第四章 第一节 第2课时
一、选择题
1．(2013·辽宁实验中学高一期末)下列有关硅元素的叙述中，正确的是( ) A．水玻璃可用作木材防火剂 B．SiO2是良好的半导体材料 C．硅是地壳中含量最多的元素 D．SiO2不溶于水，也不溶于任何酸
【解析】 Si是良好的半导体材料，B项错误；地壳中含量最多的是氧元素，C项错误；SiO2不溶于水但可以和HF反应，D项错误。
【答案】 A
2．(2013·威武市六中高一期末)下列说法正确的是( ) A．硅材料广泛应用于光纤通讯 B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品 C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
【解析】 A项正确，光纤的主要成分是SiO2，注意此处不要把硅材料错看成是硅单质；石英与盐酸不发生反应，刻蚀石英使用氢氟酸，发生反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，B项错误；水晶的成分是SiO2，它属于氧化物，不属于硅酸盐，C项错误。工业上常将粗硅高温
与氯气反应再用H2还原来制备单晶硅，涉及多个氧化还原反应。如Si＋2Cl2=====SiCl4和高温
SiCl4＋2H2=====Si＋4HCl。
【答案】 A
3．(2014·经典习题选萃)关于硅及其化合物的叙述中，错误的是( ) A．硅是良好的半导体材料 B．二氧化硅能与石灰石反应： 高温
SiO2＋CaCO3=====CaSiO3＋CO2↑ C．可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：
高温
SiO2＋2C=====Si＋2CO↑
D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
【解析】 水泥的主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3；玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。
【答案】 D
4．有关水泥和玻璃生产的说法正确的是( )
①生成物均属硅酸盐产品；②反应条件是高温；③含有硅的物质作原料；④反应原理是一系列复杂的物理化学变化。
A．①③ C．①③④ 【答案】 D
5．(2014·试题调研)产自青海的昆仑玉是制工艺品的原料，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为( )
A．CaO·MgO·SiO2·H2O B．2CaO·5MgO·8SiO2·H2O C．2CaO·MgO·SiO2·2H2O D．5CaO·2MgO·8SiO2.H2O
【解析】 硅酸盐改写成氧化物的形式为：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O，同时要遵循原子守恒，故B正确。
【答案】 B
6．下列说法正确的是( )
A．SiO2是酸性氧化物不跟任何酸反应 B．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
C．SiO2和CO2化学性质虽然相似，但两者的结构完全不同
D．高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强
【解析】 SiO2是酸性氧化物，但可以与HF酸反应，SiO2用于制作光导纤维；高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2，不能说明硅酸的酸性比碳酸强。
【答案】 C
7．歌曲《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你梳妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( )
B．①②③ D．①②③④
A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2 B．性质稳定，不易脱色 C．易溶于强酸和强碱 D．x等于6
【解析】 BaCuSi2Ox中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，O为－2价，由化合价规则：(＋2)＋(＋2)＋2×(＋4)＋(－2)x＝0，得x＝6, 则用氧化物形式表示硅酸铜钡为：BaO·CuO·2SiO2，A、D项正确；由题干信息可知硅酸铜钡性质稳定，不易脱色，故B项正确，C项错误。
【答案】 C
8．下列说法正确的是( ) A．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃 B．半导体材料是含硅化合物 C．熔化烧碱可选用瓷坩埚
D．正长石KAlSi3O8用氧化物形式可表示为 K2O·Al2O3·3SiO2
【解析】 硅单质是制半导体的材料，B不正确；瓷坩埚中含有SiO2，SiO2能与烧碱发生化学反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，故C不正确；D中的原子个数比例不正确，正确的表示式为K2O·Al2O3·6SiO2。
【答案】 A
9．(双选)下列应用利用了硅的化学性质的是( ) A．用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件 B．制造石英钟的原料
C．在野外，用硅、石灰、烧碱的混合物制取氢气： Si＋Ca(OH)2＋2NaOH===Na2SiO3＋CaO＋2H2↑ 高温
D．硅在炼钢炉中作还原剂：2FeO＋Si=====2Fe＋SiO2
【解析】 A项是利用硅的导电性介于导体与绝缘体之间，属于硅的物理性质；B项是利用二氧化硅有“压电效应”的性质，即石英薄片在电场作用下，能做间歇性的伸张和收缩；C、D两项都是利用了硅的化学性质。
【答案】 CD
10．美国“9·11”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难——石棉污染，易使
吸入石棉纤维者患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为Ca2MgxSiyO22(OH)2，其中x、y的值分别为( )
A．5,8 C．3,8
B．8,3 D．8,5
【解析】 Ca为＋2价，Mg为＋2价，Si为＋4价，O为－2价，OH为－1价，则有(＋2)×2＋(＋2)×x＋(＋4)×y＋(－2)×22＋(－1)×2＝0，化简得x＋2y＝21。将四个选项中x，y的值代入，只有A符合。根据化合价规律，物质中所有显正价的元素所带电荷总数与所有显负价的元素所带电荷总数的绝对值相等，通过此规律即可解题。
【答案】 A 二、非选择题
11．将下列天然硅酸盐改写成氧化物的形式： (1)石棉 CaMg3Si4O12______________________。 (2)绿柱石 Be3Al2Si6O18__________________。 (3)白云母 H4K2Al6Si6O24______________。 (4)翡翠 NaAlSi2O6__________________________。
【解析】 要注意书写格式，金属氧化物在前，SiO2在后，水在最后。 【答案】 (1)CaO·3MgO·4SiO2 (2)3BeO·Al2O3·6SiO2 (3)K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O (4)Na2O·Al2O3·4SiO2
12.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________。
【解析】 (1)硅及其化合物各自具有怎样的特性和用途？
(2)有关硅及其化合物之间的转化反应中的反应类型是怎样的？解题流程：
①～⑦的转化
①Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ ②SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ③Si＋O2===SiO2
④Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
－Si＋2OH－＋H2O===SiO23＋2H2↑
⑤2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O
2－
2OH－＋SiO2===SiO3＋H2O
⑥Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓
2－SiO3＋2H＋===H2SiO3↓
△
⑦H2SiO3=====H2O＋SiO2
【答案】 (1)Si SiO2 H2SiO3 (2)①③④ ①④ ④⑤⑥ 【点拨】 硅胶的成分是SiO2，硅胶可作干燥剂和催化剂的载体。
13．(2014·经典习题选萃)有三种无色透明、不溶于水的坚硬固体，A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体密度为氧气密度的1.375倍。B固体可溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，为不溶于水的白色粉末，它是一种比碳酸还弱的酸；将B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热得到C，C在高温时软化，无固定熔点。
(1)A为________。
(2)B为________________，有关反应的化学方程式为
________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (3)C为________，生成C的有关反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。