高中化學(xué)人教版必修一第一部分第四章第一節(jié)第二課時(shí)課時(shí)跟蹤訓(xùn)練

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111 [課時(shí)跟蹤訓(xùn)練] 一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分) 1．[雙選題]下列關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述正確的是(　　) A．常溫時(shí)不和任何酸反應(yīng) B．常溫時(shí)可和強(qiáng)堿溶液反應(yīng) C．單質(zhì)硅比碳的還原性強(qiáng) D．單質(zhì)硅比碳的氧化性強(qiáng) 解析：這是一道考查碳、硅化學(xué)性質(zhì)的題目。碳、硅元素原子最外層電子數(shù)相同，都是4個(gè)電子，故其化學(xué)性質(zhì)有相似之處。如：碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在高溫時(shí)能跟氧氣等物質(zhì)反應(yīng)；硅在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，除與氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿反應(yīng)外，不與其他物質(zhì)反應(yīng)。在加熱條件下，硅能跟一些非金屬反應(yīng)，例如：Si＋O2SiO2。然而，由于碳、硅原子核外電子層數(shù)不同，化學(xué)性質(zhì)又有差異，如單質(zhì)硅的還原性比碳強(qiáng)等。 答案：BC 2．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．硅是良好的半導(dǎo)體材料，能與鹽酸或氫氧化鈉溶液反應(yīng) B．二氧化硅不導(dǎo)電，能與鹽酸或氫氧化鈉溶液反應(yīng) C．硅酸具有多孔性結(jié)構(gòu)，可用作吸附劑或催化劑的載體 D．二氧化硅是酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)，也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 解析：逐項(xiàng)分析。硅與鹽酸不反應(yīng)，選項(xiàng)A不正確；二氧化硅與鹽酸也不反應(yīng)，選項(xiàng)B不正確；具有多孔結(jié)構(gòu)，用作吸附劑或催化劑載體的是硅膠，而非硅酸，選項(xiàng)C不正確；選項(xiàng)D是正確的，SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O,2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O。 答案：D 3．下列反應(yīng)的離子方程式不正確的是(　　) A．大理石與醋酸反應(yīng)： CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2H3COO－＋CO2↑＋H2O B．硅與NaOH溶液： Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑ C．水玻璃與醋酸反應(yīng)：SiO＋2H＋===H2SiO3↓ D．硅石與燒堿溶液反應(yīng)：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O 解析：CaCO3、H2SiO3都難溶于水，硅石即SiO2，也難溶于水，Na2SiO3、Ca(CH3COO)2都易溶于水，易電離。CH3COOH易溶于水但難電離。寫(xiě)離子方程式時(shí)，易溶于水且易電離的物質(zhì)用有關(guān)的離子符號(hào)表示，其他的物質(zhì)一概用化學(xué)式表示。 答案：C 4．下列變化中不能一步實(shí)現(xiàn)的是(　　) A．Na2SiO3→H2SiO3 B．H2SiO3→SiO2　 C．SiO2→H2SiO3 D．SiO2→Na2SiO3 解析：二氧化硅不溶于水，不能直接與水反應(yīng)生成硅酸。　 答案：C 5．能證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)的事實(shí)是(　　) A．CO2溶于水生成碳酸，SiO2不溶于水也不能跟水直接反應(yīng)生成硅酸 B．在高溫條件下，SiO2和Na2CO3能發(fā)生反應(yīng)： SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ C．SiO2熔點(diǎn)比CO2高　 D．CO2通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色膠狀沉淀，所生成的H2SiO3逐漸聚合而形成硅酸溶膠 解析：B項(xiàng)是在固體反應(yīng)中難揮發(fā)性(高沸點(diǎn))物質(zhì)制取易揮發(fā)性(低沸點(diǎn))物質(zhì)，它是利用兩者共熔時(shí)生成易揮發(fā)的CO2使反應(yīng)發(fā)生；D項(xiàng)是較強(qiáng)的酸與較弱的酸的鹽溶液反應(yīng)生成較強(qiáng)酸的鹽和較弱酸的復(fù)分解反應(yīng)，這是該類復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件之一；A項(xiàng)是二者的水溶性，不能證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)；C項(xiàng)是二者的熔點(diǎn)，也不能證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)。 答案：D 6．[雙選題]有一粗鋁，含鐵和硅兩種雜質(zhì)。取等量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2，則該粗鋁中鐵和硅的關(guān)系正確的是(　　) A．物質(zhì)的量之比為1∶1 B．物質(zhì)的量之比為2∶1 C．質(zhì)量之比為4∶1 D．質(zhì)量之比為2∶1 解析：鋁在兩種溶液中都發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，且其質(zhì)量相等，并產(chǎn)生的氫氣一樣多，所以可只考慮Fe和Si與溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量，其兩者與產(chǎn)生氫氣的對(duì)應(yīng)關(guān)系為Fe→H2，Si→2H2，故放出等量的氫氣，n(Fe)：n(Si)＝2∶1，m(Fe)：m(Si)＝4∶1。 答案：BC 7．下列試劑的保存方法正確的是(　　) A．氫氟酸存放在玻璃瓶中 B．燒堿溶液存放在帶橡皮塞的玻璃瓶中 C．水玻璃存放在滴瓶中 D．