专题6 非金属及其化合物 练习 教师用

专题六 非金属及其化合物

（本专题共12个考点：27-38考点）

考点27 C 、Si 单质及其氧化物的性质

【思维诊断】

1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。

(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在。( ) (2)Si →SiO 2→H 2SiO 3均能一步转化。( ) (3)SiO 2既能和NaOH 溶液反应又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物。( ) (4)粗硅

SiCl 4

Si,各步转化均能一步实现。

( )

(5)SiO 2既能与KOH 溶液反应又能与浓盐酸反应。( )

(6)不能用SiO 2与水反应的方法来制取硅酸,不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化。( ) (7)元素C 的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体。( )

(8)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料。( )

提示:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)√

2.标准状况下,将

3.36 L CO 2气体通入200 mL

1.00 mol ·L -1

NaOH 溶液中,充分反应后溶液中

c(23CO -) 与c(3HCO -)的比值为(不考虑23CO -

、

3

HCO -

的水解)( B ) A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶3

解析:设23CO -、3HCO -

的物质的量分别为x 、y,则有

0.15mol,

20.2mol

x y x y +=⎧⎨

+=⎩解得x=0.05 mol, y=0.1 mol 。 3.将足量CO 2通入KOH 和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入CO 2体积(V)的关系正确的是( D )

解析:依次发生的反应为： Ca(OH)2+CO 2CaCO 3↓+H 2O, 2KOH+CO 2K 2CO 3+ H 2O,K 2CO 3+CO 2+H 2O 2KHCO 3,

CaCO 3+CO 2+H 2O Ca(HCO 3)2。

考向一 碳、硅单质及其氧化物的性质与用途 1.下列有关说法中错误的是( B ) A.氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中

B.单晶硅可将太阳能转化为电能,但不能将太阳能转化为热能

C.灼烧NaOH 固体时不能使用瓷坩埚,因瓷坩埚中的SiO 2能与NaOH 反应

D.由沙子制备光伏材料的反应之一为SiO 2+2C Si+2CO ↑

解析:氢氟酸能与玻璃中的SiO 2反应,A 正确;单晶硅也可将太阳能转化为热能,B 错误;高温下NaOH 能与瓷坩埚中的SiO 2反应,C 正确;沙子的主要成分是SiO 2,与碳反应时得到的是CO,D 正确。 2.下列有关硅的叙述中,正确的是( D )

A.工业上通常以SiO 2为原料,用氧化剂与其反应制备单质硅

B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位

C.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在

D.硅在电子工业中,是重要的半导体材料

解析:A 项,工业上制单质Si 的反应为SiO 2+2C Si+2CO ↑,C 为还原剂,错误;B 项,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位,错误;C 项,硅在自然界中都以化合态存在,错误。 3.下列有关说法正确的是( A )

A.硅相对于氢气便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是有开发价值的燃料

B.硅在地壳中含量居第二位,在地球上有丰富的硅资源,如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅

C.存放NaOH 溶液的试剂应用玻璃塞

D.二氧化硅是一种良好的半导体材料

解析:硅常温下为固体,性质较稳定,便于贮存,较为安全,硅是有开发价值的燃料,A 正确;石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅,B 错误;SiO 2能与NaOH 溶液反应生成Na 2SiO 3和H 2O,Na 2SiO 3具有黏性,所以存放NaOH 溶液的试剂瓶应用橡胶塞,C 错误,SiO 2不导电,是绝缘体,D 错误。 4.下列叙述中正确的是( D )

A.因为Na 2CO 3+SiO 2Na 2SiO 3+CO 2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强

B.碳和硅都是第ⅣA 族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似

C.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

D.SiO2和CO2都是酸性氧化物,但SiO2不能与水反应生成硅酸

解析:A项,该反应在高温下进行,且反应生成的产物中有气体,反应正向移动,促使反应能够顺利进行,故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱,错误;CO2和SiO2的物理性质差异较大,B错误;光导纤维的主要成分是SiO2,C错误;SiO2和CO2都是酸性氧化物,SiO2不溶于水,所以不能与水反应生成硅酸,D正确。

