高一化学人教版必修1练习：第四章第一节第1课时二氧化硅和硅酸Word版含解析

第四章 非金属及其化合物

第一节 无机非金属材料的主角——硅(第1课时)

1．地壳中含量第一和第二的两种元素形成的化合物，不具有的性质是

()

A．熔点很高

B．是酸酐，与水反应生成对应的酸

C．可与生石灰反应

D．与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质

【答案】B

【解析】地壳中含量第一和第二的两种元素形成的化合物是二氧化硅，二氧化硅是难溶于水、熔点高、硬度大的化合物，在高温下，能与CaO和碳反应：SiO2+CaO 高温

CaSiO3；SiO2+2C 高温

Si+2CO↑。

2．下列物质中，主要成分不是SiO2的是

（）

A．硅酸 B．玛瑙 C．水晶 D．石英

【答案】A

【解析】硅酸是H2SiO3，玛瑙、水晶、石英的主要成分为SiO2。

3．二氧化硅是酸酐的原因是

（）

A．它溶于水得相应的酸

B．它对应的水化物是可溶性强酸

C．它与强碱溶液反应只生成盐和水

D．它是非金属氧化物

【答案】C

【解析】SiO2是酸酐的原因应当是它与强碱溶液反应只生成盐和水，它不溶于水，对应的酸H2SiO3也不是强酸，故应选C。

4．下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是 ()

A．碳酸钠溶液 B．氢氟酸

C．氢氧化钠溶液 D．氯化钠溶液

【答案】C

【解析】玻璃的主要成分之一二氧化硅，它能跟氢氟酸迅速反应，所以，氢氟酸不能盛放在玻璃、陶瓷容器中，只能保存在铅皿或塑料瓶中。氢氧化钠溶液与二氧化硅在常温下反应十分缓慢，所以可以盛放在玻璃瓶中，但瓶的磨口处的二氧化硅跟氢氧化钠缓慢反应后，生成的硅酸钠是一种矿物胶，使瓶塞与瓶口粘在一起，因此不能用磨口玻璃塞。碳酸钠溶液碱性较弱，不与玻璃中各种成分反应。氯化钠溶液不跟玻璃中各种成分反应。

第四章 非金属及其化合物

第一节 无机非金属材料的主角——硅

第1课时 二氧化硅和硅酸

课后训练案 巩固提升

1.NaOH、KOH等碱溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中 ( )

解析:碱可以与玻璃中的SiO2反应,因此碱液只能贮存在带橡胶塞的细口瓶中。

答案:B

2.如图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案。玻璃的主要成分之一是二氧化硅,能在玻璃上进行蚀刻,将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是(

)

A.烧碱 B.纯碱

C.氢氟酸 D.盐酸

解析:氢氟酸能与二氧化硅发生化学反应生成SiF4气体,故可用来在玻璃上雕花或刻字。烧碱也能与二氧化硅反应,但作用远不如氢氟酸强。

答案:C

3.下列反应能说明SiO2是酸性氧化物的是( )

A.SiO2+2CSi+2CO↑

B.SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O

C.SiO2+4HFSiF4↑+2H2O

D.SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑

答案:B 4.下列溶液可以盛放在玻璃瓶中,且能用玻璃塞的是( )

A.硅酸钠溶液

B.氢氟酸

C.氢氧化钠溶液

D.氯化钠溶液

解析:盛放碱性溶液的玻璃瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞,防止玻璃塞中的SiO2与碱液反应生成Na2SiO3而使瓶口和瓶塞黏结在一起;因为氢氟酸与玻璃中的SiO2反应:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O,而使玻璃溶解,故不能用玻璃瓶盛放氢氟酸。

答案:D

5.下列有关二氧化硅的叙述中不正确的是( )

A.沙子、石英、水晶的主要成分都是SiO2

B.SiO2是制光导纤维的主要原料

C.硅酸可由SiO2直接制得

D.SiO2是酸性氧化物,一定条件下可与碱性氧化物或碱反应

解析:沙子、石英、水晶的主要成分都是SiO2,A正确;二氧化硅可以制作光导纤维,B正确;二氧化硅是酸性氧化物,但不能与水反应生成硅酸,C不正确;SiO2是酸性氧化物,一定条件下可与碱性氧化物或碱反应,例如二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,在加热的条件下与生石灰反应生成硅酸钙,D正确。

第四章 非金属及其化合物

第一节 无机非金属材料的主角——硅

第1课时 二氧化硅和硅酸

一、硅元素的存在

1．硅元素在地壳中的含量是26.3%，仅次于氧。硅元素在自然界中主要以 的形式存在，原因是 。

2．硅的化合物主要是_____价的化合物，原因是硅的原子最外层有_____个电子，反应中既不易_______电子也不易________电子。

二、二氧化硅

1．存在

存在形态有_____形和_____形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是_______________。

2．结构

SiO2晶体是由Si和O按原子数之比为 的比例组成的 结构的晶体。每个硅原子周围结合 个O原子，每个O周围结合 个Si原子。

3．物理性质

熔点 硬度 溶解性

_____ _____ _____溶于水

4．化学性质

5．用途

(1)以SiO2为主要成分的沙子是基本的__________。

(2)纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作__________。

(3)用石英和玛瑙制作__________。

三、硅酸

1．物理性质

硅酸是一种_____溶于水的_____胶状物。

2．硅酸的性质

(1)弱酸性 向Na2SiO3溶液中通入CO2，反应的化学方程式为_______________________________。

结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性_______。

(2)不稳定性

H2SiO3受热易分解，反应方程式为___________________________________。

3．硅酸的制备

实验操作 实验现象 相关反应 实验结论

Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaCl

Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3

第一节 无机非金属材料的主角——硅

第一课时

二氧化硅和硅酸

[课标要求]

1．了解SiO2的结构、性质和用途。

2．了解硅酸的制备和化学性质。

1．硅元素的存在和原子结构

2．二氧化硅

(1)存在与形态

SiO2的存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石，石英、水晶、玛瑙的主要成分是二氧化硅。

(2)结构 1．石英、沙子、水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO2。

2．SiO2是硅酸的酸酐，但硅酸不能由SiO2与水反应制得。

3．熟记三个化学方程式

(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。

(2)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。

(3)Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3(证明H2CO3酸性强于H2SiO3)。 硅元素的存在与二氧化硅 SiO2晶体是由Si和O按原子数之比为1∶2的比例组成的立体网状结构的晶体。每个硅原子周围结合4个O原子，每个O原子周围结合2个Si原子。

(3)物理性质

熔点高；硬度大；溶解性：不溶于水。

(4)化学性质

(5)用途

①沙子是基本的建筑材料。

②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料，可以制作光导纤维。

③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。

④实验室中使用石英坩埚。

[特别提醒] 硅是一种亲氧元素，自然界中以SiO2和硅酸盐的形式存在，没有游离态的硅。

1．为什么实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞？(玻璃的成分中含有SiO2)

提示：当玻璃瓶配玻璃塞时，瓶口内壁和瓶塞外壁都进行了磨砂处理。玻璃中含SiO2，磨砂玻璃遇到强碱如NaOH溶液时，SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3，使试剂瓶受腐蚀。Na2SiO3溶液有良好的粘结性，它易使瓶口与瓶塞粘在一起而难以开启。故使用橡胶塞而不能使用玻璃塞。

2．实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？

提示：不能。因为氢氟酸腐蚀玻璃，和玻璃中的成分SiO2反应。