课时作业10 含硅矿物与信息材料.doc

课时作业10 含硅矿物与信息材料 时间45分钟 满分100分 一、选择题每小题4分，共48分 1．2011浙江五校联考信息、材料、能源被称为新科技革命的“三大支柱”。下列有关资讯错误的是 A．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源 B．中、美、日等国已掌握的陶瓷发动机技术，能较大程度地降低能耗，节约能源 C．光导纤维在信息产业中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是单质硅 D．结构陶瓷碳化硼B4C3常用于制造切削工具，它是一种新型无机非金属材料，属于原子晶体 解析制造光导纤维的主要材料是二氧化硅，不是单质硅，故选项C错误。 答案C 2．我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，确定对月球土壤中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，仅月面表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石[CaMgSi2O6]、斜长石[KAlSi2O8]和橄榄石[Mg，Fe2SiO4]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K2OAl2O36SiO2 C．橄榄石中铁为＋2价 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A项，根据矿物的化学式可知辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿；B项，根据各元素的化合价不变将斜长石改写为氧化物形式为K2OAl2O36SiO2；C项，根据化合价之和为零可以计算出橄榄石中铁为＋2价；D项，月球上有游离态铁是因为月球上没有氧化剂。 答案D 3．用石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下 ①SiO2＋2CSi粗＋2CO↑ ②Si粗＋2Cl2SiCl4 ③SiCl4＋2H2Si纯＋4HCl 关于上述反应的分析不正确的是 A．①、③是置换反应，②是化合反应 B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅 C．任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子 D．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅 解析A项，由置换、化合反应的定义可知①、③是置换反应，②是化合反应；B项，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，所以焦炭与氢气的还原性均强于硅；C项，以上三个反应中硅均为＋4价和0价之间的转化，故每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子；D项，上述三个反应应遵循一定的顺序发生。 答案D 4．城市面貌一天比一天得到改善，但在建设的同时，也给城市环境带来了一场严重的环境灾难石棉污染，吸入石棉纤维者易患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式表示为Ca2MgxSiyO22OH2，式中x，y的值分别是 A．5,8 B．8,3 C．3,8D．8,5 答案A 5．现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是 ①SiO2→Na2SiO3②CuSO4→CuCl2③SiO2→H2SiO3 ④CuO→CuOH2⑤Na2O2→NaOH A．①②B．③④ C．②③④D．②③④⑤ 答案B 6．科技日报曾报道美国宇航局最新发布火星探测成果称，“勇气”号火星车对火星“古谢夫环形山”区域一小片土壤分析后发现，其中富含硅胶。火星车项目科学家们认为，能够生成如此高纯度的二氧化硅沉积物一定要有水参与。下列有关说法正确的是 A．硅胶的化学式可以用SiO2xH2O表示 B．二氧化硅是硅芯片的主要成分 C．二氧化硅能溶于所有的酸 D．水晶、硅石、石英的主要成分是二氧化硅 答案AD 7．下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是 A．稀盐酸溶液B．氢氟酸 C．氢氧化钠溶液D．氯化钠溶液 答案C 8．在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是 ①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钠 ⑦硝酸钙 A．③⑤⑦B．⑤⑦ C．③⑤D．⑤ 答案B 9．2011扬州模拟蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述不正确的是 A．沉淀X的成分是SiO2 B．将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3 C．在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到的沉淀的主要成分是MgO和Fe2O3 D．溶液Y中的阳离子主要是Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋ 答案C 10．2011江苏盐城中学世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说“中国至少在距今3000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是 A．制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土 B．玻璃在加热熔化时没有固定的熔点 C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起 解析制普通玻璃的原料主要是碳酸钙、纯碱和石英，制普通水泥的主要原料是石灰石和黏土；B项，玻璃是混合物，没有固定的熔点；C项，普通玻璃是由硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅熔合而成的；D项，瓶口和玻璃塞都是磨砂的，磨砂部分有细小的二氧化硅，易与烧碱溶液反应。 答案A 11．2011江苏常州北郊中学将过量的CO2通入下列溶液中，出现浑浊的是 ①CaCl2溶液；②石灰水；③饱和Na2CO3溶液；④NaAlO2溶液；⑤CaClO2溶液。 A．③④B．②③ C．②③④D．①④⑤ 解析①CaCl2溶液和CO2不能反应生成沉淀；②石灰水中通入少量CO2生成CaCO3沉淀，继续通入过量CO2沉淀溶解变澄清；③从生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3小、水的质量减小、溶质质量增加三个方面推知，有NaHCO3晶体析出；④NaAlO2溶液中通过量的CO2生成氢氧化铝沉淀且不能继续溶解；⑤少量CO2生成沉淀，过量CO2沉淀会溶解。 