D。二氧化硅晶体中 , 一个硅原子可形成 4 个硅氧单键 , 故硅原子和硅氧单键的个数之比为1∶4,D 错误。 3.(2018 ·石嘴山模拟 ) 纵观古今 ,化学与生活皆有着密切联系。下列有关说法正确的是( ) A.陶瓷是中华民族祖先的一项伟大发明 , 烧结黏土制陶瓷的过程不涉及化学反应 B.晶体硅熔点高硬度大 , 可用作芯片 C.石英坩埚耐高温 , 可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体 D.工业生产玻璃、水泥、漂白粉 , 均需要用石灰石为原料 【解析】选 D。陶瓷的成分是硅酸盐 , 烧结黏土制陶瓷的过程涉及化学变化,A 错误; 晶体硅可用作芯片 ,是因为硅是良好 的半导体材料 ,与熔点高低无关 ,B 错误;石英的成分是 SiO2,SiO 2在加热条件下能与烧碱、纯碱反应 ,C 错误;工业

硅、无机非金属材料

第一节硅、无机非金属材料(章节复习) 【学习目标区】 1了解硅在自然界的存在含量;了解单质硅的主要性质、工业制法、主要用途;掌握二氧化硅的性质;4.掌握硅酸钠的用途;了解传统硅酸盐产品的用途;了解新型无机非金属材料的用途及发展前景。 【课前预习区】 1.传统的无机非金属材料如、、的主要成分是盐。 2.硅的存在:在地壳里,硅的含量仅次于,全部以态存在,主要存在形式为和。 一、单质硅与半导体材料 1.硅的物理性质:晶体硅是色,有光泽,而脆的固体。单质硅的导电性介于 和绝缘体之间,属于半导体。 2.硅的化学性质 (1)在下,硅的化学性质不活泼,硅能和F2、NaOH(aq)和HF(aq)反应,不易跟其他物质如、、、等反应。反应方程式为、、。 (2)在条件下,硅能跟某些非金属单质发生反应。例如,加热时,研细的硅能在氧气中燃烧,生成并放出大量的热。方程式为 3.硅的工业制法:工业制粗硅的原理: 4.硅的用途:。 【特别提醒】①碳与氧气反应可以生成CO和CO2,但硅与氧气反应只生成SiO2; ②反应SiO2+2C 高温 Si+2CO↑是典型的非金属元素之间的置换反应 二、二氧化硅与光导纤维 1.二氧化硅自然界中的存在:沙子、石英的主要成分是;水晶的成分是。 2.二氧化硅晶体是由氧原子和硅原子构成的空间网状结构的晶体。因此,二氧化硅晶体的高、大。 3.二氧化硅的化学性质 (1)酸性氧化物:二氧化硅是一种酸性氧化物,能跟NaOH溶液缓慢反应;高温时,它能跟碱性氧化物如CaO反应。有关化学方程式: (2)和氢氟酸反应:常温下,二氧化硅能跟氢氟酸反应,此反应常被用于。有关化学方程式:。 4.二氧化硅的用途:二氧化硅用途广泛,常被用于石英表中的高性能的现代通讯材料—— 。 二氧化硅是酸性氧化物,但不能直接与水反应生成硅酸; 三、硅酸盐与无机非金属材料 1.常见的无机非金属材料有、、陶瓷、砖瓦、水玻璃( 的水溶液)等。 (1)玻璃 ①制造普通玻璃的主要原料:、、。 ②主要的化学反应方程式: ③玻璃的成分:制造玻璃的原料里,石英的用量较多,所以普通玻璃是、和熔化 在一起所得到的物质。 (2)水泥 ①制造水泥的主要原料:和。 ②普通水泥的主要成分:、和。 ③水泥的水硬性 水泥具有性。水泥、沙子和碎石的混合物叫做。混凝土常用钢筋做结构,这就是通常说的钢筋混凝土强度大,常用建高楼大厦、桥梁等高大建筑。 (3)陶瓷 人类应用最早的硅酸盐材料是,传统陶瓷是以等天然硅酸盐为主要原料烧成的制品。 2.新型无机非金属材料 常见的新型无机非金属材料有:、、等。 1.在自然界中,硅存在于地壳中的各种矿物和岩石中的主要形式是() A.晶体硅 B.硅酸 C.二氧化硅和硅酸盐 D.SiC 2.下列关于硅的说法不正确的是() A.硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色、有金属光泽的固体 B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料 C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应 D.当加热到一定温度时,硅能与氧气发生反应 【课堂互动区】 一、硅的结构与性质 1.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.硅元素是一种亲氧元素,在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在 C.Si即使在高温下也难与O2等反应D.Si与所有的酸都不反应 2.制备硅单质时,主要化学反应如下: ①SiO2(石英砂)+2C(焦炭)===== 高温 Si(粗硅)+2CO↑;②Si(粗硅)+2Cl2===== 高温 SiCl4; ③SiCl4+2H2===== 高温 Si(纯硅)+4HCl,下列对上述三个反应的叙述中,不正确的是() A.①③为置换反应B.①②③均为氧化还原反应 C.②为化合反应D.三个反应的反应物中硅元素均被还原 二、二氧化硅的性质 3.地壳中含量第一和第二的两种元素形成的化合物不具有的性质是() A.熔点很高B.是酸性氧化物,与水反应生成对应的酸 C.可与纯碱反应D.与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质 4.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是() A.CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 C.CO2是酸性氧化物,SiO2是两性氧化物D.CO2和SiO2都是由相应的分子组成的 5.下列叙述中,正确的是() A.自然界中存在大量的单质硅B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅 1

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