人教课标Ⅰ高三化学一轮总复习：无机非金属材料的主角- 硅

第1讲无机非金属材料的主角——硅

［考纲要求］1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解C、Si

元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.以新材料、新技术为背景考查C、Si元

素及其重要化合物的性质及应用。

考点一碳、硅单质的存在与性质

1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途

(1)自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合

态。碳单质主要有金刚石、石墨、Coo等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形

硅两大类。

(2)单质的结构、物理性质与用途比较

碳硅

金阿石：空间网状结构晶体硅：与金刚石类似的空间

结构

石墨：层状结构网状结构

金刚石熔点高、硬度大晶体硅为灰黑色固体，有金属

物理性质

石墨熔点高、质软，有滑腻感光泽、硬度大、熔点直

金1刚石用作切割刀具，石黑用晶体硅用作半导体材料、硅芯

用途

作电极、铅笔芯片和硅太阳能电池

2.碳、硅单质的化学性质

碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。

匚.（02（足量）：C+OzACOz

.与o2反应-------——

（02（不足）：”土生三生Q

CuO：2CuO+C-2CU+CQ亍（冶炼金属）

与氧化高温

SiO:SQ2+2C—S+2C0：（制取粗硅）

（1）碳《物反应2

、H?0：C+H20（g）蟹8+曰（制取水煤气）

浓H2so-C+2HzSOJ浓）

［与强氧化J&CO2十+25021+2H2。

性酸反应浓HNO3：C+4HNO3（浓）

=^=co2f+4NO2+2H2O

02：Si+O2=^=SiO2

F2：Si+2F2=SiF4

△

Cl：Si+2Cl=SiC14

{22

、与氢氨酸反应：Si+4HF=SiF4\+2H2t

【深度思考】

1.从元素周期表的便筮看，碳和硅均为IVA元素，自然界中有碳的多种单质存在，自

然界中有硅的单质吗？为什么？

答案没有，因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氯易结合，难分离，因而

硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在。

2.硅单质有广泛的用途，用化学方程式表示工业上获取硅单质的过程。

答案粗硅的制取：SiO2+2C=^=Si+2COt

由粗硅制取纯硅（常用方法）：

Si（粗）+2CL叁=SiCL

SiCL+2H2=^=Si（纯）+4HCl

题组一新材料'新技术下C、Si的考查

1.下列关于硅的说法中，不正确的是（）

A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料

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反应

D.加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应

答案C

解析硅在常温下能与F?、及氟酸等发生反应。

的是（）

A.石墨烯可导电，说明它是电解质

B.石墨烯、金刚石、C60、“碳纳米泡沫”四种物质都是碳

的单质

C.由于C（石墨，s）=C（金刚石，s）A"=+1.9kJ.moL知金刚石比石墨烯稳定

D.尽量使用含烁C的产品，减少使用含木：的产品，此举符合“促进低碳经济”的

匕

zj＜日

答案B

解析“石墨烯可由石墨剥离而成“故石墨饰是可以导电的非金属单质，它既不是

电解质，也不是非电解质，A项错：石墨饰、金刚石、CGO、“碳纳米泡沫”都是由

碳元素形成的不同的单质，它们互为同素异形体，B项正确；C项中由于石墨转化

为金刚石的△，＞（）,是吸热过程，即石墨，的能量较金刚石低，因而石墨烁稳定，C

项错；煤C和KC都是碳元素，故D项错。

题组二工业制取高纯硅

3.晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：

i.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅

ii.粗硅与干燥HC1气体反应制得SiHCh：

3（X）

Si+3HCl^=SiHCh+H2

iii.SiHCb与过量比在1000〜1100℃反应制得纯硅

已知SiHCL能与强烈反应，在空气中易自燃。

请【可答下列问题：

（1）第i步制备粗硅的化学反应方程式为c

（2）粗硅与HC1反应完全后，经冷凝得到的SiHCb（沸点33.0℃）中含有少量SiCL（沸

点57.6C）和HCU沸点一84.7C）,提纯SiHCb采用的方法为。

（3）用SiHCb与过量上反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：

①装置B中的试剂是c

装置C中的烧瓶需要加热，其目的是。

②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是,

装置D不能采用普通玻璃管的原因是.