答案A 12．氮化硅Si3N4是一种具有耐高温等优异性能的新型陶瓷。工业上可用下列方法制取3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO。下列说法正确的是 A．氮化硅晶体属于分子晶体 B．氮化硅中氮元素的化合价为－3 C．上述反应中，N2是还原剂，SiO2是氧化剂 D．上述反应中，每生成1 mol Si3N4，N2得到6 mol电子 解析A项，Si3N4具有熔点高、硬度大的特点，应为原子晶体。C项，C是还原剂，N2是氧化剂。D项，每生成1 mol Si3N4,2 mol N2被还原，得到12 mol电子。 答案B 二、填空题共52分 13．13分2011福州模拟在工业中利用镁制取硅2Mg＋SiO22MgO＋Si，同时有副反应发生2Mg＋SiMg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4硅烷，SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置 1由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用________填序号。 a．石灰石 b．锌粒 c．纯碱 2实验开始时，必须选通入X气体，再加热反应物，其理由是 ________________________________________________________________________， 当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为 ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。 解析1由于Mg可在CO2中燃烧，故不能用CO2作为保护气而可用H2。那么试管中应选用的固体药品为锌粒；2实验开始时应先通入氢气排出装置内的空气，避免氧气对实验的影响。然后才能点燃酒精灯，因反应放热，反应开始后移走酒精灯，可利用自身放出的热量维持反应继续进行；3反应结束后加入稀盐酸会发生反应Mg2Si＋4HCl2MgCl2＋SiH4↑，生成的SiH4可自燃，SiH4＋2O2SiO2＋2H2O，所以会观察到闪亮的火星。 答案1b 2让氢气排尽装置内的空气，避免氧气等对实验的影响该反应为放热反应，可利用自身放出的热量维持反应进行 3①Mg2Si＋4HCl2MgCl2＋SiH4↑②SiH4＋2O2SiO2＋2H2O 14．13分材料科学是近年来与化学有关的科学研究热点。某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成，它是一种超硬物质，具有耐磨损、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性。它是以中学化学中常见的物质为原料来生产的，下图虚线框外为其生产过程；虚线框内的其他转化是为探究物质C的组成而设，G、F、H均为难溶于水的白色固体；图中除C、M、K均含A元素外，其余物质均为中学化学中常见的物质。 请回答下列问题。 1推断出下列物质写出化学式 A________，B________，C________， E________，F________，G________， H________，I________，K________。 2写出下列反应的离子方程式第③步反应________； 第⑤步反应____________________________________________________________。 3写出反应④的化学方程式___________________________________________。 解析由反应①可知，化合物C是由两种元素组成的。C与水反应生成E和F。由反应③和G的性质推断，G是AgCl，则E中必定含有Cl－，所以，E应是HCl；则化合物C中含有Cl－；B是Cl2。由于F、H均为难溶于水的白色固体，且H能与NaOH溶液反应，则H有可能是硅、二氧化硅、Al、Al2O3、AlOH3。但是，AlCl3跟水反应不能生成沉淀，所以，化合物C只能是SiCl4。F是硅酸H2SiO3或原硅酸H4SiO4；H是SiO2；I是Na2SiO3；化合物M是SiNH24；K是Si3N4；A是硅Si。 答案1SiCl2SiCl4HClH2SiO3或H4SiO4AgClSiO2Na2SiO3Si3N4 2Ag＋＋Cl－AgCl↓ SiO2＋2OH－SiO32－＋H2O 33SiNH24Si3N4＋8NH3↑ 15．13分硅和氮均是自然界含量丰富的元素，其单质及其化合物在环境、能源及材料科学中有着重要影响和广泛应用。试回答下列问题 1向大气中排放NOx可能导致的环境问题有______________________答两点。已知足量NaOH溶液能完全吸收NO2生成氮的含氧酸盐，试写出该反应的离子方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 2光导纤维的使用，让人们的生活更加丰富多彩，________是制备光导纤维的基本原料。 3氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为________，可由硅粉用Al2O3和Y2O3作助剂在氮气中高温烧结而成，氮气在反应中既是反应物，同时又起了________作用。由于使用的硅粉表面含二氧化硅，在反应中需加入碳粉。在烧结过程中，二氧化硅、碳、氮气以物质的量之比3 ∶6 ∶2反应生成两种化合物，该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 4硅燃烧放出大量热量，“硅能源”有望成为二十一世纪的新能源。与“氢能源”比较“硅能源”具有____________________等更加优越的特点，从而得到全球的关注和期待。 解析本题主要考查了有关硅及其化合物的基础知识和应用，并考查学生根据题目信息，进行分析加工处理的能力。 答案1酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏 2NO2＋2OH－NO3－＋NO2－＋H2O 2SiO2或二氧化硅 3Si3N4 防止硅和氮化硅氧化或作保护气 3SiO2＋2N2＋6CSi3N4＋6CO 4便于储运、比较安全 16．13分在下图所示转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀，F为密度最小的无色气体。且各种物质所含元素除H、O外，其余均为第三周期元素。 请按要求回答下列问题 1若实现C→E转化所需的b溶液是“过量的盐酸”，则B的化学式为________。 2若实现C→E转化所需的b溶液不能使用“过量的盐酸”，只能使用“少量的盐酸”，则C的溶液显________填“酸”“碱”或“中”性；A和a溶液反应，若产生标准状态下3.36 L的F气体，转移的电子数目为________个。 3若实现C→E转化所需的b溶液是“过量的NaOH溶液”，则E的化学式为________；反应B＋a→C＋D的离子方程式为_________________________________________。 答案1SiO2 2碱 1.8061023 3MgOH2 MgO＋2H＋Mg2＋＋H2O