金屬鈉保存在冷水里 解析：因?yàn)闅浞嵋着c玻璃中的SiO2反應(yīng)，即SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，故不能保存在玻璃瓶中，A不正確；盛放燒堿溶液的試劑瓶需用橡皮塞，而不能用玻璃塞，是為了防止玻璃塞中的SiO2跟燒堿溶液反應(yīng)生成Na2SiO3而使瓶口和瓶塞黏合在一起，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，B項(xiàng)正確；滴瓶是瓶口帶有膠頭滴管的玻璃磨口試劑瓶，相當(dāng)于用膠頭滴管作玻璃塞，而水玻璃是Na2SiO3的水溶液，其本身就能把膠頭滴管與滴瓶粘在一起，C不正確；金屬鈉與水劇烈反應(yīng)，2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，不能將金屬鈉保存在冷水里，D項(xiàng)不正確。 答案：B 二、非選擇題(本題包括4小題，共39分) 8．(7分)一固體單質(zhì)A加入NaOH溶液生成單質(zhì)氣體B和化合物甲，氣體B和單質(zhì)C在一定條件下反應(yīng)生成化合物乙，化合物甲加入過(guò)量鹽酸生成白色膠狀物質(zhì)丙，丙徹底脫去化合物乙生成難溶物丁，丁加入NaOH又可生成化合物甲。寫(xiě)出上述物質(zhì)的化學(xué)名稱： A________，B________，C________，甲__________， 乙________，丙________，丁________。 解析：此題的突破口是“化合物甲加入過(guò)量鹽酸生成白色膠狀物質(zhì)丙”，由此可判斷丙是H2SiO3，甲是Na2SiO3，則B是H2，C是O2，乙是H2O，丁是SiO2。 答案：硅　氫氣　氧氣　硅酸鈉　水　硅酸　二氧化硅 9．(6分)某課外活動(dòng)小組實(shí)驗(yàn)測(cè)得某硅酸鹽所含氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下表： 氧化物 CaO Al2O3 SiO2 H2O 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.142 0 0.260 2 0.459 2 0.137 8 (1)你能根據(jù)表中的數(shù)據(jù)寫(xiě)出該硅酸鹽的普通化學(xué)式和氧化物表示式嗎？ (2)你能推測(cè)該硅酸鹽的結(jié)構(gòu)嗎？ 解析：假定該硅酸鹽的質(zhì)量為100 g，則根據(jù)它們的質(zhì)量可求出相應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1∶1∶3∶3，所以可知Ca、Al、Si、O、H2O的個(gè)數(shù)之比為1∶2∶3∶10∶3。 答案：(1)CaAl2Si3O103H2O(或CaAl2H6Si3O13) (2)CaOAl2O33SiO23H2O 10．(10分)幾種含硅元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示： (1)寫(xiě)出圖示反應(yīng)的幾種物質(zhì)的化學(xué)式： A________，C________，E________。 (2)寫(xiě)出B→E反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫(xiě)出A→D溶液中反應(yīng)的離子方程式：____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：本題的突破點(diǎn)在于A和B，含Si的物質(zhì)與碳在加強(qiáng)熱的條件下能反應(yīng)，反應(yīng)方程式為SiO2＋2CSi＋2CO↑，所以A為Si，B為SiO2，則由Si的相關(guān)知識(shí)可推出C為H2SiO3，D為Na2SiO3，E為CaSiO3，F(xiàn)為H2SiO3。 答案：(1)Si　H2SiO3　CaSiO3 (2)CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ (3)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑ 11．(16分)晶體硅是一種重要的非金屬材料。制備純硅的主要步驟如下： ①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅； ②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3： Si＋3HClSiHCl3＋H2； ③SiHCl3與過(guò)量H2在1 000～1 100℃反應(yīng)制得純硅。 已知SiHCl3能與H2O劇烈反應(yīng)，在空氣中易自燃?！? 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)第①步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)用SiHCl3與過(guò)量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如圖所示(熱源及夾持裝置均已略去)： ①裝置B中的試劑是______________。裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是__________________。 ②反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是________________________，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是______________________，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________________。 ③為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性、控制好反應(yīng)溫度以及___________________________________________________________________。 解析：(1)在高溫條件下，用C還原SiO2生成Si和CO。(2)用Zn、稀硫酸制得的H2中會(huì)混有少量H2O，而SiHCl3能與H2O劇烈反應(yīng)，所以要進(jìn)行干燥，根據(jù)裝置應(yīng)選擇液態(tài)干燥劑——濃硫酸。裝置C用水浴加熱SiHCl3使其汽化，和H2進(jìn)入裝置D反應(yīng)，因?yàn)镾iHCl3與H2在1 000～1 100℃下反應(yīng)，溫度很高，普通玻璃會(huì)軟化，因此不能使用普通玻璃管。由于SiHCl3在空氣中易自燃，實(shí)驗(yàn)中還要注意先通一段時(shí)間H2以排盡裝置中的空氣。 答案：(1) SiO2＋2CSi＋2CO↑　(2)①濃硫酸　使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化?、谟泄腆w物質(zhì)生成　在此反應(yīng)溫度下，普通玻璃會(huì)軟化　SiHCl3＋H2Si＋3HCl　③排盡裝置中的空氣 111