蘇教版化學(xué)必修1同步練習(xí) 二氧化硅與信息材料
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111 第二課時(shí) 二氧化硅與信息材料 基礎(chǔ)梳理 1.二氧化硅的性質(zhì) (1)物理性質(zhì):二氧化硅是一種熔點(diǎn)高,硬度大,不溶于水的固體。 (2)化學(xué)性質(zhì): ①具有弱氧化性:SiO2+2CSi+2CO↑ ②具有酸性氧化物的通性:SiO2是一種酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐。 CaO+SiO2CaSiO3(煉鐵中除爐渣) SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(盛放堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,常用橡皮塞) ③與某些鹽的反應(yīng): Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ ④特性:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O(腐蝕玻璃)。 (3)SiO2和CO2的性質(zhì)比較 二氧化碳 二氧化硅 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 由CO2分子構(gòu)成 由O和Si原子構(gòu)成 物理性質(zhì) 熔沸點(diǎn)低、可溶 于水 堅(jiān)硬難熔的固體、不溶于水 化學(xué)性質(zhì) 與堿反應(yīng) CO2+2NaOH Na2CO3+H2O SiO22NaOH Na2SiO3+H2O 與水反應(yīng) CO2+H2O H2CO3 與CaO反應(yīng) CaO+SiO2 CaSiO3 與酸反應(yīng) SiO24HFSiF4↑+2H2O 用途 制飲料、碳酸鹽 光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件 存在 空氣中 巖石、沙石、水晶 (4)二氧化硅的用途 ①SiO2是制造光導(dǎo)纖維的主要原料。②石英制作石英玻璃、石英電子表、石英鐘等。 ③水晶常用來制造電子工業(yè)的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品等。 ④石英砂常用作制玻璃和建筑材料。 2、硅的工業(yè)制法及性質(zhì) (1)工業(yè)制法:工業(yè)上用炭自在高溫下還原二氧化硅的方法,制得含有少量雜質(zhì)的粗硅。將粗硅在高溫下跟氯氣氣反應(yīng)生成四氯化硅,四氯化硅經(jīng)提純后,再用氫氣還原,就可以得到高純度的硅。 操作流程:二氧化硅→粗硅→四氯化硅→精硅 (2)物理性質(zhì):晶體硅是灰黑色色、有金屬光澤、硬而脆的固體,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很高,硬度也很大(因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)類似于金剛石),是良好的半導(dǎo)體材料,廣泛應(yīng)用于電子的各個(gè)領(lǐng)域。 (3)化學(xué)性質(zhì):很穩(wěn)定 ①常溫下不與O2、Cl2、H2、濃H2SO4、濃HNO3等反應(yīng)。 ②加熱或高溫時(shí)有強(qiáng)還原性: ③常溫下能與氟氣(F2)、氫氟酸(HF)反應(yīng): Si+2F2SiF4;Si+4HFSiF4+2H2 例題解析 例1.17g樣品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2 ),放入盛100 mL NaOH溶液的燒杯中,充分反應(yīng)后過濾,向?yàn)V液中加入10 molL-1稀H2SO4溶液,生成的沉淀的物質(zhì)的量與加入H2SO4溶液的體積關(guān)系如下圖。試求:①加入NaOH溶液的濃度;②b=5時(shí),樣品中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 思路分析:① 沉淀達(dá)最大量時(shí),溶液中僅Na2SO4 ,沉淀是Al(OH)3、Fe2O3、H2SiO3。 根據(jù)電荷守恒可得: n(Na+)=2n(SO42-) c(NaOH)0.1L=210mol/L0.025L 所以有:c(NaOH)=5 mol/L ② 由圖可知溶解Al(OH)3消耗30mLH2SO4 n(Al3+)=0.2 mol n(Al2O3)=102g/mol0.1 mol=10.2g 總OH-=溶Al2O3耗+溶SiO2 耗+余OH- 0.1L5 mol/L=0.1 mol2+n(SiO2 )2+b10mol/L2 已知b=5 ∴n(SiO2 )=0.1 mol=60g/mol0.1 mol=6g ,從而可推知Fe2O3%。 