1、【 精品教育资源文库】跟踪检测（十） 碳、硅及无机非金属材料1硅及其化合物已被广泛用于生产生活中，下列说法不正确的是( )A图 1 是常见于汽车中的小摆件“苹果花” ，它的动力源于以 Si 为原料的太阳能电池B互联网通过光纤交换信息，光纤的主要原料是 SiO2C硅酸钠溶液的俗名是水玻璃，常用作木材的阻燃剂D图 2 中这幅玻璃上的精美刻花，是工艺师用盐酸刻蚀玻璃形成的解析：选 D 工艺师用氢氟酸刻蚀玻璃，D 错误。2下列关于 SiO2和 CO2的说法中正确的是( )ACO 2、SiO 2都能与碱及碱性氧化物反应BCO 2和 SiO2与水反应分别生成相应的酸CSiO 2可用来制作干燥剂，因 SiO
2、2可与水反应DCO 2和 SiO2都是由相应的分子构成的解析：选 A CO 2、SiO 2都是酸性氧化物，都能与碱及碱性氧化物反应，故 A 正确；SiO2不溶于水，也不能和水反应生成硅酸，B 不正确；硅胶可用作干燥剂，但 SiO2不与水反应，C 不正确；CO 2是由分子构成的，SiO 2是由 Si、O 原子直接构成的，D 不正确。3据某网站报道：国家质检总局称，在我国销售的德国 NUK 牌婴儿爽身粉含有一级致癌物滑石粉。已知滑石粉的化学式为 Mg3(Si4O10)(OH)2，色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是( )A滑石粉属于无机硅酸盐类物质B滑石粉的组成可表示为 3MgO4SiO
3、2H2OC爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软和耐火性D滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH 溶液发生反应解析：选 C 滑石粉属于无机硅酸盐类物质，故 A 正确；从滑石粉的化学式可知其组成可表示为 3MgO4SiO2H2O，故 B 正确；爽身粉中添加滑石粉，与它的耐火性无关，故C 错误；从滑石粉的组成可知它具有 SiO2的性质，能与氢氟酸、NaOH 溶液反应，故 D 正确。4工业制粗硅的反应为 2CSiO 2 Si2CO。下列说法正确的是( )= = = = =高 温 ASiO 2为分子晶体，Si 为原子晶体BSi 是光导纤维的主要成分【 精品教育资源文库】C在该反应条件下，C 的氧化性强于 Si
4、 的氧化性D每生成 1 mol Si 理论上转移的电子数目约为 46.021023解析：选 D A 项，SiO 2、Si 晶体类型均为原子晶体，故该项错误；B 项，SiO 2是光导纤维的主要成分，故该项错误；C 项，在该反应条件下，C 的还原性强于 Si 的还原性，故该项错误；D 项，在反应中每有 1 mol Si 生成，理论上转移的电子为 4 mol，即约为46.021023，故选项正确。5月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层 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
5、是( )A辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B斜长石的氧化物形式可表示为 K2OAl2O33SiO2C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橄榄石中铁为2 价解析：选 B 斜长石的氧化物形式应为 K2OAl2O36SiO2。6(2018银川模拟)科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：容器中进行的反应为Si(粗)3HCl(g)= =SiHCl3(l)H 2(g)；容器中进行的反应为SiHCl 3H 2=Si(纯)3HCl。下列说法正确的是( )A该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用B最好用分液的方法分离 Si 和 SiHCl3C反应和中 HCl 均作氧化
6、剂D反应和属于可逆反应解析：选 A 该工艺流程中 HCl 和 H2两种气体可循环使用；分离 Si 与 SiHCl3可用过滤的方法；反应中 HCl 是生成物，是氧化产物；反应、都不在同一条件下进行，不是可逆反应。7甲气体可发生如下变化：【 精品教育资源文库】甲气体 乙气体 丙气体 乙气体 通 过 灼 热 的 炭 层 通 过 灼 热 的 炭 层 通 过 灼 热 的 CuO 丁固体。则甲、乙、丙、丁分别为( ) 通 过 澄 清 石 灰 水 ACO 2、CO、O 2、CaO BO 2、CO、CO 2、CaCO 3CO 2、CO 2、CO、CaCO 3 DCO、CO 2、O 2、Ca(OH) 2解析：选
7、 C 以丙气体为突破口，丙通过灼热的 CuO 后，生成的乙气体可与澄清石灰水反应生成固体，说明乙是 CO2，则丙是 CO，甲是 O2，丁是 CaCO3。8二氧化硅(SiO 2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料(如图)。下列说法正确的是( )ASiO 2既能与 HF 反应，又能与 NaOH 反应，属于两性氧化物B玛瑙和红宝石的主要成分都是 SiO2，SiO 2和 Si 都是制造光导纤维的材料C虽然高温下 SiO2能与 Na2CO3反应放出 CO2，但不能说明硅酸的酸性强于碳酸D图中所示转化反应中非氧化还原反应的种数多于氧化还原反应的种数解析：选 CD SiO 2只能和特殊酸反应，和其他酸不
