人教版高中化学必修1第4章第1节无机非金属材料的主角硅硅酸名师精编作业.docx

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人教版高中化学必修1第4章第1节无机非金属材料的主角硅硅酸名师精编作业

第1节无机非金属材料的主角——硅——硅酸

1.纯二氧化硅可用下列流程制得。

下列说法不正确的是（　　）

A．X可用作木材防火剂

B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4

C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替

D．步骤Ⅲ若在实验室完成，一般在蒸发皿中进行

2.下列变化不能一步实现的是（　　）A．Na2SiO3―→H2SiO3

B．H2SiO3―→SiO2C．SiO2―→H2SiO3

D．SiO2―→Na2SiO3

3.在存放照相机、显微镜、食品和药品的包装盒中常发现一些袋装透明的胶状颗粒，该颗粒的主要作用是干燥，其成分是（　　）A．活性炭

B．氯化钠C．硅胶

D．小苏打

4.下列关于硅酸的说法正确的是（　　）

A．硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得

B．用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3（胶体）制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质

C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应

D．硅胶可用作袋装食品的干燥剂

5.下列关于碳酸（H2CO3）和硅酸（H2SiO3）的说法中不正确的是（　　）A．两者均为弱酸

B．两者均可使紫色石蕊溶液变红色C．CO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸

D．两者受热时均可以分解

6.下列关于硅酸的说法正确的是（　　）

A．硅酸可以通过SiO2和水化合反应直接制得

B．可用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸

C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应

D．干燥剂“硅胶”的主要成分是硅酸钠

7.据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可轻易制备出超高强度和超高耐久性能的高性能混凝土。

