人教版高一化学必修1第四章《非金属及其化合物》学案及试题全套

第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅第第 1 课时课时 二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸一、选择题 1下列叙述中，正确的是( ) A自然界中存在大量的单质硅 B石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅 C二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应 D自然界中二氧化硅都存在于石英中 2下列关于 SiO2的叙述中正确的是( ) SiO2能与水反应生成硅酸 SiO2对应的水化物是可溶性弱酸 硅原子和碳原子 的价电子数相同，SiO2和 CO2分子结构也相同 SiO2既能与氢氧化钠溶液反应又能与氢 氟酸反应，故 SiO2是两性氧化物 SiO2中硅元素为4 价，故 SiO2有氧化性 在 SiO2中，每个硅原子结合 2 个氧原子 A B C只有 D只有 3下列反应能说明 SiO2是酸性氧化物的是( )ASiO22CSi2CO= = = = =高温BSiO22NaOH=Na2SiO3H2O CSiO24HF=SiF42H2ODSiO2CaCO3CaSiO3CO2= = = = =高温4熔融氢氧化钠反应选用的器皿是( ) A陶瓷坩埚 B石英坩埚 C普通玻璃坩埚 D生铁坩埚 5现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，只用一种试剂就可以将它们鉴别开， 该试剂是( ) A纯水 B盐酸 C硝酸银溶液 D碳酸钠溶液 6Na2SiO3与 Na2CO3的共同性质是( ) 易溶于水；水溶液能与 CO2作用；与稀 H2SO4发生复分解反应；水溶液有黏 结性能 A B C除外 D 7要除 SiO2中的少量 CaO 杂质，最适宜的试剂是( ) A纯碱溶液 B盐酸 C硫酸 D苛性钠溶液 8把过量 CO2气体通入下列溶液中，溶液始终保持澄清的是( ) ANa2SiO3溶液 B澄清石灰水 CCaCl2溶液 DCa(ClO)2溶液 二、综合题9为探究 HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实 验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：(1)若锥形瓶中装有某可溶性正盐溶液，分液漏斗中所盛试剂应为_。 (2)装置 B 所盛的试剂是_，其作用是_。 (3)装置 C 所盛试剂是_，C 中反应的离子方程式是_。 (4)由此得出的结论是：酸性：_>_>_。 10下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：混合物SiO2 (CaCO3)CO2 (SO2)NaHCO3 (Na2SiO3)SiO2 (NaCl) 除杂 试剂 除杂 方法 11.已知 CO 和 H2的混合气体称为水煤气，可由碳与水蒸气在高温下反应生成。如下 图：已知：单质 E 可作为半导体材料，化合物 F 是有毒的氧化物，C 为液态。据此，请填 空： (1)氧化物 A 是_。 (2)化合物 F 是_。 (3)反应的化学方程式是_ _。 (4)反应的化学方程式是_ _。 12有 A、B、C、D、E 五种都含硅元素的物质，它们能发生如下变化：C 受热后 失水生成 D；A 溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀 E；D 与烧碱反应生成 A 和水； B 在空气中燃烧生成 D；D 在高温下与碳酸钙反应生成 E 和一种气体；A 溶液与盐 酸反应可生成白色胶状沉淀 C；D 在高温下与碳反应生成单质 B。试回答： (1)写出下列物质的化学式：A_、C_、E_。 (2)写出下列反应的离子方程式： A 溶液钙盐溶液白色沉淀 E：_。 DNaOH(aq)AH2O：_。 A 溶液盐酸白色胶状沉淀 C：_。第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物第第 1 课时课时 二氧化硅和硅酸二氧化硅和硅酸 1答案 B 解析 自然界中硅元素含量很高，但都以化合态形式存在，A 项错误；硅元素是亲氧元 素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，D 项错误；二氧化硅的性质稳定，C 项错误。 2答案 D 解析 SiO2不与水反应，其对应的水化物 H2SiO3(弱酸)不溶于水；在 SiO2晶体中不存在 单个的 SiO2分子，且每个硅原子与 4 个氧原子结合；SiO2不属于两性氧化物。所以 说法都不正确。SiO2具有弱氧化性，如高温条件下被碳还原而制取硅单质：SiO22CSi2CO，所以说法正确。= = = = =高温3答案 B 解析 酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物，故 B 可证明 SiO2属于酸性氧 化物。 4答案 D 解析 陶瓷的成分中含有 SiO2，石英的成分就是 SiO2，玻璃的主要成分中也含有 SiO2， 而 SiO2在高温下可以跟 NaOH 发生如下反应： SiO22NaOH 高温,Na2SiO3H2O 所以 A、B、C 的器皿都不能选用，只能用生铁坩埚。 