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第一节 无机非金属材料的主角硅一、选择题:(本小题共 11 小题,每小题 5 分,共 55 分)1下列说法正确的是()ASiO 2 溶于水显酸性BCO 2 通入水玻璃可得硅酸CSiO 2 是酸性氧化物,它不溶于任何酸DSiO 2 晶体中不存在单个 SiO2 分子2下列关于碳和硅的叙述中不正确的是()A金刚石和晶体硅都是原子晶体B地壳中硅元素比碳元素含量多C自然界里碳元素化合物比硅元素化合物种类多D碳和硅的氧化物都是分子晶体3下列说法正确的是()ASiO 2 溶于水显酸性BCO 2 通入水玻璃中可得到原硅酸CSiO 2 是酸性氧化物,它不溶于任何酸D因高温时 SiO2 与 Na2CO3 反应放出 CO2,所以硅酸的酸性比碳酸强410g 含有杂质的 CaCO3 和足量的盐酸反应,产生 CO20.1mol,则此样品中可能含有的杂质是()AKHCO 3 和 MgCO3 B MgCO 3 和 SiO2CK 2CO3 和 SiO2D无法确定5下列物质中不与二氧化硅反应的是()A烧碱B氢氟酸C硝酸D生石灰6石墨炸弹爆炸时,能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维,造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨()A有剧毒B易燃、易爆C能导电D有放射性7下列关于二氧化硅的说法中,错误的是()A二氧化硅也叫硅酐B二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成C不能用二氧化硅跟水直接作用制取硅酸D二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,所以它是两性氧化物8纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解,当剩余的固体物质质量为原试样质量一半时,碳酸氢钙的分解率是()A50B75C92.7D1009二氧化硅是酸酐的原因是()A它溶于水得相应的酸B它对应的水化物是可溶性强酸C它与强碱溶液反应只生成盐和水D它是非金属氧化物10下面关于硅的叙述中,正确的是()A硅的非金属性比碳强,只有在高温下才能跟氢气起化合反应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11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二、填空题:(40 分)12实验室中盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞,是因为(用化学方程式表示)_。13物质 A 是一种高熔点化合物,不溶于 H2SO4、硝酸,却溶于氢氟酸;C 是一种气体;D 是白色胶状沉淀;E 是白色固体。A 、B、C、D、E 之间的转化如右图,试推断:A_;B_;C_;D_;E_。14有 A、B、C、D 四种含硅元素的物质,它们能发生如下反应:(1)C 与烧碱溶液反应生成 A 和水;(2)A 溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D;(3)B 在空气中燃烧生成 C;(4)C 在高温下与碳酸钙反应生成 D 和一种气体;(5)C 在高温下与碳反应生成单质 B。根据上述变化,写出 A、 B、C、D 的化学式。15写出以 SiO2 为原料制备 H2SiO3 的化学方程式_。三、简答题:(5 分)16下列两个反应的反应原理是否存在矛盾?为什么?Na 2SiO3CO 2H 2O H2SiO3Na 2CO3siO 2Na 2CO3 Na2SiO3CO 2答案及详解:1BD 解析:SiO 2 不溶于水;SiO 2 是 SiO 键结合而成的空间网状的原子晶体,其中Si、O 原子个数比为 12,不存在单个的“SiO 2”分子。SiO 2 是酸性氧化物,但不与水和一般酸反应,常温下只能与氢氟酸反应。H 2CO3 的酸性比 H2SiO3 强,故 CO2 通入 Na2SiO3溶液中可发生反应:CO 2Na 2SiO3H 2O Na2CO3H 2SiO3。正确选项为 B、D。2D3B 解析:SiO 2 是一种难溶于水的固体,故 A 是不正确的。SiO 2 可与 HF 作用,故保存氢氟酸时不能使用玻璃瓶。