关于二氧化硅下列说法中正确的是（　　）

A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物

B．二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸

C．由CaCO3＋SiO2

CaSiO3＋CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸强

D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

8.下列说法不正确的是（　　）

A．因二氧化硅不溶于水，故硅酸不是二氧化硅对应的酸

B．二氧化碳通入水玻璃（硅酸钠溶液）中得到硅酸沉淀

C．二氧化硅是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大

D．氢氟酸能雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶盛放氢氟酸

9.下列有关碳和硅的氧化物的说法中正确的是（　　）

A．二氧化硅的水溶液显酸性，所以二氧化硅是酸性氧化物

B．二氧化碳通入硅酸钠溶液可得到硅酸，说明碳酸的酸性比硅酸强

C．高温时二氧化硅与纯碱反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强

D．二氧化硅是酸性氧化物，因此它不能溶于任何酸

10.下列关于硅酸的叙述错误的是（　　）

A．硅酸是一种很弱的酸

B．硅酸可由二氧化硅与水反应制得

C．硅酸不稳定，加热分解会生成二氧化硅

D．硅酸可由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得

11.下列反应不能一步完成的是（　　）A．SiO2―→Na2SiO3

B．SiO2―→H2SiO3C．SiO2―→CaSiO3

D．H2SiO3―→SiO2

12.下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是（　　）

A．二氧化硅属于两性氧化物

B．酸性：

硅酸＞碳酸

C．硅胶吸水后可重复再生

D．图中所示转化反应都是氧化还原反应

13.下列离子方程式书写正确的是（　　）

A．水玻璃中通入过量的二氧化碳：

　Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋

＋H2SiO3↓

B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：

　Ca（OH）2＋2CO2===Ca2＋＋2

C．二氧化硅溶于氢氟酸溶液中：

　SiO2＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2O

D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：

　SiO2＋2OH－===

＋H2O

14.向下列溶液中滴加稀硫酸生成白色沉淀，继续滴加稀硫酸，沉淀溶解的是（　　）A．Na2SiO3

B．BaCl2C．FeCl3

D．NaAlO2

15.现用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MgCO3

B．MgCO3和SiO2C．K2CO3和SiO2

D．无法确定

16.下列叙述正确的是（　　）

A．硅酸胶体是纯净物

B．硅酸胶体粒子的直径是1～100nm之间

C．胶体区别于其他分散系的本质特征是有丁达尔效应

D．硅酸胶体的胶粒不能通过滤纸

17.可以用以下哪种方法区分氯化钠溶液和硅酸胶体（　　）

A．将光束照射，有光路通过的是硅酸胶体

B．在显微镜下观察，没有布朗运动的是硅酸胶体

C．闻气味，有刺激性气味的是硅酸胶体

D．看颜色，有色的是硅酸胶体

18.氢氧化铜胶体在电泳时，它的胶粒向阴极移动，在这种胶体中分别滴加下列物质，不会发生凝聚的是（　　）

①蔗糖溶液　②硫酸镁溶液　③硅酸胶体　④氢氧化铁胶体A．①②

B．①④C．②③

D．③④

19.下列关于“硅胶”的叙述不正确的是（　　）A．硅胶是硅酸凝胶干燥脱水而形成

B．硅胶呈多孔状，吸水性强C．硅胶常用作干燥剂或催化剂载体

D．硅胶的主要化学成分是硅酸

20.如今，方便的小包装食品已被广泛地接受。

为了延长食品的保质期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包装袋中应放入的化学物质是（　　）A．无水硫酸铜、蔗糖

B．硅胶、硫酸亚铁C．食盐、硫酸亚铁

D．生石灰、食盐

21.下列关于硅酸的说法正确的是（　　）

A．硅酸难溶于水，所以它不能与氢氧化钠溶液反应

B．二氧化硅和水通过化合反应可直接制得硅酸

C．实验室常用可溶性的硅酸盐溶液与酸反应制取硅酸

D．硅酸钠溶液中通入过量的二氧化碳最后得到澄清溶液

22.由反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸，不可能的反应原理是（　　）A．强酸制取弱酸的原理

