高中化学专题4.1.1二氧化硅和硅酸新人教版必修1

4-1-1二氧化硅和硅酸1．下列物质的主要成分不是SiO2的是A．石英B．水晶C．金刚砂D．玛瑙【答案】C【解析】金刚砂的主要成分是碳化硅，其他三项的主要成分都是二氧化硅。2．赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。这种物质是A．盐酸B．氢氟酸C．烧碱D．纯碱【答案】B3．下列关于二氧化硅的叙述不正确的是①在固态和液态时，几乎不导电②能跟强碱反应，但不能与水反应③SiO2的物理性质与CO2类似④既是酸性氧化物，又是碱性氧化物A．②和③B．③和④C．②和④D．①和④【答案】B【解析】①正确，SiO2在固态和液态时均无自由移动的电子或离子；②正确，如2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O；③不正确，SiO2与CO2的熔点、沸点、硬度、密度差别很大；④不正确，SiO2是酸性氧化物，不是碱性氧化物。4．下列说法正确的是A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应B．二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成C．硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水D．CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂【答案】D7【解析】SiO2可以跟氢氟酸反应，反应的化学方程式为SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O，A不正确；二氧化硅中不存在SiO2分子，B不正确；硅酸的酸性比碳酸弱，且不溶于水，C不正确。5．下列关于硅酸的说法正确的是()A．硅酸可以通过SiO2和水的化合反应制得B．用反应Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3(胶体)＋2NaCl制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的原理C．硅酸难溶于水，不能与NaOH溶液反应D．硅胶可用作袋装食品的干燥剂【答案】D6．下列关于SiO2和CO2的说法中不正确的是A．CO2和SiO2都能与碱及碱性氧化物反应B．CO2和SiO2都能与水反应生成相应的酸C．CO2和SiO2都能与焦炭反应生成COD．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨【答案】B【解析】CO2和SiO2是酸性氧化物，都能与碱及碱性氧化物反应，故A正确；CO2能和水反应生成碳酸，但SiO2不能与水反应生成相应的酸，故B错误；CO2和SiO2在一定条件下，都能与焦炭反应生成CO，故B正确；SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨，故D正确；答案为B。7．下列反应中，能证明SiO2是酸性氧化物的是()①SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O②SiO2+CaOCaSiO3③SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O④SiO2+2CSi+2CO↑A．①②B．②③C．③④D．①④【答案】B78．将过量的CO2分别通入：①CaCl2溶液②浓Na2SiO3溶液③Ca(OH)2溶液④饱和Na2CO3溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是()A．①②③④B．②④C．①②③D．②③【答案】B【解析】根据酸与盐反应的规律，CO2通入CaCl2溶液不反应，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溶液至过量会发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀；过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而有结晶析出。9．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↓+H2OB．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO32-+SiO2＝SiO32-+CO2↑C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2+2OH-＝SiO32-+H2↑D．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3+2OH-＝SiO32-+2H2O【答案】D【解析】过量二氧化碳通入澄清石灰水中生成可溶性的碳酸氢钙，碳酸钠溶液中加入二氧化硅不反应，二氧化硅与烧碱溶液反应生成硅酸钠和水，故A、B、C均错误。10．玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上进行刻蚀，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是A．烧碱B．纯碱C．氢氟酸D．盐酸【答案】C【解析】氢氟酸能与二氧化硅反应，生成四氟化硅和水，因此能在玻璃上进行刻蚀，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是氢氟酸，答案选C。11．下列关于二氧化硅的叙述不正确的是(　　)①在固态和液态时,几乎不导电7②能跟强碱反应,但不能与水反应③SiO2的物理性质与CO2类似④既是酸性氧化物,又是碱性氧化物A．