装置D中发生反应的化学方程式为.

③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应

温度以及。

④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加

入的试剂（填写字母代号）是。

a.碘水b.氯水c.NaOH溶液d.KSCN溶液

e.Na2sOj溶液

质

C02少量：CO24-2NaOH

SiO2+2NaOH=Na2SiO3

=Na2CO3+H2O>

③与碱反应++0(盛碱液的试剂瓶用

82过量：CO+NaOH

橡胶塞)2

=NaHCO3

如与NasSiO?反应：NazSiO.A

如与Na2c。3反应:SiCh+

+H20+C02(不

④与盐反应Na2cO3=^=Na2SiO3+足)=H2SiO3\+Na2c03或

CO2tNa2SiOa+2H2O+2co2(足

量)=H2SiO31+2NaHCO3

⑤与碱性氧化如与CaO反应:SiOz+CaO

如与Na?。反应：Na2O+CO2

物反应

-------CaSiO?=Na2CO3

光导纤维、光学仪器、电

用途制饮料、制碳酸盐

子部件

【深度思考】

1.除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法：

(l)CO(CO2):0

(2)CO2(CO):o

(3)CO2(O2):。

(4)CO2(SO2)：•

(5)CO2(HC1):。

(6)CO2(H2S):o

答案(1)通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶(2)通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管

(3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管(4)通过饱和NaHCCh溶液或酸性KMnCh溶液

(5)通过饱和NaHCO3溶液⑹通过CuSO4溶液

2.如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选

答案的编号填入下表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可空着)。

可供选择的试剂：A.盐酸B.氢氧化钠溶液C.氧气

D.水E.二氧化碳

可选用的操作：①水洗；②加热；③高温灼烧：④过滤；⑤结晶。

粉末状混合物选择的试剂选用的操作

(1)CaCO3(SiO2)

(2)NaCl(SiO2)

(3)SiO2(Fe2O3)

(4)SiO2(CaCO3)

(5)SiO2(H2SiO3)

(6)SiO2(NH4CI)

答案(1)B④(2)D④⑤(3)A④(4)A④(5)③⑹②

解析可根据二或化硅是不溶于水的酸性氧化物；它可跟强碱反应，不跟酸(氯氟酸

除外)反应；它受热不分解等性质。而三氧化二铁、碳酸钙跟盐酸反应；硅酸、氯化

校能受热分解。通过一定操作，除去杂质。除杂过程中所发生反应的化学方程式如

下：

(l)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H20

(2)Fe2O5+6HCl=2FeCl3+3H?0

(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+C02t+H20

(4)H2SiO3=^Si02+H2O

(5)NH4C1=^=NH3t+HC1t

题组一二氧化硅的结构与性质

1.判断正误，正确的划“，错误的划“X”

(1)二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器()

(2011•江苏，3A)

(2)SiCh是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应()

(2010•山东理综，13A)

(3)二氧化硅是生产光纤制品的基本原料()

(2010.江苏，4A)

(4)二氧化硅的分子式是SiO2()

(2010•上海，2B)

答案(l)Xr(2)7(3)7(4)X

2.指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A〜E选项中选择正确答案填入

括号内。

(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O()

(2)SiO2+Na2CO3=^=Na2SiO5+CO2t()

(3)SiO2+2C=^=Si+2COt()

(4)SiO2+3C=S^=SiC+2COt()

(5)SiO2+4HF=SiF4t+2H2O()

A.作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀

B.氧化性

C.酸性氧化物的通性

D.将挥发性的酸酊从其盐中置换出来

E.未参加氧化还原反应

答案(1)C(2)D(3)B(4)E(5)A

解析本题较全面考查SiO?的性质，将所给选项结合实际一一对应查找，A用来雕

刻玻璃，应有氢菽酸(HF)参与反应；B中氧化性是指反应中SiO2中Si得电子，化合

价降低；D中挥发性酸肝，应为CO?而不是CO;C中表现酸性氧化物通性是指SiCh

与碱的反应。

题组二二氧化碳与弱酸盐溶液反应的规律

3.用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()