B．可溶性酸制取难溶性酸的原理C．溶液中离子结合生成沉淀的原理

D．氧化还原反应的原理

23.过量的CO2通入下列溶液中，最终出现浑浊的是（　　）A．氯化钙溶液

B．石灰水C．饱和亚硫酸钠溶液

D．水玻璃

24.证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（　　）

A．二氧化碳是气体，二氧化硅是固体

B．二氧化硅的熔点比二氧化碳高

C．二氧化碳溶于水形成碳酸，二氧化硅难溶于水

D．二氧化碳通入硅酸钠溶液中析出硅酸沉淀

25.能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是（　　）

A．二氧化碳溶于水且能反应生成碳酸，二氧化硅不溶于水不能与水反应生成硅酸

B．在高温下，二氧化硅与碳酸钠能发生反应：

SiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑

C．二氧化硅的熔点比二氧化碳的熔点高

D．二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成白色胶状沉淀

26.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（　　）

A．二氧化碳通入可溶性硅酸盐溶液中析出硅酸沉淀

B．二氧化碳溶于水形成碳酸，二氧化硅难溶于水

C．高温下，二氧化硅与碳酸盐反应生成二氧化碳

D．在可溶性硅酸盐溶液中加入盐酸会析出硅酸沉淀

27.医学研究表明：

偏硅酸（也称硅酸）有软化血管的作用，对心脏病、高血压有一定的疗效。

偏硅酸中含有硅、氢、氧三种元素，其中硅的化合价为＋4价，则其化学式为（　　）A．Na2SiO3

B．H2SiO4C．H2SiO3

D．SiO2

28.已知硅酸盐中硅元素的化合价为＋4价，则硅酸的化学式为（　　）A．H2SiO4

B．H4SiO3C．H2SiO3

D．Na2SiO3

29.下列关于硅酸性质的叙述不正确的是（　　）A．硅酸是一种易溶于水的弱酸

B．硅酸不稳定，受热易分解C．硅酸具有酸性，能与强碱反应

D．硅酸的酸酐是二氧化硅

30.下列关于硅酸的说法正确的是（　　）

A．硅酸是一种不溶于水的含氧酸

B．硅酸不溶于水，是一种非电解质

C．硅酸的酸性比碳酸强

D．硅酸可由二氧化硅与水反应制得

31.可以说明二氧化硅是酸酐的是（　　）A．它溶于水得到相应的酸

B．它对应的水化物是可溶性强酸C．它与强碱反应只生成盐和水

D．它是非金属氧化物

32.四氯化硅（SiCl4）是制造半导体材料硅的中间原料，在空气中容易吸收水蒸气生成原硅酸（H4SiO4）和氯化氢而产生白色烟雾，下列说法正确的是（　　）

A．由四氯化硅转化为原硅酸的过程中，硅元素化合价发生了改变

B．原硅酸与硅酸中硅元素化合价不同

C．原硅酸与硅酸分别对应的酸性氧化物不同

D．四氯化硅应密封保存

33.（双选）下列关于二氧化硅的叙述不正确的是（　　）

A．二氧化硅晶体是由SiO2分子构成的，它的熔点高，硬度大

B．不可用石英坩埚熔融烧碱

C．二氧化硅可用于制造石英钟表的压电材料和光导纤维

D．二氧化硅能溶于氢氟酸中，这是由它的晶体结构决定的

34.（双选）下列反应的离子方程式正确的是（　　）

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－===

＋H2O

C．水玻璃中滴入盐酸：

＋2H＋===H2SiO3↓

D．碳酸钡滴加稀硝酸：

＋2H＋===H2O＋CO2↑

35.（双选）可用来制取硅酸的反应是（　　）A．硅酸钙中加入稀硫酸

B．二氧化硅加入沸水中C．水玻璃中通入足量二氧化碳

D．硅酸钠溶液中加入盐酸

36.化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成化合物D。

（1）易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是____________________。

（2）将C与纯碱混合高温熔融时发生化学反应生成D，同时还生成能使澄清石灰水变浑浊的氧化物E；将少量的E通入D的水溶液中，生成化合物F。

①分别写出生成D和F的化学方程式：

______________________________________

________________________________________________________________________，

________________________________________________________________________。

②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_______________________________。

A．普通玻璃坩埚

B．石英玻璃坩埚

C．铁坩埚

（3）100gC与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2L,100g混合物中石灰石的质量分数是________。

37.已知A是一种装饰品的主要成分，根据下图转化关系，回答下列问题。

（1）A的用途：

________（任写一种），B是________，D是________。

（2）写出下列反应的化学方程式：

①________________________________________________________________________。

④________________________________________________________________________。

（3）写出下列反应的离子方程式：

②________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________。

⑤________________________________________________________________________。

38.实验室中的Na2SiO3溶液长期放置，瓶底会出现白色沉淀，则形成沉淀的离子方程式是______________。

取瓶中的上层清液加入稀盐酸，观察到既有气泡产生又有沉淀生成，其离子方程式分别为__________________________。

39.已知A是一种不溶于水的固体非金属氧化物，根据图中的转化关系，回答下列问题：

（1）写出化学式：

A是____________，D是____________。

（2）写出相关反应的化学方程式：

①____________，⑤____________。

（3）写出相关反应的离子方程式：

②__________，③__________，④__________。

40.如图所示的物质转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。

（1）B的化学式为________________。

（2）B与a溶液反应的离子方程式为__________________。

（3）写出物质名称：

A__________，D__________，E__________，F__________

41.A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转化关系如下图所示。

A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。

（1）形成单质A的元素，在化合物中的最高化合价为__________。

（2）写出化学式：

B是__________，C是__________，D是__________。

（3）B与碳反应生成A和E的化学方程式：

____________________。

42.硅胶和石英的主要成分都是二氧化硅，前者是结构疏松的二氧化硅，后者是结构致密的二氧化硅。

二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差别，具有不同的用途。

由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式（是离子反应的，写出离子方程式）。

（1）用氢氧化钠溶液溶解石英：

________________________________________。

（2）过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生：

______________________________。

（3）微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：

____________________________。

（4）写出硅胶的一种用途：

________________。

43.设计实验方案，在实验室中以二氧化硅为原料（其他试剂任选）制备硅酸。

（1）在盛有适量二氧化硅的试管中先加入过量的__________溶液，反应的离子方程式是______________。

（2）在所得的溶液中再滴加__________，至沉淀量不再增加，反应的离子方程式是__________________。

（写出每个步骤化学反应的离子方程式）。

44.某实验小组利用如下装置探究盐酸、碳酸、硅酸酸性强弱：

（1）实验观察到试管中有白色胶状沉淀产生，由此得出结论：

碳酸的酸性比硅酸强。

你认为该结论是否科学________（填“是”或“否”），理由是______________________。

（2）你对上述装置的改进意见是____________________________________________。

45.现有稀硝酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，用下图所示的装置证明酸性：

硝酸＞碳酸＞硅酸。

（1）仪器A的名称为____________，干燥管D的作用是________________。

（2）A中装的试剂是____________，B中装的试剂是________________。

（3）C中装的试剂是____________，C中的实验现象为____________。

（4）写出C中开始时发生反应的离子方程式：

____________________________________。

答案解析

1.【答案】D

【解析】　X为硅酸钠溶液，可用作木材防火剂，A正确；步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4，B正确；碳酸的酸性比硅酸强，故步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替，C正确；步骤Ⅲ为硅酸固体的灼烧，若在实验室完成，一般在坩埚中进行，D错误。