5.近年来,有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。下列有关硅及其化合物的描述正确的是( D )

A.硅单质常用于半导体和光导纤维

B.硅单质常温下性质稳定,自然界中硅元素主要以游离态存在

C.二氧化硅既能与NaOH溶液反应,又能与氢氟酸反应,是两性氧化物

D.玻璃、水泥和陶瓷均为传统无机非金属材料

解析:硅单质不能用于光导纤维,A错误;自然界中无单质硅存在,B错误;二氧化硅与氢氟酸反应,生成的SiF4不是盐,故SiO2不是两性氧化物,C错。

6.近年来科学家制造出大量的新物质,对下列三种

石墨烯:从石墨中分离出来,是最薄、最坚硬的纳米材料石墨炔:平面

网状结构的

全碳分子,具

有优良的化

学稳定性

纳米碳管:具有

优良的场发射性

能,制作阴极显

像管、储氢材料

A.石墨烯具有良好的导电性

B.上述三种物质与金刚石互为同素异形体

C.石墨炔孔径略大于H2分子的直径,可作H2的提纯薄膜

D.上述三种物质与浓硫酸都能发生反应,但反应产物不同

解析:A项,石墨烯是一种新发现的材料,它的物理性质是拉力好、导电性和导热性好、硬度大、熔点高等;B项,同种元素的不同单质互称同素异形体;C项,碳原子半径大于氢原子,则石墨炔孔径大于H2分子的直径,可作H2的提纯薄膜;D项,碳与浓硫酸反应产物均为二氧化碳和二氧化硫。

7.下列关于硅的化合物叙述正确的是( C )

A.二氧化硅晶体是由SiO2分子构成的,它的熔点低、硬度大

B.由SiO2不能与水反应生成H2SiO3,可知SiO2不是H2SiO3的酸酐

C.将硫酸和碳酸钠反应产生的气体通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀,可知酸性H2CO3>H2SiO3

D.SiO2既能与NaOH溶液反应又能与氢氟酸反应,所以SiO2是两性氧化物

解析:二氧化硅是以共价键形成的空间网状结构,不含有分子,故A错误;二氧化硅能够与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,所以二氧化硅是H2SiO3的酸酐,故B错误;将硫酸和碳酸钠反应产生的二氧化碳气体通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀,可知酸性

H2CO3>H2SiO3,故C正确;二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,不是两性氧化物,故D错误。

8.下列说法中正确的是( C )

A.单质氧化物酸或碱盐,硅单

质可以按上述关系进行转化

B.若a、b、c分别为Si、SiO2、H2SiO3,则可以通

过一步反应实现如图所示的转化关系

C.二氧化碳和二氧化硅都可溶解在NaOH溶液中

D.石英坩埚耐高温,可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体

解析:A项,Si与O2反应生成SiO2,SiO2不与H2O反应,“氧化物酸或碱”不能实现,错误;B项,b→

c,c→a均不能通过一步反应实现,错误;C项,二氧化碳和二氧化硅都属于酸性氧化物,都能与NaOH

溶液反应生成盐和水,正确;D项,错误。

9.常温下，下列不发生反应的一组物质是( D )

①硅与NaOH溶液②硅与盐酸③硅与氢氟酸

④二氧化硅与碳酸钠⑤二氧化硅与NaOH溶液

⑥二氧化硅与浓硝酸

A.①②④

B.③④⑥

C.②⑤⑥

D.②④⑥

【解析】常温下，①Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑，③Si+4HF SiF4↑+2H2↑，⑤

SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O。

10.硅及其化合物是重要的无机材料，下列有关说法正确的是( A )

A.反应SiO2+2C2CO↑+Si，每生成1 mol Si转移4 mol e-

B.光纤的主要成分是硅单质，它质量轻且对光的传输能力强

C.光纤可以将光能转化为电能，是制造光电池的最佳材料

D.SiO2属于两性氧化物