选项操作及现象溶液

通入C02,溶液变浑浊，再升温至65°C以上，

AC6HsONa溶液

溶液变澄清

通入C02，溶液变浑浊，继续通C02至过量，

BNa2Si()3溶液

浑浊消失

通入C02,溶液变浑浊，再加入品红溶液，红

CCa(C10)2溶液

色褪去

通入C02,溶液变浑波，继续通C02至过量，

DCa(0H)2溶液

浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊

答案B

ONaOH

AA

CO：+fJ+H/O—>j+NaHCOs

解析A项，、/7,升温至65℃以上，C6H50H

完全溶解，溶液变澄清；B项，CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3I,H2SiO3

与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2+Ca(CIO)2+H2O=CaCO31+2HC1O,

溶液变浑浊后加入品红溶液，被HC10乳化褪色；D项，首先CO?+

Ca(OH)2=CaCO3I+H2O,继续通CO2,生成可溶于水的Ca(HCCh)2,再加入足量

的NaOH,则：2NaOH+Ca(HCO3)2=CaCO3I+Na2co3+2H2O,溶液又变浑浊。

4.下列实验过程中，始终无明显现象的是()

A.NK通入FeSCU溶液中

B.CO2通入CaCb溶液中

C.A1C13溶液中滴入NaHCOa溶液

D.向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO?

答案B

熟记可用C02制取的弱酸

碳酸酸性比硅酸、次氯酸、苯酚、偏铝酸等强，将C02气体通入NazSiOa、NaQO、

O°Na

、NaAlO?盐溶液中，均能发生反应而生成相应的弱酸和碳酸(氢)盐，这是

“强酸制弱酸”原理的应用。如:

CaCk溶液.(CHaCOOLCa溶咨

(酸优比HKOj强的酸对应的1)不反应

CO—

2NaaCOa溶液

NaHCO?

(自身对应的盆)

CCh+NazSiCh+HzO—Na2cCh+HzSiChI

(或CO2+Na2SiO3+2H2O=H4SiO4I+Na2co3)

CO2+Ca(C10)2+H2O=CaCO3I+2HC10

NaOH

C02+^^^°+H20—*^=/^+NaHCO?

CCh(过量)+NaAlC>2+2H2O=Al(OH)3I+NaHCCh

C02(少量)+2NaAIO2+3H2(D=2Al(OH)3I+Na2cO3

题组三CO?与碱溶液反应产物的定量判断

5.标准状况下,将3.36LCO2气体通入200mLi.COmolL「NaOH溶液中，充分反应

后溶液中《COE)与c(HCO[)的比值为(不考虑CO「、HCO1的水解)()

A.1：1B.1：2C.2：ID.I：3

答案B

OOZ.I

解析〃(CO))=)c4；=0・150mol

/人•3L»*11lOl

??(NaOH)=0.200LX1.00molL-1=0.200mol

嚅上舒喘4"畤罂。反应产物为NQC。,、NaHCO…设其物质

2v+y=0.2mol解得二mH,所以需出。

的量分别为x、y,则，,

A+V=0.15molj,=0.10mol/?(HCOs).

6.向含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通

入气体为8.96L(()℃,101X1()5Pa)时立即停止，则这•过程中，溶液中离了的物

质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不

计)()

