【名师面对面】高考化学一轮复习 第四章 第10讲 碳、硅及其化合物课时作业

必考部分第四章第10讲碳、硅及其化合物一、单项选择题1．下列关于硅的说法不正确．．．的是( )A．高纯度的单质硅被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．自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅【答案】D2．下列表述正确的是( )①人造刚玉熔点很高，主要成分是二氧化硅②玛瑙的主要成分是硅酸盐③水泥是硅酸盐材料④佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛⑤太阳能电池可采用硅材料制作A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤【答案】D【解析】本题主要考查硅及其化合物的具体应用。

刚玉的主要成分为Al2O3；玛瑙的主要成分是SiO2；水泥的主要成分为3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3等，为硅酸盐材料；Cu2O虽然是红色的，但它不能变色，也不能吸收有害光线。

3．(2015厦门模拟)能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( )A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2通入可溶性硅酸盐中可形成硅酸胶体C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀【答案】B【解析】溶解性不能体现酸性强弱，A错误；析出硅酸沉淀说明碳酸酸性比硅酸酸性强，B正确；高温下固体之间反应不能得出酸性强弱只能说明盐酸酸性大于碳酸、盐酸酸性大于硅酸，而不能说明碳酸酸性大于硅酸，D错误。

4．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是( )A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解C ．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D ．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解【答案】D【解析】SiO 2不溶于除氢氟酸以外的任何酸，CaO 、CaCO 3均可溶于盐酸且CaCO 3溶于盐酸有气泡生成，SiO 2可以溶于NaOH 溶液。

5．寿山石主要成分为叶蜡石，叶蜡石组成为Al 2O 3·4SiO 2·H 2O ，下列观点不正确．．．的是( )A ．寿山石雕刻作品要避免与酸、碱接触B ．寿山石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物C ．潮湿的空气可能导致寿山石作品表面溶解变质D ．置于干燥空气中可能会导致寿山石作品脱水变质【答案】C【解析】根据寿山石的主要成分，可知其能和酸或碱发生反应，A 对；寿山石中含有不同形态的金属氧化物，造成其色彩丰富，B 对；其中的氧化物Al 2O 3和SiO 2，不溶于水也不和水反应，不会溶解变质，C 错；久置于干燥空气中，会造成其中的结晶水失去而变质，D 对。

6．从石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：①SiO 2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl 2=====△SiCl 4③SiCl 4 ＋2H 2=====高温Si(纯)＋4HCl关于上述反应的分析不正确．．．的是( ) A ．①、③是置换反应，②是化合反应B ．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C ．粗硅中可能含有SiO 2、C 等杂质D ．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅【答案】D【解析】由题中化学方程式知，从石英砂制取并获得高纯硅的反应是分三步进行的，且每一步反应的条件均不相同。

7．Na 2SiO 3与Na 2CO 3的共同性质是 ( )①易溶于水 ②水溶液能与CO 2作用 ③与稀硫酸发生复分解反应 ④水溶液有黏结性能A ．④B ．①②③C ．除②外D ．①②③④【答案】B8．(2015南京一中模拟)下列物质的变化，不能．．通过一步化学反应完成的是( ) A．CO2―→H2CO3B．SiO2―→Na2SiO3C．Na2O2―→Na2CO3D．SiO2―→H2SiO3【答案】D由Na2O2→Na2CO3选择二氧化碳与NO2O2反应即可一步实现，故C不选；由SiO2→H2SiO3因二氧化硅不溶于水，不能和水反应，必须先和强碱反应生成盐，盐再转化为酸，故D选。

9．素有“水晶之乡”美称的江苏省东海县盛产水晶，现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。

水晶是较纯净的透明的石英晶体，石英的主要成分是SiO2。

下列有关石英的叙述错误．．的是( )A．石英都是无色透明的晶体，可以作装饰品，也可以制作光学仪器B．石英可以用来生产玻璃C．石英晶体可以制取金刚砂D．石英可以用来制取高纯硅，可以制光导纤维【答案】A【解析】纯净的SiO2晶体，如水晶是无色的，而其他的石英晶体具有不同的颜色，如玛瑙。

