D.SiO2、Na2SiO3及Na2CO3
解析:选A 通入少量CO2气体时,发生的反应为Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓,加热后H2SiO3分解为SiO2和H2O,再高温灼烧,SiO2与Na2CO3反应生成Na2SiO3和CO2。
8.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A.①② C.①④
B.②③ D.③④
解析:选C 许多岩石和矿物中含有硅元素,①正确;水晶的主要成分是二氧化硅,所以水晶不是硅酸盐制品,②错误;光导纤维是由高纯度的二氧化硅制成的,③错误;陶瓷属于硅酸盐制品,④正确。
9.根据如图所示A、B、D、E的变化关系,回答下列问题: (1)写出A、D的名称:A.______,D.________。 (2)写出B→A的化学方程式:
________________________________________________________________________。 (3)写出下列反应的离子方程式:
A―→E:__________________________________________________________________; B―→E:________________________________________________________________。 解析:由图示分析:A与O2反应生成B,而B与碳在高温下反应生成A,可推知A是单质,B是氧化物。而A、B均能与NaOH溶液反应,应确认A是硅,B是二氧化硅,则E是硅酸钠,D是硅酸。
答案:(1)硅 硅酸 高温(2)SiO2+2C===== Si+2CO↑ (3)Si+2OH+H2O===SiO3+2H2↑ SiO2+2OH===SiO3+H2O
10.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)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。写出生成D和F的化学反应方程式:___________________________________________________
________________________________________________________________________。
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(3)100 g C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11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。
解析:(1)C为SiO2,能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。
(2)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2,生成的Na2SiO3溶于水又和生成的CO2完全反应产生Na2CO3和H2SiO3。
高温(3)若SiO2恰好(或过量)与CaCO3反应的方程式只有一个,即CaCO3+SiO2===== CaSiO3+高温CO2↑。若CaCO3过量,除发生上述反应外,还会发生反应:CaCO3===== CaO+CO2↑。总之,CaCO3的多少决定了CO2的产量,可通过以下关系式列式求解:
CaCO3 ~ CO2 100 g 22.4 L
m(CaCO3)11.2 L m(CaCO3)=50 g。
混合物中CaCO3的质量分数: 50 g
×100%=50%。 100 g
答案:(1)氢氟酸(HF) SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
高温
(2)SiO2+Na2CO3===== Na2SiO3+CO2↑, Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓ (3)50%
1.下列物质中,不含有硅酸盐的是( ) A.水玻璃 C.黏土
B.硅芯片 D.普通水泥
解析:选B 水玻璃中含有硅酸钠,普通水泥中含有硅酸钙、铝酸钙,黏土含有复杂的硅酸盐,硅芯片中含的是硅单质。
2.下列关于硅的说法不正确的是( )
A.硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体 B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料 C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质起反应 D.当加热到一定温度时,硅能与氧气、氢气等非金属反应
解析:选C 硅既有非金属性,又有金属性,其单质具有金属光泽,具有导电性,是一种
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半导体材料。常温下,硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应,加热和高温条件下,硅能与氧气、氢气起反应。
3.下列说法中正确的是( )
高温
A.由Na2CO3+SiO2===== Na2SiO3+CO2↑可知,酸性H2SiO3>H2CO3 B.氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的玻璃试剂瓶中
C.向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀,过量时沉淀溶解 D.瓷坩埚、氧化铝坩埚均不可作为融化NaOH固体的仪器
解析:选D A项,强酸制弱酸都是在溶液中进行的,而SiO2与Na2CO3是在高温下的反应,与最高价含氧酸的酸性无关,错误;B项,氢氟酸与玻璃中的成分反应,氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的塑料试剂瓶中,错误;C项,向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀硅酸,硅酸与盐酸不反应,盐酸过量时沉淀不溶解,错误;D项,瓷坩埚、氧化铝坩埚都和NaOH反应,均不可作为融化NaOH固体的仪器,正确。
4.国际上已禁止民用产品使用石棉制品,避免吸入石棉纤维而诱发肺病。某石棉(硅酸盐)的化学式可表示为Ca2MgxSiyO22(OH)2,式中的x、y的值分别为( )
A.8,3 C.3,8
解析:选B 根据化合物中各元素的正、负化合价代数和为零可得2×2+2x+4y-2×22-1×2=0。
则x+2y=21,只有B项符合。
5.有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”等观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法中,你认为不正确的是( )
A.硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料 B.自然界中存在大量单质硅
C.硅燃烧放出的热量大,且燃烧产物对环境污染程度低,容易有效控制 D.自然界硅的贮量丰富
解析:选B 自然界硅的贮量丰富,大多数是以SiO2和硅酸盐的形式存在,无单质硅存在;硅单质是固体,化学性质不活泼,所以硅便于运输、贮存,其燃烧产物SiO2对环境污染程度低,容易有效控制,故A、C、D项正确,B项错。
6.下列有关说法中错误的是( ) A.氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中 B.玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐
C.灼烧NaOH固体时不能使用瓷坩埚,因为坩埚中的SiO2能与NaOH反应
B.5,8 D.8,5
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高温
D.由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2+2C===== Si+2CO↑
解析:选B A项,氢氟酸能腐蚀玻璃,所以氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中,正确;B项,水晶的主要成分是SiO2,不是硅酸盐,错误;C项,瓷坩埚是硅酸盐产品,坩埚中的SiO2能与NaOH反应,正确;D项,沙子的主要成分是SiO2,光伏材料的成分是晶体硅,由沙子制高温备光伏材料时的反应之一为SiO2+2C===== Si+2CO↑,正确。
7.月球的矿产资源极为丰富,仅月面表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨,月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]等,下列说法或分析不正确的是( )
A.辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B.橄榄石中铁为+2价
C.月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气 D.斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2
解析:选D A项,根据辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]的元素组成可知,它们均属于硅酸盐矿,正确;B项,橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]中根据化合价的代数和等于0可得+4+2x=8,解得x=2,正确;C项,铁属于活泼金属,由于月球表面没有氧气,所以月球上有游离态的铁,正确;D项,斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2,错误。
8.铝硅合金具有熔点低、凝固时收缩率小等优点,适合铸造。现取试样10.0 mg,放在纯净氧气中完全燃烧,燃烧后的固体经称量发现比原来试样增重9.23 mg,由此计算硅铝合金中硅的质量分数为( )
A.12.3% C.13.4%
B.15.4% D.17.0%
点燃点燃
解析:选C 铝、硅燃烧反应的化学方程式分别为4Al+3O2=====2Al2O3,Si+O2=====SiO2。固体增重质量就是参加反应的氧气的质量。设Si的质量为x g,则Al的质量为(10-x)g,根据化学反应,铝消耗的氧气的质量为96(10-x)÷108,硅消耗的氧气的质量为32x÷28,96(10-x)÷108+32x÷28=9.23 g,解得x=1.34 g,硅铝合金中硅的质量分数为1.34 g÷10.0 g×100%=13.4%。
9.某学习兴趣小组想利用高岭土(其主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O)制备新型的净水剂。实验流程如下:
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