答案C

解析本题涉及的化学反应方程式：

Ba(OH)2+CO2=BaCO3I+H2O①

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O②

Bag+C02+H2O=Ba(HCO3)2③

Na2cCh+C02+H2O=2NaHCO3④

当未通入CO2气体时，溶液中离子的物质的量为0.2molNa+、0.1molBa2+.0.4mol

OFT;当通入2.24LCO2气体时，发生反应①，此时溶液中离子的物质的量为0.2mol

Na+、0.2molOH-：当通入4.48LCO2时，发生反应②，此时溶液中离子的物质的

量为0.2molNa*、0.1molCO「；当通入6.72LCO2时，发生反应④，此时溶液中

离子的物质的量为0.2molNa+、0.2molHCO3;当通入8.96LCO2时，发生反应③,

此时溶液中离子的物质的量为0.2molNa+、0.1molBa2+^0.4molHCO^o对比图像

可知选项C正确。

1.反应顺序的判断

当有多种组分与一种物质反应时，判断反应顺序的方法：先假设与其中的一种组分

反应，若产物还能与另一种组分反应，则假设错误。

如将CO?通入KOH、Ba(0H)2混合溶液中，假设82先与KOH反应，则生成的

K2co3会与Ba(OH)2继续反应生成BaCCh,故假设借误，应该是CO?先与Ba(OH)之

反应。

2.CO2与碱反应产物的定量判断

CCh通入NaOH、Ca(OH”等强碱溶液的反应与CCh气体的通入量有关，当CO?通

入少量时生成碳酸盐，当CO?通入过量时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者

之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CCh与碱之间量的关系。

以CO2与NaOH溶液反应为例：

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

CO2+NaOH=NaHCO3

当»(OH-)：“(CO?)的值不同时产物如下：

考点三硅酸及硅酸盐

1.硅酸

硅酸丕溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸丕能(填"能”或“不能”)使紫色石蕊试液

变红色。

(1)硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3=^=SiO2-l-H2Oo

(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3+

2NaOH=Na2SiO3+2H2O.>

(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。

2.硅酸盐

(I)概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称,是构成地壳岩石的主要成分。

(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸

钠(NazSiCh)写成NazOSiCh,钾云母(KHzAbSisOi?)写成K2013Al2Qx6SiQx2H2^。

(3)硅酸钠(NazSiCh)

①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃,有黏性，水溶液显碱性。

②它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为

与盐酸反应：Na2SiO3+2HCl=2NaCH-H2SiO3l.>

与CCh水溶液反应：Na2SiO3+C02+H2O=H2Si03I+Na2cO3.

③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。

3.无机非金属材料

(I)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

常见硅酸盐材料

水泥玻璃陶瓷

生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土

主要设备水泥回转窑玻璃熔窑陶瓷窑

(2)新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。

题组一无机非金属材料的组成和性质

1.世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3000

年以前，就己经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是()

A.制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土

B.玻璃在加热熔化时没有固定的熔点

C.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅

D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成琏酸钠

而使瓶塞与瓶口粘在一起

答案A

解析制普通玻璃的原料主要有石灰石、纯碱和石英，A项不正确；普通玻璃是混

合物，没有固定的熔点，B正确。

2.青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式

为Na2Fe5Si8022(0H)2o青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO,下列说法

不正确的是()

A.青石棉是一种硅酸盐材料

B.青石棉中含有一定量的石英晶体

C.青石棉的化学组成可表示为Na2O-3FeO.Fe203-8SiO2H2O

D.1mol青石棉能使1molHNO3被还原

答案B

解析硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结

合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品：青石棉是一种纯净物，不可

能含有一定量的石英晶体；ImolNa203FeOFe203・8Si02-H20跟硝酸反应时，失去

3mol电子，故能使ImolHNO3被还原。

3.开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是()

A.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料

B.C60属于原子晶体，用于制造纳米材料

C.纤维素乙酸酯属于天然高分子材料

D.单晶硅常用于制造光导纤维

答案A

解析Cm是分子晶体，不是原子晶体，B项不正确；纤维素乙酸酯是人工合成的，

不是天然高分子材料，C项错误：制造光导纤维的材料是SiCh而不是Si,D项不正

确；答案选A。

(1)不要混淆二氧化硅和硅的用途

用于制作光导纤维的是SiO?,用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。

题组二碳、硅及其化合物的综合推断

4.A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转

化关系，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(NgRCh)和氢气。

请回答下列问题：

(1)写出各彳勿质的化学式：A；B；C；D；

E0

(2)写出反应①的化学方程式：,,

该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

(3)写出反应④的离子方程式：o

(4)写出反应⑤的离子方程式：.