②和③B．③和④C．②和④D．①和④【答案】B12．将过量的CO2分别通入:①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③NaAlO2溶液；④饱和Na2CO3溶液；⑤Ca(OH)2最终溶液中有白色沉淀析出或浑浊的是A．①②③④⑤B．②③④C．②④⑤D．①②④【答案】B【解析】①因为盐酸的酸性强于碳酸，因此CaCl2不与CO2反应，灭有沉淀产生，故①错误；②碳酸的酸性强于硅酸，即发生Na2SiO3＋2CO2＋H2O=2NaHCO3＋H2SiO3↓，最终有沉淀产生，故②正确；③碳酸的酸性强于偏铝酸，因此有CO2＋NaAlO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3，氢氧化铝不溶于碳酸，有白色沉淀产生，故③正确；④碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，因此碳酸钠溶液中通入CO2，发生Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3↓，有白色沉淀产生，故④正确；⑤因为通入过量的CO2，因此反应是Ca(OH)2＋CO2=Ca(HCO3)2，没有沉淀产生，故⑤错误；综上所述，选项B正确。13．把河沙(主要成分是SiO2)跟镁粉按一定质量比(质量比约大于15∶24)混合均匀，装入试管中加热大约一分钟后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物，待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的硅的气态氢化物。（1）写出河沙与镁粉在加热时反应的化学方程式：__________________________，该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。（2）生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是(填化学式)____________；（3）写出产生“爆炸声”的化学方程式：___________________________________。【答案】（1）SiO2+4Mg2MgO+Mg2Si放热（2）SiH4（3）SiH4+2O2===SiO2+2H2O7（2）MgO和稀H2SO4反应：MgO+H2SO4===MgSO4+H2O，此反应为碱性氧化物和强酸的反应，不剧烈，不可能产生爆炸声。所以应是Mg2Si和H2SO4反应的结果，结合题意，再根据Mg2Si中各元素的化合价可推测反应产物为MgSO4和SiH4，SiH4在空气中自燃发出爆炸声。14．已知硅及其化合物之间存在如图转化关系。其中A是制造芯片和光电池的主要原料；B是含硅化合物中的一种气体；某些C可作干燥剂或催化剂的载体；D是一种黏合剂，能将磨砂玻璃黏合在一起，E是一种比H2CO3酸性还弱的酸。试回答下列问题：（1）写出A、C、E的化学式：A________、C________、E________。（2）①～⑦反应中，属于氧化还原反应的是________，属于置换反应的是______，属于离子反应的是________。【答案】（1）SiSiO2H2SiO3（2）①③④①④④⑤⑥【解析】解题流程：7①～⑦的转化：①Si+4HF===SiF4↑+2H2↑②SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O③Si+O2===SiO2④Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑(Si+2OH−+H2O===+2H2↑)⑤2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O(2OH−+SiO2===+H2O)⑥Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓(+2H+===H2SiO3↓)⑦H2SiO3H2O+SiO215．如何用所提供的试剂和方法除去各混合物粉末中的杂质(括号内为杂质)？将所选答案的编号填入表中相应的空格内。(如果不需补加试剂，则对应答案栏可空着)可供选择的试剂：可供选择的操作：①分液②加热③高温灼烧④过滤⑤结晶粉末状混合物所加试剂主要操作（1）SiO2(CaCO3)（2）CaCO3(SiO2)（3）NaCl(SiO2)（4）SiO2(Fe2O3)（5）SiO2(H2SiO3)（6）SiO2(Na2SO4)【答案】（1）A④（2）B④（3）D④⑤（4）A④（5）不加试剂③（6）D④7（5）因为H2SiO3受热分解生成SiO2，即H2SiO3SiO2＋H2O，所以该小题的答案为：不加试剂；③。（6）因为SiO2不溶于水，而Na2SO4溶于水，所以该小题的答案为：D；④。16．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NaHCO3溶液吸收HCl气体（3）Na2SiO3溶液+CO2+H2O===H2SiO3↓+(或+2CO2+2H2O===2+H2SiO3↓)（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Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑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Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3，由此判断酸性H2CO3>H2SiO3，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。7