2.【答案】C

【解析】　Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl；H2SiO3SiO2＋H2O；SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。

3.【答案】C

【解析】　以上四种物质中只有硅胶是干燥剂。

4.【答案】D

【解析】　SiO2不能与水反应生成硅酸，A错；B中反应是利用了强酸制弱酸的性质，B错；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C错。

5.【答案】B

【解析】　硅酸不能使紫色石蕊试液变红，B错误。

因为H2CO3酸性强于H2SiO3，故可以用H2CO3制备H2SiO3：

CO2＋H2O＋Na2SiO3===Na2CO3＋H2SiO3↓。

6.【答案】B

【解析】　SiO2难溶于水，因此不能与水化合反应直接制得硅酸，A错误；由于酸性HCl>H2SiO3，所以可用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸，B正确；尽管硅酸难溶于水，但是它仍能与NaOH溶液反应产生硅酸钠和水，C错误。

7.【答案】B

【解析】碳酸的酸性比硅酸的酸性强，二氧化碳通入硅酸钠溶液中可发生反应生成硅酸沉淀；二氧化硅能与碱溶液反应生成盐和水，它是一种酸性氧化物；二氧化硅不溶于水，不能与水反应生成硅酸；二氧化硅与常见的酸（如硝酸、硫酸等）不反应，但能与氢氟酸反应而溶解；高温下，二氧化硅能与碳酸盐反应，是因为生成的二氧化碳气体挥发逸出，而使反应持续进行，不符合水溶液中强酸制备弱酸的复分解反应规律。

8.【答案】A

【解析】二氧化硅与硅酸中硅元素的化合价相同，二氧化硅对应的含氧酸为硅酸；由于碳酸的酸性比硅酸的酸性强，二氧化碳通入硅酸钠溶液中可发生反应生成硅酸沉淀；二氧化硅为空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大；氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛放氢氟酸，应用塑料瓶盛放。

9.【答案】B

【解析】二氧化硅与碱反应生成盐和水，是酸性氧化物。

但是二氧化硅不溶于水，不与水反应，A不正确；二氧化碳通入硅酸钠溶液可得到硅酸，说明碳酸的酸性比硅酸强，B正确；高温下，二氧化硅能和碳酸钠反应，生成的二氧化碳逸出是保证反应进行的原因，与水溶液中强酸制取弱酸的复分解反应规律无关，C不正确；二氧化硅虽是酸性氧化物，但它溶于氢氟酸，D不正确。

10.【答案】B

【解析】硅酸是一种弱酸，A项正确；二氧化硅不溶于水，不能和水反应生成硅酸，B项错误；硅酸不稳定，加热分解生成二氧化硅和水，C项正确；根据强酸制弱酸，且HCl的酸性比H2SiO3强，可知D项正确。

11.【答案】B

【解析】二氧化硅可与氢氧化钠直接反应生成硅酸钠；氧化钙可与二氧化硅在高温下反应生成硅酸钙；硅酸可直接加热分解生成二氧化硅，故只有B符合题意。

12.【答案】C

【解析】二氧化硅是酸性氧化物；碳酸的酸性比硅酸的酸性强；图中有的转化反应不是氧化还原反应，如二氧化硅与氢氧化钠溶液的反应。

13.【答案】D

【解析】A、B中Na2SiO3、Ca（OH）2应拆成离子形式，C中HF为弱酸，应写化学式。

14.【答案】D

【解析】加入稀硫酸后，能生成白色沉淀的有A、B、D，但硅酸、硫酸钡都不再溶解于稀硫酸。

偏铝酸钠溶液中滴加稀硫酸生成氢氧化铝，氢氧化铝具有两性，可在过量的硫酸中溶解。

D符合题意。

15.【答案】B

【解析】10gCaCO3刚好为0.1mol，完全反应时恰好可放出0.1mol的CO2。

若其中含有杂质，利用平均值原理，符合该条件的只有B项。

16.【答案】B

【解析】硅酸胶体为混合物，A项错误；胶体粒子的直径在1～100nm之间，B项正确；胶体区别于其他分散系的本质特征为分散质粒子的直径大小，C项错误；胶体粒子能够通过滤纸，但不能通过半透膜，D项错误。