(5)H2c03的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：

答案(l)SiChCaSiO3Na2SiO3SiH2SiO3

(2)SiO2+2C=^=Si+2C0t1：2

-

(3)Si+2OH+H2O=SiOr+2H2t

(4)SiOF+Ca2+=CaSiO3I

(5)SiOr+CO2+H2O=H2SiO3I+COT

解析解答本题的“突破口(1)”是非金属元素R的单质能与NaOH溶液反应生成盐

（Na?R03）和氢气，说明是硅及其化合物之间的转化。“突破口（2）”是反应条件“高

温”，A在高温条件下，能与焦炭、CaCCh发生反应，则A为SiCh。从而顺藤摸瓜

推知B为CaSiO3.D为Si,E为H2SiO3o

（I）解答无机推断题的思维模型

1.判断正误，正确的划“，错误的划“X”

（l）SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维（义）

（2012•广东理综，12B）

解析SiCh不能导电。

（2）单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料（J）

（2012•新课标全国卷，8B）

（3）合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料（X）

（2012・新课标全国卷，8D）

解析合成纤维不是无机非金属材料而是有机物。

（4）变色硅胶干燥剂含有CoCb，干燥剂呈蓝色时，表示不具有吸水干燥功能（义）

（2011•浙江理综，8A）

（5）硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中（X）

（2012•海南，4B）

解析应用橡胶塞。

（6）SiO2与酸、碱均不反应（X）

（2012•天津理综，2B）

解析SiO?与鱼藏酸、NaOH均反应。

（7）向一定浓度的NazSiCh溶液中通入适量CO?气体，出现白色沉淀，则HzSiCh的酸

性比H2c03的酸性强（X）

（2012江苏，13。

解析酸性H2C03>H2Si03o

（8）水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂（J）

（2010・江苏，4B）

2.（2011.海南，9改编）“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2

分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如下图所示（部

分条件及物质未标出）。

下列有关该方法的叙述中正确的是（）

①能耗大是该方法的一大缺点

②整个过程中，只有一种物质可以循环利用

③“反应分离”跖节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤

④该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品

A.①②B.②③C.③④D.①④

答案D

解析①，该方法中高温反应炉分离出CO2,需要消耗较多能量：②，整个过程中

NaOH和CaO均可循环利用；③，从捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCCh,

加入CaO后生成CaCCh和NaOH,通过过滤的方法即可分离；④，捕捉到的CO?

可与H2反应制备甲醇：CO2+3H2^^CH3OH4-H2OO

3.[2009•浙江理综，28⑴⑵⑶]单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温

下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化

硅（反应温度450〜500℃）,四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验

室制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息如下：

a.四氯化硅遇水极易水解；

b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；

c.有关物质的物理常数见下表：

物质

SiCl4BC13A1CI3FeChPC15

沸点/℃57.712.8—315—

熔点/℃-70.0-107.2———

升华温度/℃——180300162

请回答下列问题：

（1）写出装置A中发生反应的离子方程式:

（2）装置A中g管的作用是；装置C中的试剂是；装置E

中的h瓶需要冷加的理由是________________________________________________

（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精镭（类似多次蒸储）得到高纯度四氯化硅，

精储后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是（填写元素符号）。

答案（l）MnO2+4H++2c「=^=Mn2++CLt+2H9

⑵平衡气压浓HzSOuSiCL沸点较低，用冷却液可得到液态SiCL

（3）AKB、P

解析依题中信息可知A为CL的发生装置，B、C为CL净化装置，D中发生反应

2Cl2+Si=^=SiCl4,生成SiCL用E收集，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C

中应为浓H2s除水,由表中数据可知SiCL沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4;

由题中信息粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，即可轻松完成第(3)问。

1.有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅.在太阳

能发电过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是()