SiO 2 可与 Na2CO3 在高温条件下反应是因为生成的 CO2 气体能不断地从反应体系中逸出,从而促进平衡向正反应方向移动,而并非因为 H2SiO3 酸性比H2CO3 强。4B 解析:10gCaCO 3 刚好相当于 0.1mol,完全反应时恰好可放出 0.1mol 的 CO2。若其中含有杂质,则应是一个产生 CO2 的能力强的(等质量的情况产生比 CaCO3 更多的气体)和另一个产生 CO2 的能力不如 CaCO3 或干脆不产生 CO2 的物质组成的混合物,符合该条件的只有 B 项。5C 解析:一般而言,酸性氧化物不与酸起反应,但 SiO2 与 HF 的反应是此规律的特例。由二氧化硅的化学性质知,SiO 2 能与 NaOH、HF 、CaO 反应,但不能与 HNO3 反应。6C 解析:学习中要将基础知识与实际应用相联系,解题时要善于捕捉关键信息。本题主要考查石墨的性质。根据题干中信息“造成输电线、电厂设备损坏”,可分析知与石墨物理性质中的导电性相关。7BD 解析:酸酐与对应的酸中心元素化合价相同,SiO 2 和 H2SiO3 的化合价相同,所以SiO2 尽管难溶于水,但它仍是硅酸的酸酐,A 正确;SiO 2 为原子晶体,故 SiO2 不能表示其分子组成,即二氧化硅中并不存在 SiO2 分子,B 错误;二氧化硅难溶于水,且不与水反应,无法直接与水反应制取硅酸,C 正确;SiO 2 与 HF 酸反应的方程式为:SiO24HF SiF4十 2H2O,SiF 4 不是盐,SiO 2 与 HF 酸反应只是一种特殊情况,所以不能说 SiO2 是两性氧化物,D 错误。8D 解析:Ca(HCO 3) 2 103Ca62COHCaCO 3 CaOCO 2由可知当 Ca(HCO 3) 2 全部分解后,剩余固体质量大于一半,所以只有也发生反应才有可能使质量减少一半。又因为 Ca(HCO 3) 2 稍加热就分解,而 CaCO3 必须在高温下才分解。即当 CaCO3 发生分解时,Ca(HCO 3) 2 已全部分解完毕。9C 解析:SiO 2 是酸酐的原因应当是它与强碱溶液反应只生成盐和水,它不溶于水,对应的酸 H2SiO3 也不是强酸,故应选 C。10D 解析:硅的非金属性比碳弱, A 项错;硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位,排名前四位的是 O、Si、Al、Fe,所以 B 项错;硅在自然界中是以化合态存在的,所以 C项也错,答案应选 D。11D 解析:SiO 2 不溶于除氢氟酸以外的酸,CaO、CaCO 3 均可溶于盐酸且 CaCO3 溶于盐酸有气泡生成,SiO 2 可以溶于 NaOH 溶液。本题应选 D。122NaOHSiO 2 Na2SiO3H 2O13SiO 2Na 2SiO3CO 2H 4SiO4H 2SiO314Na 2SiO3SiSiO 2CaSiO 315不矛盾;原因见上。解析:本题利用 CO2、SiO 2、Na 2SiO3、H 2CO3、H 2SiO3 等化合物的性质,考查同学们的逻辑推理能力以及思维的敏捷性和深刻性。反应是在溶液中进行的反应,反应之所以能够发生,是由于酸性 H2CO3H 2SiO3,反应符合“强酸制弱酸 ”的复分解反应原理;而反应是在高温熔融状态下的反应,由于 CO2 可从熔融体中逸出,使得反应可以发生,而与酸性 H2CO3H 2SiO3 无关。 点评:是在水溶液中进行的复分解反应,是固体与固体之间的反应(非水条件);是常温下的反应,是高温条件下的反应。两个反应的条件不同,实质上没有可比性,因为它们的反应原理、反应条件与本质均不同。16SiO 22NaOH Na2SiO3H 2ONa 2SiO32HCl 2NaClH 2SiO3或 Na2SiO3CO 2H 2O Na2CO3H 2SiO3Na2SiO32CO 22H 2O 2NaHCO3H 2SiO3解析:SiO 2 难溶于水,不能与水发生反应,这样就只能先用 SiO2 与其他物质先作用生成硅酸盐,再根据硅酸是弱酸,用硅酸盐与酸作用来制备硅酸。点评:一般来说,受热易分解的酸或碱,其对应的氧化物则不能与水反应,如 H2SiO3H2OSiO 2,则 SiO2 不能与水反应; Cu(OH) 2 CuOH 2O,则 CuO 不能与水反应。硅酸不能溶于水,且不能溶于(HCl、H 2SO4、HNO 3 等)强酸。不溶于强酸的物质还有:CuS 、Ag 2S、PbS、HgS、AgCl 、AgBr、AgI、BaSO 4 等。
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