第二单元含硅矿物与信息材料一、选择题1．下列说法正确的是 ( )。

A．云、雾、烟都属于胶体，其分散剂都是空气B．新制氯水中的所有物质都是电解质C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D．制造光导纤维的原料是晶体硅解析新制氯水中Cl2分子不是电解质，B不正确；水晶项链不是硅酸盐制品，其主要成分是二氧化硅，C不正确；制造光导纤维的原料是SiO2，D不正确。

答案 A2．X、Y、Z三种不同物质有如图所示转化关系，则X不可能是( )。

A．SO2 B．SiO2C．CO2 D．NH4Cl解析将四个选项代入，如果X是NH4Cl，则Y为NH3·H2O，Z为NH4Cl，与题目要求“X、Y、Z三种不同物质”不符，故选择D项。

答案 D3．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个迷，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O x，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( )A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D．x等于6解析“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定，不易脱色，不易与酸、碱反应。

“硅酸铜钡”中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，则x＝6，用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2，A、B、D均正确。

答案 C4．用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )223423项H 2SiO 3沉淀不溶于过量的CO 2；C 项生成的HClO 漂白品红；D 项Ca(OH)2――→CO 2CaCO 3――→CO 2Ca(HCO 3)2――→NaOH CaCO 3。

答案：B5．下列关于硅及其化合物的说法中正确的是 ( )。

A ．石英和水玻璃的主要成分都是硅酸盐B ．用二氧化硅与焦炭反应制取单质硅时，当生成2.24 L 气体(标况)时，得到1.4 g 硅C ．单质硅与强酸、强碱都不反应D ．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强 解析 A 项石英的主要成分是SiO 2，不是硅酸盐；B 项中用二氧化硅与焦炭反应制取单质硅时，当生成2.24 L CO 气体(标况)时，可得到1.4 g 硅，正确；C 项中单质硅与强碱溶液反应，生成硅酸盐并放出氢气；D 项中硅酸的酸性比碳酸弱。

答案 B6．SiO 2是一种化工原料，可以制备一系列物质(如下图所示)。

下列说法错误的是( )。

A ．上图所含反应都不属于氧化还原反应B ．纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料C ．用盐酸可除去石英砂(主要成分为SiO 2)中少量的碳酸钙D ．高炉炼铁时用石灰石将铁矿石中的脉石转化为易熔的炉渣解析 A 项，由SiO 2制取单晶Si 的一系列反应都属于氧化还原反应，错误；B 项，SiO 2可作光导纤维，单晶硅可作半导体材料，正确；C 项，盐酸与SiO 2不反应，与CaCO 3反应，正确；D 项，高炉炼铁中，存在反应：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，SiO 2＋CaO=====高温CaSiO 3，CaSiO 3作为炉渣除去，正确。

答案 A7．工业生产的生石灰中常混有二氧化硅和石灰石。

现将生石灰样品溶于过量的盐酸中。

然后在不断搅拌(必要时可以加热)的情况下，向反应混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，如果纵坐标表示固体难溶物的质量(m )，横坐标表示所加入氢氧化钠溶液的体积(V )，则下列图示正确的是 ( )。

解析 生石灰样品溶于过量盐酸后，溶液中的溶质为CaCl 2和过量的HCl 。

滴加NaOH 溶液时，NaOH 首先与盐酸反应，所以开始时固体难溶物的质量不变，C 、D 两选项排除；当酸耗完后，SiO 2开始溶解，发生反应的离子方程式为SiO 2＋2OH －===SiO 2－3＋H 2O ，SiO 2－3＋Ca 2＋===CaSiO 3↓，依据两个化学方程式的化学计量数关系可知溶解1 mol SiO 2(60 g)时生成1 mol 难溶物CaSiO 3(116 g)，难溶物的质量增加。

答案 B二、非选择题8．某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息：①工业上在高温时用C 还原SiO 2可制得Si ②Mg 在点燃的条件下即可与SiO 2反应 ③金属硅化物与稀H 2SO 4反应生成硫酸盐与SiH 4 ④Si 和SiO 2均不与稀H 2SO 4反应⑤SiH 4在空气中自燃 他们在研究报告中记载着：“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应，再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥、最后称量……在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的63%左右。

