1、【 精品教育资源文库 】 第一讲 碳、硅及无机非金属材料 课后达标训练 一、选择题 1.下列关于碳、硅的叙述正确的是 ( ) A.碳、硅都是 A 族元素 ， 它们在自然界中都以化合态形式存在 B.二 氧化碳、二氧化硅的物理性质相似 C.二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物 ， 都能与 NaOH溶液反应生成相应的盐 D.高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料 解析：选 C。自然界中含有单质碳 (如金刚石、石墨 )， A 错误；二氧化碳、二氧化硅的物理性质 (如熔、沸点 )差别很大 ， B错误；高纯度的晶体硅用于制造半导体材料 ， D错误。 2.下列关于碳和碳的化合物的说 法不正确的是 ( ) A.过多
2、 CO2排放会导致 “温室效应”，应提倡“低碳生活” B.一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合 C.金刚石和石墨都是碳单质 ， 但原子排列方式不同 ， 物理性质差别很大 D.石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应 解析：选 D。 A 项 ， 二氧化碳是一种温室气体； B 项 ， 一氧化碳有毒 ， 容易与血红蛋白结合； C项 ， 金刚石是空间立体网状结构 ， 硬度大、熔点高 ， 石墨是层状结构 ， 每一层是平面网状结构 ， 质软 ， 可导电 ， 二者物理性质差别较大； D项 ， 二者的转化属于化学反应 ， 但反应中没有元素化合价的改变 ， 不属于氧化还原反应 。 3.下列关于 SiO2和 CO2的叙
3、述中不正确的是 ( ) A.都是共价化合物 B.SiO2可用于制光导纤维 ， 干冰可用于人工降雨 C.都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D.都是酸性氧化物 ， 都能与 碱性氧化物 反应 解析：选 C。 SiO2和 CO2都只含有共价键 ， 均为共价化合物 ， A项正确；干冰升华吸热 ，可用于人工降雨 ， B 项正确； SiO2不溶于水且与水不反应 ， C 项错误； SiO2与 碱性氧化物反应能生成硅酸盐 ， CO2与 碱性氧化物 反应能生成碳酸盐 ， D项正确。 4.(2018 临沂模拟 )据报道 ， 科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解 ， 从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料
4、 ， 将少量这种材料掺入混凝土中 ， 即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是 ( ) A.二氧化硅溶于水生成硅酸 ， 所以二氧化硅属于酸性氧化物 B.将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸 C.因为高 温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸的强 【 精品教育资源文库 】 D.水晶是比较纯净的二氧化硅 ， 沙子的主要成分是硅酸盐 解析：选 B。二氧化硅为酸性氧化物 ， 但其不溶于水；硅酸的酸性比碳酸的弱；沙子的主要成分是二氧化硅。 5.大多数物质的俗名是根据其 特殊的物理性质或用途得来的。下列物质的俗名与化学式或用途不相符的一组是 ( ) 选项 俗
5、名 主要成分 (化学式 ) 用途 A 石英 SiO2 集成电路板 B 纯碱 Na2CO3 制备玻璃 C 水玻璃 Na2SiO3 制备硅胶 D 铁红 Fe2O3 用作油漆和涂料 解析：选 A。石英主要用于生产玻璃 ， 也可用于制造光导纤维 ， 晶体硅才用于制作集成电路板。 6.(2018 宜春高三月考 )下列转化关 系中，不能通过一步反应实现的是 ( ) SiO2 Na2SiO3 CuSO 4 CuCl2 SiO 2 H2SiO3, CuO Cu(OH)2 Na 2O2 Na2SO4 A. B. C. D. 解析：选 B。 中 SiO2可与 NaOH或 Na2CO3反应生成 Na2SiO3； 中
6、 CuSO4可与 BaCl2反应生成 BaSO4和 CuCl2； 中 SiO2不能与 H2O反应 ， 所以不能由 SiO2一步制得 H2SiO3； 中 CuO不能与 H2O反应生成 Cu(OH)2； 中将 Na2O2加入稀 H2SO4中反应即可得到 Na2SO4。 7.(2018 济南高三模拟 )下列离子方程式的书写正确的是 ( ) A.水玻 璃中通入过量二 氧化碳： Na2SiO3 CO2 H2O=2Na CO23 H2SiO3 B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳： Ca(OH)2 2CO2=Ca2 2HCO3 C.硅与氢氟酸的反应： Si 4H 4F =SiF4 2H2 D.二氧化硅溶于烧碱
7、溶液中： SiO2 2OH =SiO23 H2O 解析：选 D。 Na2SiO3是强电解质 ， 应拆分成 Na 、 SiO23 ， 且应生成 HCO3 ， A错； B项正确写法是 CO2 OH =HCO3 ； C项 ， 氢氟酸是弱酸 ， 不能拆分成 H 和 F 。 8.如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程 ， 下列说法正确的是 ( ) A.SiO2属于两性氧化物 【 精品教育资源文库 】 B.盛放 Na2CO3溶液的试剂瓶能用玻璃塞 C.硅胶吸水后可 重复再生 D.图中所示的转化反应都是氧化还原反应 解析：选 C。 SiO2是酸性氧化物 ， 它能与氢氟酸反应是其特殊性质 ， A 错；在图
8、示转化关系中只有第一行的反应是氧化还原反应 ， 其余均为非氧化还原反应 ， D错。 9.(2018 铜陵高三模拟 )将足量 CO2气体通入水玻璃 (Na2SiO3溶液 )中 ， 然后加热蒸干 ，再在高温下充分灼烧 ， 最后所得的固体物质是 ( ) A.Na2SiO3 B.Na2CO3、 Na2SiO3 C.Na2CO3、 SiO2 D.SiO2 解析：选 A。分析题述过程中发生的化学反应： H2O CO2 Na2SiO3=H2SiO3 Na2CO3，Na2CO3 H2O CO2=2NaHCO3， H2SiO3=SiO2 H2O， 2NaHCO3=Na2CO3 H2O CO2 ， Na2CO3S