5答案 B 解析 硅酸钠、石灰石、二氧化硅中后两种难溶于水；硅酸钠溶液与盐酸反应会出现白 色沉淀，后两种与盐酸反应分别出现气体和无明显现象；硅酸钠溶液可与硝酸银溶液反应生 成白色沉淀，其余无明显现象；加入碳酸钠溶液后均无明显现象。 6答案 B 解析 Na2SiO3水溶液有黏结性能，Na2CO3没有此性能。 7答案 B 解析 硫酸与 CaO 反应生成微溶的 CaSO4，除杂效果不好；苛性钠与被提纯物质 SiO2 反应，也不能选；唯有盐酸只与 CaO 反应且生成易溶于水的 CaCl2溶液，然后过滤即可。 8答案 C 9答案 (1)盐酸 (2)饱和 NaHCO3溶液 吸收 HCl 气体 (3)Na2SiO3溶液 SiOCO2H2O=H2SiO3CO (4)HCl H2CO3 H2SiO32323解析 解答本题要注意以下两点：(1)酸性强弱关系比较可利用“强酸弱酸盐弱酸 强酸盐” 。(2)可先制备 CO2，再制备 H2SiO3，由此选择合适的药品。 根据强酸弱酸盐弱酸强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A 中盛放 Na2CO3溶液，根据 Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2可知酸性：HCl 强于 H2CO3，然后 将生成的 CO2通入 Na2SiO3溶液中，反应为 Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，由 此判断酸性：H2CO3>H2SiO3，但需注意的是 A 中反应会有 HCl 气体逸出，故通入 Na2SiO3溶 液前需将 HCl 吸收，但不能吸收 CO2，故可选用饱和 NaHCO3溶液。 10解析 SiO2(CaCO3)：可利用 SiO2不溶于盐酸而 CaCO3溶于盐酸除去 CaCO3； CO2(SO2)：可通入饱和 NaHCO3溶液； NaHCO3(Na2SiO3)：通入足量 CO2气体； SiO2(NaCl)：溶于水过滤。 11答案 (1)SiO2 (2)CO(3)CH2OCOH2= = = = =高温(4)2H2O22H2O= = = = =点燃解析 本题为框图推断题，解题方法是找出突破口，然后逐一解答。突破口为单质 E 可 作为半导体材料，应为硅，硅可用二氧化硅和焦炭在高温下反应制备。化合物 F 是有毒的氧 化物，结合水煤气的生成不难推出应是 CO。12答案 (1)Na2SiO3 H2SiO3 CaSiO3 (2)SiOCa2=CaSiO3232OHSiO2=SiOH2O23SiO2H=H2SiO323第第 2 课时课时 硅酸盐和硅单质硅酸盐和硅单质 一、选择题 1下列说法正确的是( ) A因 SiO2不溶于水，故 H2SiO3不是 SiO2对应的酸，或者说 SiO2不是 H2SiO3的酸酐 BCO2通入 Na2SiO3溶液中可以得到硅酸 C因为高温时 SiO2与 Na2CO3反应生成 CO2，故硅酸的酸性比碳酸强 D硅的性质稳定，所以在自然界中可以以游离态存在 2下列物质有固定熔点的是( ) A水泥 B玻璃 CNa2O·SiO2 D水玻璃 32008 年 9 月“神舟七号”飞船顺利升空，标志着我国航天技术达到了世界先进水 平，飞船应用了许多尖端的合成材料，据报道我国科学家近来研制出一种新型“连续纤维 增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确 的是( ) A它耐高温抗氧化 B它比钢铁轻、硬，但质地较脆 C它没有固定熔点 D它是一种新型无机非金属材料 4新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等称为非氧化物陶瓷，合 成这些物质需在高温下进行，在合成工艺中必须注意( ) A通入充足的氧气 B可在空气中进行 C可在氮气氛围中合成 D通入少量氧气 5下列不属于硅酸盐产品的是( ) A陶瓷 B水泥 C玻璃 D光导纤维 6制备硅单质时，主要化学反应如下：SiO2(石英砂)2C(焦炭)Si(粗硅)2CO；Si(粗硅)2Cl2= = = = =高温SiCl4；= = = = =高温SiCl42H2Si(纯硅)4HCl，下列对上述三个反应的叙述中，不正确的= = = = =高温是( ) A为置换反应 B均为氧化还原反应 C为化合反应 D三个反应的反应物中硅元素均被还原 7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硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，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反应 D当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属单质发生反应 8晶体硅与金刚石的结构相似。常温下硅的化学性质稳定，下列关于硅的叙述正确的是( ) A硅元素在自然界中主要以单质的形式存在 B硅元素是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在 CSi 即使在高温下也难与 O2等反应 DSi 与所有的酸都不反应 二、综合题 9三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症，是因为该物质不溶于水，服 用后能中和胃酸，作用持久。三硅酸镁晶体化学式为 Mg2Si3O8·nH2O。 (1)用氧化物的形式表示三硅酸镁的化学式。(2)写出该药物中和胃酸的化学方程式。