A.高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片

B.硅可由二氧化硅还原制得

C.低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应

D.自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅

答案D

解析自然界中不存在单质硅。

2.下列关于碳和硅的叙述中，正确的是()

A.其氧化物都能与NaOH溶液反应

B.具单质在加热时都能跟。2反应

C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸

D.碳和硅两种元素共有两种单质

答案B

解析CO不能与NaOH溶液反应；SiCh不能溶于水，也不生成相应的酸；碳有金

刚石、石墨等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅，所以两种元素有多种单质。

3.下列叙述正确的是()

A.高温卜.二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳.说明硅酸(WSiCh)的酸性比碳酸强

B.陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸

C.石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同

D.玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳

答案D

解析二氧化珪在高温下能与碳酸钠反应：Na2CO3+SiO2=^=Na2SiO3+CO2t,

但不能说明珠酸的酸性比碳酸强，匕述反应之所以能进行，是因为CO?不断逸出，

反应向右进行；破埔、陶瓷、水泥中均含有SiCh,会与氢氤酸反应；石灰抹堵发生

反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3I+H2O,而水泥砌墙是水泥与水作用发生一系列变

化而凝固变硬。

4.向一定浓度的下列物质澄清溶液中通入过量的CO?气体，最后肯定没有沉淀生成的

是()

@Ca(OH)2②Na2cO3@CaCl2®Ca(CIO)2

A.①③④B.②③®C.①②@D.①②③④

答案A

解析向Ca(OH)?、Ca(C10)2溶液分别通入过量CO?,最终生成Ca(HCO3)2,没有沉

淀生成；饱和Na2c。3溶液中通入C02,会析出NaHCO3晶体；CCh与CaCE不反应。

5.在①浓硝酸②水③浓硫酸④氢氟酸⑤氢氧化钾溶液中，能与单质硅起化学

反应的是()

A.①②B.②④C.④⑤D.③④

答案C

解析硅能与F?、HF、强碱在常温下反应，在加热或高温条「件下也能与CL、。2、

我发生反应。

6.下列关卜SiCh和CCh的叙述中不正确的是()

A.都是共价化合物

B.都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应

C.都能溶于水且与水反应生成相应的酸

D.SiCh可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨

答案C

解析二氧化硅不溶于水，硅酸是利用可溶性硅酸盐与酸反应制得的。

7.下列说法中正确的是()

A.CO?和CH』都是引起“温室效应”的气体

B.CCh和SO?都是产生酸雨的气体

C.使用天然气可避免CO2的排放

D.COz犯一种有害而无益的气体

答案A

解析A项，正确；B项，二氧化碳不是产生酸雨的气体；C项，天然气的主要成

分是甲烷，燃烧产物中也有二氧化碳，不正确；D项，二氧化碳是光合作用的原料

之一，故不正确。

8.用足量的CO还原13.7g某铅氧化物，把生成.的CO2全部通入到过量的澄清石灰水

中，得到的沉淀干燥后质量为8.0g,则此铅氧化物的化学式是()

A.PbOB.PbzCh

C.Pb3O4D.PbO2

答案C

解析设此铅氧化物的化学式为PbrOy,

PbQ)〜y[0]〜)CO〜vCO?〜yCaCCh

16ylOOy

阳(0)=1.28g8.0g

所以〃?(Pb)=13.7g-1.28g=l2.42g

._/n(Pb)./7i(Q)_.

X.y-M(Pb).M(0)7•4°

9.将足量CO2通入KOH和Ca(OH”的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(〃)和通入

CO2体积(V)的关系正确的是()

答案D

解析CO?与KOH和Ca(OH)2都会反应，但存在着竞争，如果先与KOH反应，则

反应后生成的K2cCh立即会与Ca(OH)2反应生成CaCCh,因此，可以看成CO?先与

Ca(OH)2反应，所以通CO2后立即有CaCCh生成。第二步还要判断CO?是先跟KOH

反应还是先与生成的CaCO3反应，同样可以采用假设法判断，即如果先与CaCO?