17.【答案】A

【解析】丁达尔效应是区分胶体和溶液的方法，将光束照射，有光路通过的是硅酸胶体，A正确；两种分散系都是无色无味的透明液体，组成微粒都在做布朗运动，B、C、D均不能区分。

18.【答案】B

【解析】使胶体凝聚的一般方法：

1.加入电解质，电离出的离子中和胶粒所带电荷，使胶体凝聚。

2.加入带相反电荷的胶粒，中和胶粒所带电荷，使胶体凝聚。

①蔗糖溶液不带电荷不会使氢氧化铜胶体聚沉，符合题意；②硫酸镁为电解质，能使氢氧化铜胶体发生聚沉，不符合题意；③硅酸胶体带负电，能使氢氧化铜胶体发生聚沉，不符合题意；④氢氧化铁胶体带正电，不能使氢氧化铜胶体发生聚沉，符合题意。

19.【答案】D

【解析】硅酸凝胶经干燥脱水后而形成硅胶，硅胶的主要成分是二氧化硅，具有很强的吸水性，常用作干燥剂，也可用作催化剂载体。

20.【答案】B

【解析】硅胶具有吸水而潮解的特性，可作干燥剂；硫酸亚铁具有一定的还原性，可吸收氧化性的物质，从而防止食品氧化变质。

21.【答案】C

【解析】硅酸难溶于水，但能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠而溶解；二氧化硅不溶于水，不能用二氧化硅与水反应制取硅酸，实验室常用硅酸钠溶液与盐酸反应来制取硅酸；将二氧化碳通入硅酸钠溶液中，有硅酸沉淀生成，二氧化碳过量硅酸沉淀不溶解。

22.【答案】D

【解析】该反应是由可溶性的强酸（盐酸）与硅酸钠溶液反应，制取难溶性的硅酸，硅酸还是一种弱酸，反应的实质是溶液中的氢离子与硅酸根离子结合生成难溶性或难电离的硅酸。

23.【答案】D

【解析】CaCl2、Na2SO3均属于比碳酸酸性强的酸的盐，不能与H2CO3（CO2＋H2O）反应生成新盐和新酸；过量的CO2与石灰水最终生成可溶性的Ca（HCO3）2；CO2与Na2SiO3可反应生成H2SiO3沉淀。

24.【答案】D

【解析】二氧化碳通入硅酸钠溶液中，析出硅酸沉淀，符合较强酸制取较弱酸的反应原理，可以证明硅酸的酸性比碳酸的酸性弱；物质的酸性强弱与相应的氧化物的物理性质（如溶解性、熔点等）无关。

25.【答案】D

【解析】二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成白色胶状沉淀硅酸，符合较强酸制取较弱酸的反应原理，可以证明硅酸的酸性比碳酸的酸性弱；物质的酸性强弱与相应的氧化物的物理性质（如溶解性、熔点等）无关；高温下，二氧化硅能与碳酸钠反应，是因为生成的二氧化碳气体逸出，使反应持续进行。

26.【答案】A

【解析】二氧化碳通入可溶性硅酸盐中，析出硅酸沉淀，符合较强酸制取较弱酸的反应原理，可以证明硅酸的酸性比碳酸的酸性弱；可溶性硅酸盐溶液能与盐酸反应生成硅酸沉淀，能说明硅酸的酸性比盐酸弱，不能说明硅酸的酸性比碳酸弱；物质的酸性强弱与相应的氧化物的物理性质（如溶解性、熔点等）无关；高温下，二氧化硅能与碳酸盐反应，是因为生成了二氧化碳气体逸出，使反应持续进行。

27.【答案】C

【解析】酸中必有H元素，则A、D不正确；H2SiO4中，硅的化合价为＋6价，B不正确；在H2SiO3中，硅的化合价为＋4价，化合价的代数和为2＋4－6＝0，C正确。

28.【答案】C

【解析】硅酸盐可由硅酸与碱中和反应生成，即硅酸中硅元素化合价为＋4价。

含氧酸中，H为＋1价，O为－2价；H2SiO4中的化合价的代数和为2＋4－8＝－2，