8、反应，没有普遍性，所以不能说明其具有两性，故 A 错误；红宝石的主要成分是 Al2O3，玛瑙的主要成分是 SiO2，SiO 2是制造光导纤维的材料，故 B 错误；高温条件下，SiO 2和 Na2CO3反应生成 Na2SiO3和 CO2，常温下，SiO2和 Na2CO3不反应，所以不能说明 H2SiO3的酸性强于 H2CO3，故 C 正确；图中氧化还原反应有 3 个，非氧化还原反应有 6 个，所以图中所示转化反应中非氧化还原反应的数目多于氧化还原反应的数目，故 D 正确。9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：(1)B 的化学式是_，目前 B 已被用作
9、_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_。【 精品教育资源文库】(4)C 和过量的盐酸反应的离子方程式是_。解析：C 与过量的盐酸反应生成白色沉淀 E，则 E 可能是 H2SiO3或 AgCl，若 E 是AgCl，则 C 是 AgNO3，A 为 Ag，根据已有知识，Ag 与 HNO3反应能生成三种产物，不符合框图中物质间的转化关系。故 E 只能为 H2SiO3，C 为硅酸盐，A 为 Si，a 溶液为强碱的水溶液，进一步推出 B 为 SiO2。答案：(1)SiO 2 光导纤维(2)SiO22OH =SiO H 2O23(3)Si2OH
10、H 2O=SiO 2H 223(4)SiO 2H =H2SiO32310如图中的每一方框表示相关的一种反应物或生成物。其中 B 是一种单质，其余物质也都是含有 B 元素的化合物。C 是一种钠盐，E 是 C 对应的酸，其结构与碳酸相似；B 的结构类似金刚石，D 为 B 的氧化物。(其他不含 B 元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略去)请回答下列问题：(1)A、D、E 的化学式分别为_、_、_。(2)A 的 B 的互相转化在工业上的实际意义是_。(3)写出 DC 的化学方程式：_。(4)写出 ED 的化学方程式：_。解析：由单质 B 的结构类似金刚石可知，B 是单质硅，D 为
11、B 的氧化物，则 D 是SiO2，结合转化关系知，A 为 SiCl4，C 是一种钠盐，则 C 是 Na2SiO3，E 是 C 对应的酸，则E 是 H2SiO3。(1)由以上分析可知 A 为 SiCl4，D 为 SiO2，E 为 H2SiO3。(2)A 和 B 的互相转化在工业上的实际意义是粗硅提纯。(3)DC 可以为二氧化硅和 NaOH 溶液反应生成硅酸钠和水，化学方程式为 SiO22NaOH= =Na2SiO3H 2O。(4)H 2SiO3不稳定，加热分解生成 SiO2和H2O，故 ED 的化学方程式为 H2SiO3 SiO2H 2O。= = = = = 答案：(1)SiCl 4 SiO 2
12、 H 2SiO(2)粗硅提纯(3)SiO22NaOH= =Na2SiO3H 2O(或其他合理答案)(4)H2SiO3 SiO2H 2O= = = = = 【 精品教育资源文库】11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、硫、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度 450500 )，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。如图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表：物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5沸点/
13、 57.7 12.8 315 熔点/ 70.0 107.2 升华温度/ 180 300 162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 瓶需要冷却理由是_。(3)装置 E 中 h 瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是_(填写元素符号)。解析：制备四氯化硅的原料为 Cl2和 Si。A 装置为 Cl2的制备装置，B、C 装置为除杂装置。先用 B 除去 HCl，再用 C(浓 H2SO4)除去水蒸气。Cl 2通入粗硅中反应，用
14、冷水将产生SiCl4冷凝即可。(1)制取氯气用浓盐酸和 MnO2在加热条件下反应。(2)g 管是将分液漏斗与烧瓶相连，则它们中的压强是相等的，这样便于盐酸能顺利滴下。SiCl 4的沸点很低，只有57.7 ，而反应的温度达几百度，故需要冷凝收集。 (3)从物质的物理性质表可发现，AlCl3，FeCl 3和 PCl5均易升华，故还应含有 Al、P、Cl 元素。答案：(1)MnO 24H 2Cl Mn2 Cl 22H 2O (2)平衡压强 浓硫= = = = = 酸 使 SiCl4冷凝 (3)Al、P、Cl12二氯二氢硅(SiH 2Cl2)常用于外延法工艺中重要的硅源。易燃、有毒，与水接触易【 精品教育资源文库】水解，沸点为 8.2 。在铜催化作用下，HCl 与硅在 250260 反应可以制得 SiH2Cl2。(1)利用浓硫酸、浓盐酸为原料，选用 A 装置制取 HCl，利用了浓硫酸的_性。(2)D 装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为_。(3)按照气体从左到右的方向，制取 SiH2Cl2的装置(h 处用止水夹夹好)连接次序为a ( )
