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《海水中的元素第二课时》同步练习
1． 硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下列几种物质中含有单质硅的是( )
A．太阳能电池板 B．水晶
C．玛瑙 D．光导纤维
【解析】 水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分均为SiO2。
【答案】 A
2．在①浓硝酸 ②水 ③浓硫酸 ④氢氟酸 ⑤氢氧化钠溶液中，能与单质硅起化学反应的是( )
A．①② B．②④
C．④⑤ D．③④
【解析】 硅与浓硝酸、水、浓硫酸均不反应。Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
【答案】 C
3．下列关于二氧化硅的叙述中正确的是 ( )
①SiO2能与水反应生成硅酸；②SiO2对应的水化物是可溶性弱酸；③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO2和CO2分子结构也相同；④SiO2既能与氢氧化钠反应又能与氢氟酸反应，但SiO2是酸性氧化物；⑤SiO2中硅元素为＋4价，故SiO2有氧化性；⑥在SiO2中每个硅原子结合2个氧原子
A．①③⑤ B．①④⑥
C．只有③ D．只有④⑤
【解析】 SiO2是典型的酸性氧化物，但不能溶于水；硅酸不溶于水；SiO2
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中每个硅原子结合着4个氧原子，每个氧原子结合着2个硅原子，硅原子、氧原子个数比为1∶2；SiO2与CO2的性质不同，结构也不同；＋4价是硅元素的最高价态，故SiO2具有氧化性。
【答案】 D
4．在一定条件下，下列物质与硅、二氧化硅均不反应的是( )
A．氢氟酸 B．浓硫酸
C．烧碱 D．氟气
【答案】 B
5．常温下，下列物质不发生反应的一组是( )
①硅与NaOH溶液 ②硅与盐酸 ③硅与氢氟酸
④二氧化硅与碳酸钠 ⑤二氧化硅与NaOH溶液
⑥二氧化硅与浓硝酸
A．①②④ B．③④⑥
C．②⑤⑥ D．②④⑥
【解析】 在常温下硅与NaOH溶液、氢氟酸能反应，SiO2与NaOH溶液能反应，相应的化学方程式分别为：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。
【答案】 D
6．生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，检验它是否存在这两种杂质的最好试剂是( )
A．水 B．盐酸
C．硫酸 D．烧碱溶液
【解析】 向样品中加入盐酸，若产生气泡，则证明含CaCO3；若有不溶物，则证明有SiO2。
【答案】 B
7．下列反应中，硅元素被氧化的反应是( )
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A．Si＋O2SiO2
B．SiO2＋CaOCaSiO3
C．SiO2＋2CSi＋2CO↑
D．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
【解析】 硅元素被氧化，化合价升高。B、D是非氧化还原反应，C中硅元素的化合价降低。
【答案】 A
8．下列离子方程式，正确的是( )
A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：
Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O
B．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：
CO＋SiO2===SiO＋CO2↑
C．二氧化硅与烧碱溶液反应：
SiO2＋2OH－===Na2SiO3＋H2O
D．硅酸与烧碱溶液中和：
H2SiO3＋2OH－===SiO＋2H2O
【解析】 A项，应为OH－＋CO2===HCO；B项，不反应；C项，原子不守恒。
【答案】 D
9．制备单质硅的主要化学反应如下：
①SiO2＋2CSi＋2CO↑
②Si＋2Cl2SiCl4
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③SiCl4＋2H2Si＋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．③中SiCl4是氧化剂
D．三个反应的反应物中的硅元素均被还原
【解析】 在反应②中Si被氧化。
【答案】 D
10．工业上制造金刚砂(SiC)的化学方程式为：SiO2＋3CSiC＋2CO↑。在这个氧化还原反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是( )
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶1 D．3∶5
【解析】 反应中C→SiC，C元素化合价降低，发生还原反应，该部分C单质作氧化剂；反应中C→CO，C元素化合价升高，发生氧化反应，该部分C单质做还原剂。
【答案】 A
11．指出下列反应中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↑( )
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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．未参加氧化还原反应
【答案】 ①C ②D ③B ④E ⑤A
12．为除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下列提供的试剂和操作，将标号填在表内。
试剂：A.盐酸 B．烧碱溶液 C．氧气 D．水
E．二氧化碳 F．不用其他试剂
操作：①加热燃烧 ②加热熔融 ③充分加热 ④过滤 ⑤结晶
物质
试剂
操作
(1)Na2CO3(NaHCO3)
(2)SiO2(CaCO3)
(3)SiO2(Si)
(4)NaCl(SiO2)
【解析】 除杂的一般原则是：①引入试剂一般只跟杂质反应；②后续试剂能除去过量的前一试剂；③不引入新杂质；④杂质与试剂生成的物质易与被提纯物分离；⑤尽可能将杂质转化为所需物质；⑥加入试剂顺序要合理。
【答案】 (1)F ③ (2)A ④ (3)C ① (4)D ④⑤
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13．根据如图所示A、B、D、E的变化关系，回答下列问题：
(1)写出A、D的名称：
A：________、D：________。
(2)写出B→A的化学方程式：____________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式：
A→E：_______________________________；
B→E：_______________________________。
【解析】 由图示分析：A与O2反应生成B，而B与碳在高温下反应生成A，可推知A是单质，B是氧化物。而A、B均能与NaOH溶液反应，应确认A是硅，B是二氧化硅，则E是硅酸钠，D是硅酸。
【答案】 (1)硅 硅酸 (2)SiO2＋2CSi＋2CO↑
(3)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑
SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
14．硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如下：
石英砂粗硅SiHCl3(粗)SiHCl3(纯)高纯硅
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：
_____________________________________________________________。
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②整个制备过程必须严格控制无水、无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：____________________；
H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是
_____________________________________________________________。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是______(填字母)。
A．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维
B．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
【解析】 本题考查对质量守恒定律的理解；从信息中准确提取实质性内容，并与已有知识整合，重组为新知识的能力；用正确的化学术语进行解释的能力。(1)①根据给定的反应物和生成物写出化学方程式，注意反应条件和配平。②写出反应物和给出的生成物H2SiO3和HCl，用原子守恒法找出另一种生成物H2，并配平。(2)A选项由硅的化合物的用途可知，说法正确。B项盐酸和硅不反应。
【答案】 (1)①SiHCl3＋H2Si＋3HCl
②SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑
氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3
(2)A
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