”(1)该小组“实验室制Si”的化学方程式是_____________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是(用化学方程式表示)_____________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析 (1)由提供信息可知，适合实验室制Si 的原理应用Mg 在点燃的条件下与SiO 2反应生成Si 和MgO 。

(2)稀H 2SO 4溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，说明固体产物中含有Mg 2Si ，Mg 2Si 与H 2SO 4反应生成的MgSO 4和SiH 4，SiH 4在空气中自燃。

答案 (1)2Mg ＋SiO 2=====△2MgO ＋Si(2)金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH 4可自燃。

用化学方程式表示：2Mg ＋Si=====△Mg 2Si ，Mg 2Si ＋2H 2SO 4===2MgSO 4＋SiH 4↑，SiH 4＋2O 2===SiO 2＋2H 2O9．X 是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。

有关生产过程如下：为了确定C 的组成，某同学进行了以下探究。

已知F 、G 都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I 可作光导纤维。

按要求回答下列问题：(1)C 的化学式为________________________________________________；X 的化学式为____________________________________________________。

(2)写出下列方程式：反应②的化学方程式：____________________________________________。

反应⑦的离子方程式：____________________________________________。

解析 本题可从I 入手推断，I 可作光导纤维，故其为二氧化硅，F 为硅酸，H 为硅酸钠，E 为HCl ，C 为四氯化硅，D 为Si(NH 2)4，X 为Si 3N 4，A 为Si ，B 为Cl 2。

反应②为SiCl 4与过量氨气的反应，反应⑦为硅酸钠与过量二氧化碳的反应。

答案 (1)SiCl 4 Si 3N 4 (2)SiCl 4＋8NH 3===Si(NH 2)4＋4NH 4ClSiO 2－3＋2H 2O ＋2CO 2===H 2SiO 3↓＋2HCO －310．白炭黑(SiO 2·H 2O)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业，可用蛇纹石[主要成分为Mg 6(Si 4O 10)(OH)8]来制取，其主要工艺流程如下：(1)蛇纹石用氧化物形式可表示为_____________________________。

(2)碱浸时，为提高其中硅酸盐的浸取率，除采用合适的液固比和循环浸取外，还可采用的方法有①____________________；②____________________(任举两种)。

(3)过滤1得到的滤液的主要成分是________。

(4)沉淀时加入氯化钠溶液的作用可能是__________________________。

(5)洗涤时，如何保证明产品已洗涤干净？__________________________________________________________________________________________。

解析(1)以氧化物形式表示硅酸盐组成时要注意书写顺序：先金属氧化物，后二氧化硅，最后水分子。

(2)酸浸是将蛇纹石中金属离子溶解除去，碱浸就是将硅元素转变成可溶的硅酸盐，要提高浸取率可以采用延长反应时间、搅拌使浸渣与碱液充分接触、适当提高碱的浓度、适当升高反应温度等措施。

(3)过滤1得到的滤液中主要成分为硅酸钠。

(4)硅酸钠溶液与盐酸反应生成的硅酸容易形成胶体而不产生沉淀，所以加入NaCl溶液可以促使硅酸产生沉淀。

(5)洗涤是要洗去硅酸沉淀表面残留的NaCl溶液，可以通过检验洗涤液中不存在Cl－来确认已经洗涤干净。

答案(1)3MgO·2SiO2·2H2O (2)①适当升高温度②连续搅拌(或适当延长反应时间或适当提高NaOH溶液的浓度) (3)硅酸钠(或硅酸钠和氢氧化钠) (4)防止生成硅酸胶体(5)取少许最后一次洗涤液，滴入1～2滴AgNO3溶液，若不出现白色浑浊，表示已经洗涤干净11．含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。

(1)在元素周期表中，A位于________族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为________，A与B在原子的电子层结构上的相同点是________。

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

(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。

①写出生成D和F的化学反应方程式：_______________________________________________________________________________。