反应，则生成的Ca(HCO3)2又会与KOH反应，因此应是先与KOH反应，此过程生

成沉淀的物质的量不变，当KOH反应完全，再与CaC03反应，直至沉淀完全溶解，

故选D。

1().金刚砂(SiC)可由SiO2和碳在一定条件F反应制得，反应方程式为SiCh+3C2也SiC

+2COt,下列有关制造金刚砂的说法中正确的是()

A.该反应中的氧化剂是SiOz，还原剂为C

B.该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2

C.该反应中转移的电子数为12e-

D.该反应中的还原产物是SiC、氧化产物是CO,其物质的量之比为1：2

答案D

解析反应产物SiC中Si、C的化合价分别为+4、一4价，所以SiQ2既不是氧化

剂，又不是还原剂；碳元素从。价转变成一4价(SiC)和+2价(CO),CO是氧化产物，

SiC是还原产物，两者的物质的量之比为2：1;根据化学方程式，电子转移数目为

4c0

11.如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。

请回答下列问题：

(DB的化学式是,目前B已被用作的主要原料。

(2)B和a溶液反应的离子方程式是。

(3)A和a溶液反应的离子方程式是。

(4)C和过量的盐酸反应的离子方程式是.o

审题分析本题应抓住框图中的转化关系，以题设条件C+过量盐酸一E(白色沉

淀)为突破口进行推断，并结合已有知识进行设定与推测。

答案(l)SiO2光导纤维

(2)SiO2+2OH-=SiOr4-H2O

-

(3)Si+2OH+H2O=SiOr+2H21

+

(4)SiOf+2H=H2SiO3I

解析C与过量的盐酸反应生成白色沉淀E,则E可能是硅酸或氯化银，若E是氯

化4艮，则C是硝酸银，A为短，则根据已有知职，银可以与硝酸反应生成硝酸根，

而银与硝酸反应能生成三种产物，不符合框图中物质间的转化关系。则E只能为

硅酸，则C为硅酸盐，A为硅，a溶液为强碱的水溶液，进一步推出B为二氧化硅。

12.世博会中国馆——“东方之冠”由钢筋混凝土、7000多块红色铝板和1200多块

玻璃等建成。

⑴铝(填"是”或“不是”)红色的，铝板和玻璃均易被烧碱腐蚀，原因是

、(用化

学方程式表示)。

(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是o

(3)石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特种玻璃，石英玻璃的主要成分

是；有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)实际上不是硅酸盐材料，而是一种

(选填“橡胶”、“纤维”或“塑料”)。

答案⑴不是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2t

SiO24-2NaOH=Na2SiO34-H2O

(2)CaCO3(3)SiO2塑料

13.(2010.上海，26)CaCCh广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。大理石主要成

分为CaCCh，另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2

气体。下列装置可用于CO?气体的提纯和干燥，

完成下列填空：

(1)用浓盐酸配制1：1(体积比)的稀盐酸(约6moiL」),应选用的仪器是°

a.烧杯b.玻蔚棒c.量筒d.容量瓶

(2)上述装置中，A是,NaHCCh溶液可以吸收。

(3)上述装置中，B物质是o用这个实验得到的气体测定CO2的分子量,

如果B物质失效，测定结果(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。

(4)一次性饭盒中石蜡(高级烷燃)和CaCO5在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指

标之•，测定溶出量的主要实验步骤设计如下：

剪碎、称重一浸泡溶解一过滤一残渣烘干一冷却、称重一恒重

为了将石蜡和碳酸钙溶出，应选用的试剂是。

a.氯化钠溶液b.稀醋酸c.稀硫酸d.正己烷

(5)在溶出量测定实验中，为了获得石蜡和獗酸钙的最大溶出量，应先溶出

，后溶出o

(6)上述测定实验中，连续,说明样品已经恒重。

答案(l)abc(2)CuSO4溶液或酸性KMMh溶液HC1气体或酸性气体⑶无水

CaCh偏低(4)bd(5)石蜡CaCO3(6)两次称量的结果相差不超过(或