基礎(chǔ)訓(xùn)練 一.選擇題 1.高嶺土的組成可表示為Al2Si2Ox(OH)y,其中x、y的數(shù)值分別是 ( ) A.7、2 B.6、3 C.5、4 D.3、6 2.下列說法正確的是 ( ) A.1mol二氧化硅的質(zhì)量是60g B.60g二氧化硅中含2mol氧分子 D.二氧化硅的摩爾質(zhì)量是60g C.1mol的二氧化硅的質(zhì)量是60g/mol 3.下列關(guān)于玻璃的敘述正確的是 ( ) A. 制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英 B. 普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅 C. 玻璃是幾種成分熔化在一起的晶體 D. 玻璃也是硅酸鈉鹽,有一定的熔點(diǎn) 4.制取下列物質(zhì),無需利用到二氧化硅的是 ( ) A. 玻璃 B. 水泥 C. 粗硅 D. 光導(dǎo)纖維 5.根據(jù)水泥和玻璃的生產(chǎn),總結(jié)出硅酸鹽工業(yè)的一般特點(diǎn)是 ( ) ①生成物是硅酸鹽;②反應(yīng)條件是高溫;③含有硅的物質(zhì)作原料;④反應(yīng)原理是一系列復(fù)雜的物理-化學(xué)變化 ( ?。┆? A.①③ B.①②③ C.①③④ D.①②③④ 6.除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石,有如下操作:①加水溶解 ②加水煮沸 ③過濾 ④加稀HCl ⑤加稀H2SO4,正確的操作順序是 ( ) A.①③ B.④③ C.⑤③ D.②③ 7.下列物質(zhì)的貯存方法,正確的是 ( ) A.硅酸鈉溶液和堿性溶液存放在膠塞密封的試劑瓶中 B.氫氟酸盛放在棕色試劑瓶中 C.液溴盛放在帶有膠塞的細(xì)口瓶中 D.氯水盛放在棕色細(xì)口瓶中 8. 某硅酸鹽樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58.6%,其化學(xué)組成用氧化物形式可表示為nZnOSiO2,則n值等于 ( ?。? A.0.5 B .1 C.2 D.3 9.碳化硅又稱金剛砂(SiC),它的分解溫度很高(約20000C),硬度極大,溶解性與化學(xué)活潑性都很差,試推斷與它的結(jié)構(gòu)類似的是 ( ) A.金剛石 B.氯化鈉 C.石墨 D.水 二.填空題 10.以石英砂、焦碳、水、MnO2和濃鹽酸為原料來制取純硅,寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式: ; ; ; ; ; 11.原硅酸通過分子間縮水聚合可形成不同的多硅酸(多聚體),如: 原硅酸 二聚體 三聚體 則原硅酸的化學(xué)式是________________,原硅酸二聚體的化學(xué)式是________________, 按上述規(guī)律,n個(gè)原硅酸聚合而成的鏈狀多酸分子的通式是__________。 三.計(jì)算題 12.含有SiO2的石灰石5g和0.267mL0.5mol/L的鹽酸反應(yīng),所得CO2在標(biāo)況下的體積為1064mL。 ⑴要中和剩余的鹽酸,需1mol/L的NaOH溶液的體積多少毫升? ⑵煅燒這種不純的石灰石1t,最后殘留固體的質(zhì)量是多少? 13.為熔制鉀玻璃準(zhǔn)備如下熔料:360g重的石英砂,67.2g重的苛性鉀和88.8g重的熟石灰 .假定這些熔料不含雜質(zhì). (1)計(jì)算在制得的鉀玻璃中各氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù). (2)用氧化物的形式表示鉀玻璃的組成. 一.選擇題 1.C 2.A 3.AB 4.B 5.D 6.B 7.AD 8.C 9.A Δ 二.填空題 10.MnO2+4HCl(濃) = MnCl2+Cl2↑+2H2O, 高溫 SiO2+2C = Si+2CO↑, 高溫 Si+2Cl2 === SiCl4, 電解 2H2O ==== 2H2↑+O2↑, 高溫 SiCl4+2H2 === Si+4HCl。 11.H4SiO4,,H6Si2O7 ,H6SinO3n+1 三.計(jì)算題 12.⑴38.5mL ⑵0.582t 13.(1)K2O%:11.7% CaO%:13.9% SiO2%:74.4% (2)K2O2CaO10SiO2 111- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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