9、iO2=高温 Na2SiO3 CO2 ， 因此最后所得的固体物质中只有 Na2SiO3。 10.将足量的 CO2不断通入 KOH、 Ba(OH)2、 KAlO2的混合溶液中 ， 生成沉淀的 物质的量与所通入 CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的叙述不正确的是 ( ) A.Oa段反应的化学方程式是 Ba(OH)2 CO2=BaCO3 H2O B.ab段与 cd 段所发生的 反应相同 C.de段沉淀减少是由于 BaCO3固体的消失 D.bc段反应的离子方程式是 2AlO2 3H2O CO2=2Al(OH)3 CO23 解析：选 B。 CO2优先与 Ba(OH)2反应 (图像中 Oa段
10、 )， 然后与 KOH反应 (图像中 ab段 )，接着与 KAlO2反应 (图像中 bc 段 )， 再与 K2CO3反应 (图像中 cd 段 )， 最后与 BaCO3反应 (图像中 de段 )。 二、非选择题 11.硅是无机非金属材料的主角 ， 硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的 90%以上。 (1)下列物质不属于硅酸盐的是 。 A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰 (2)SiO2 是玻璃的主要成分之一 ， SiO2 与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_， 工艺师常用 (填物质名称 )来雕刻玻璃。 (3)用 Na2SiO3 水溶液浸泡过的棉花不易燃烧 ， 说明 Na2SiO3 可用作 。Na2
11、SiO3 可通过 SiO2 与纯碱混合高温熔融反应制得 ， 高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 。 【 精品教育资源文库 】 A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚 (4)工业上常用 2C SiO2=高温 Si 2CO 制备粗硅 ， 该反应中所含元素化合价升高的物质是 (填化学式 ， 下同 )， 氧化剂是 。 解析： (1)生石灰 (CaO)不含 Si 元素 ， 不属于硅酸盐。 (2)SiO2与 HF 反应 ， 所以通常用氢氟酸来雕刻玻璃。 (3)含有 SiO2的坩埚可与 Na2CO3反应 ， Al2O3也可与 Na2CO3反应。 答案： (1)D (2)SiO2 2N
12、aOH=Na2SiO3 H2O 氢氟酸 (3)防火剂 D (4)C SiO2 12.从 “ 南澳一号 ” 沉 船中发现了大量宋代精美瓷器 ， 体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料 高岭土 Al2Si2O5(OH)x可掺进瓷石制胎 ， 青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8)， 在 1 300 左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。 (1)下列说法正确的是 (填序号 )。 A.高岭土分子中 x 2 B.钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液 C.烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化 D.青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品 (2)在 “ 南澳一号 ” 考古过程中 ， 需用高纯度
13、SiO2制 造的光纤。下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质 )制备二氧化硅粗产品的工艺流程。 洗涤石英砂的目的是 _。 二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是 _ _。 在以上流程中 ， 要将洗净的石英砂研磨成粉末 ， 目的是 _。 工业上常用纯净石英砂与 C 在高温下发生反应制备粗硅 ， 粗硅中含有 SiC， 其中 Si和 SiC的物质的量之比为 1 1。下列说法正确的是 (填序号 )。 A.SiC是一种传统的无机非金属材料 B.制造粗硅时的反应为 2SiO2 5C=高温 Si SiC 4CO C.在以上流程中 ， 将盐酸改为 NaOH溶液 ， 也可达到目的 D.纯净的 SiO2只
14、能用于制造光导纤维 解析： (1)选项 A， 根据化合物中各元素的正、负化合价代数和等于零的原则 ， 可得 (【 精品教育资源文库 】 3)2 ( 4)2 ( 2) 5 ( 1) x 0， 解得 x 4。选项 B， 钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液。选项 C， 根据陶瓷的制作过程可推测出烧制青花瓷的过程中发生了复杂的物理变化和化学变化。选项 D， 青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品。 (2) 石英砂中含有易溶于水的 NaCl 杂质 ， 洗涤石英砂可使 NaCl 与 SiO2分离。 SiO 2与 NaOH 溶液反应生成Na2SiO3和 H2O， 据此可写出相应的离子方程式。 将 洗 净的石
15、英砂研磨成粉末后能增大反应物的表面积 ， 从而增大反应物 之间 的接触面积 ， 增大反应速率 ， 提高生产效 率。选项 A，SiC是一种新型无机非金属材料。选项 B， 粗硅中含有 SiC， 其中 Si和 SiC的物质的量之比为 11 ， 根据元素的原子个数守恒和得失电子守恒 ， 可将题述信息转化为如下反应： 2SiO2 5C=高温 Si SiC 4CO 。 选项 C， 因 SiO2、 Al2O3都能溶解在 NaOH溶液中 ， 无法实现二者的分离。选项 D， 纯净的 SiO2还可用于制造光学玻璃等。 答案： (1)CD (2) 除去石英砂中的 NaCl杂质 SiO2 2OH =SiO23 H2O 增 大反应物之间的接触面积 ， 从而增大