生产玻璃的原料是石英、纯碱与石灰石。

金刚砂是SiC，可以用SiO2与过量C反应制得。

石英是光导纤维的材料，可以通过石英与碳得到单质Si，然后再与Cl2反应生成SiCl4，SiCl4与H2反应得到纯净的Si。

10．某些保健品中含有的锗元素(Ge)位于周期表的第4周期第ⅣA族。

下列有关锗的叙述正确的是( )A．锗的原子序数为34B．锗元素的金属性比锡的强C．Ge可形成Na2GeO3的盐D．单质锗不是半导体材料【答案】C【解析】A选项错误，锗的原子序数为32；根据同主族元素性质的相似性及递变性，可知B选项错误，C选项正确；常用作半导体材料的元素有Si、Ge、Se。

二、非选择题11．(2015安徽调研题组)判断题(对的画“√”，错的画“×”)。

①光导纤维和电脑芯片的材料都是单质硅( )②二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸( )③硅胶多孔、吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂( )④硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以做半导体材料( )⑤水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐产品( )⑥检验试液中的CO 2－3：试液――→足量稀BaCl 2白色沉淀――→足量稀盐酸沉淀溶解( )⑦CaCO 3难溶于水，将CO 2通入CaCl 2中有白色沉淀( )⑧SiO 2与Na 2CO 3在高温条件下反应生成Na 2SiO 3和CO 2，说明H 2SiO 3 的酸性强于 H 2CO 3( )⑨玻璃容器可长期盛放各种酸( )○10氢氟酸刻蚀玻璃不涉及化学交化( ) ⑪锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体变浑浊(如下图所示)，说明非金属性：S ＞C ＞Si( )【答案】①～⑤××√√× ⑥～⑩××××× ⑪√12．A 、B 、C 是元素周期表中前18号元素中的3种单质，甲、乙是常见的化合物，它们之间存在如下图所示关系。

回答下列问题：(1)如上图反应①～③中属于化合反应的是______(填序号)。

化合反应有多种类别，试举出一例与图中化合反应类别不同的实例(用化学方程式表示)：________________________________________________________________________。

(2)若甲常温下呈液态，A 常温下是固态非金属单质，则乙的化学式是______。

若甲常温下呈液态，A 常温下是气态非金属单质，则乙的电子式是______。

(3)若甲常温下呈气态，A 是常见的金属单质，写出A 和甲在一定条件下反应的化学方程式________________________________。

(4)若A 、B 属于同一主族的高硬度单质，则A 与甲的反应在工业上的用途是________。

【答案】(1)①③ SiO 2＋CaO=====高温CaSiO 3 (2)CO H ··F ·· ····(3)2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C (4)制取粗硅【解析】(1)从所给的框图反应可知①③是化合反应，与图中化合反应不同的实例可以是SiO 2＋CaO=====高温CaSiO 3。

(2)若甲常温下呈液态，A 常温下是固态非金属单质，则甲应为H 2O ，A 应为碳，故反应生成的化合物乙为CO 。

若甲常温下呈液态，A 常温下是气态非金属单质，则乙的电子式为H ··F ·· ····。

(3)若甲常温下呈气态，A 是常见的金属单质，则甲为CO 2，A 为Mg ，其反应的化学方程式为2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 。

(4)若A 、B 属于同一主族的高硬度单质，则A 、B 分别为C 、Si ，故A 与甲的反应(SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO)在工业上用来制取粗硅。

13．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：①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；②粗硅与干燥HCl 气体反应制得SiHCl 3：Si ＋3HCl =====300 ℃SiHCl 3＋H 2；③SiHCl 3与过量H 2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅。

已知SiHCl 3能与H 2O 强烈反应，在空气中易自燃。

请回答下列问题：(1)粗硅与HCl 反应完全后，经冷凝得到的SiHCl 3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl 4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl 3采用的方法为______________。

(2)用SiHCl 3与过量H 2反应制备纯硅的装置如下图所示(热源及夹持装置略去)：①装置B 中的试剂是____________，装置C 中的烧瓶需要加热，其目的是____________________________________________________。

②装置D 中发生反应的化学方程式为________________________________，装置D 不能采用普通玻璃管的原因是__________________________________________。

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，请设计实验进行检验，请在下面叙述实验操作、预期现象和结论。

【答案】(1)蒸馏(2)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl 3 气化，从而与H 2充分混合②SiHCl 3＋H 2=====1 100 ℃Si ＋3HCl 在1 000～1 100 ℃时普通玻璃管会软化③排尽装置中的空气④在试管中加入少许样品，加入过量稀硫酸，取加入硫酸反应后的上层清液，加入少许稀硝酸(或氯水等氧化剂)，加入KSCN，溶液呈血红色，说明样品中含Fe【解析】(1)根据3种物质的沸点差异，可以采用蒸馏的方法分离。