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硅、碳及其化合物作业题
作业题目难度分为3档:三星☆☆☆(基础题目)
四星☆☆☆☆(中等题目)
五星☆☆☆☆☆(较难题目)
本套作业题目1-7,9,10,12-14题为三星,8,11为四星。
1.下列关于硅的说法不正确的是( ) ☆☆☆
A.硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
B.硅的导电性能介于金属与绝缘体之间,是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
D.加热到一定温度时,硅能与氢气.氧气等非金属发生反应
【解答】
A、晶体硅的结构与金刚石类似,它是灰黑色有金属光泽的非金属固体,故A 正
确.
B、硅在元素周期表中处于金属和非金属的过渡位置,所以晶体硅的导电性介于
导体和半导体之间,是良好的半导体材料,故B 正确.
C、常温下,硅的化学性质不活泼,但硅能和氢氟酸、氢氧化钠溶液反应,故 C
错误.
D、加热条件下,硅能与一些非金属、氧化物等反应,如硅能与氢气.氧气等非
金属发生反应,故D正确.
故选C.
2.有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由于作为半导体材料的硅在
太阳能发电过程中具有重要的作用.下列有关硅的说法中,不正确的是( )
☆☆☆
A.高纯度的硅广泛用于制作计算机
第1页(共9页)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.自然界中硅的储量丰富,自然界中存在大量的单质硅
【解答】
A.硅位于金属和非金属元素分界线处,是重要的半导体材料,广泛应用于计算
机、太阳能电池,故A正确;
B.二氧化硅被C还原得到粗硅,所以硅可以用二氧化硅还原制得,故B 正确;
C.硅和水、空气、酸不反应,但与 HF反应生成四氟化硅和氢气,故C 正确;
D.硅属于亲氧元素,在自然界中不能以游离态存在,主要以硅酸盐和二氧化硅
形式存在,故D错误;
故选D.
3.下列说法正确的是( ) ☆☆☆
A.二氧化硅既不溶于水也不溶于任何酸
B.二氧化碳通入饱和氯化钙溶液中能生成白色沉淀
C.二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸
D.二氧化硅是制造玻璃的主要原料,它不能与氢氧化钠溶液反应
【解答】
A.二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,能够溶于氢氟酸,故 A错误;
B.盐酸的酸性强于碳酸,二氧化碳通入饱和氯化钙溶液中,不反应,故B 错误;
C.水玻璃为硅酸钠的水溶液,二氧化碳通人水玻璃中反应生成原硅酸,故C 正
确;
D.二氧化硅为酸性氧化物,能与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,故 D错误;
故选:C.
4.下列说法正确的是( ) ☆☆☆
A.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
第2页(共9页)B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
D.由粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原
【解答】
A.水晶主要成分是二氧化硅,二氧化硅是氧化物,不是硅酸盐,故 A错误;
B.二氧化硅能够与氢氟酸反应,被氢氟酸腐蚀,所以工艺师利用氢氟酸刻蚀石
英制作艺术品,故B 错误;
C.硅是良好的半导体材料,是人类将太阳能转换为电能的常用材料,故C 正确;
D.粗硅制备单晶硅的反应是,Si+2Cl SiCl ,SiCl +2H Si+4HCl,
2 4 4 2
反应中有化合价变化,涉及氧化还原反应,故D错误;
故选:C.
5.Si、SiO 广泛用于制造晶体管、光导纤维等.下列有关说法正确的是( )
2
☆☆☆
A.附着油污的晶体管可用碱液浸泡 B.光导纤维遇碱会影响光信号传输
C.工业上用SiO 热分解法冶炼硅 D.自然界中硅以游离态形式存在
2
【解答】
A、硅和二氧化硅与碱液都反应,所以碱液浸泡除去油污的同时又腐蚀了晶体,
故A错误;
B、二氧化硅能用于制光导纤维、二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应,生成硅酸钠
和水,所以形成光的断路,所以光导纤维遇碱会影响光信号传输,故 B 正确;
C、工业上用SiO 热还原法冶炼硅,而不是热分解法冶炼硅,故C 错误;
2
D、但在自然界中仍以化合态形式存在,如二氧化硅、硅酸盐等,不是以游离态
形式存在,故D错误;
故选B.
第3页(共9页)6.下列说法正确的是( ) ☆☆☆
①硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在;
②SiO 是由1个Si原子和2个O 原子形成的SiO 分子;
2 2
③水泥是硅酸盐材料;
④光导纤维的主要成分是Si单质;
⑤氮化硅陶瓷可做柴油机受热面的材料;
⑥水玻璃可以用作木材防火材料;
⑦硅胶可以做干燥剂;
⑧氢氟酸可以用来刻蚀玻璃.
A.①②③④⑤ B.②③④⑥⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑧
【解答】
①硅元素自然界中以硅酸盐或二氧化硅形式,不存在游离态的硅,故①错误;
②SiO 晶体中每个Si原子与4个O原子成键,每个O原子与2个Si 原子成键,
2
晶体中Si原子与O原子数之比为1:2,其化学式为SiO ,SiO 晶体属于原子晶
2 2
体不存在分子,故②错误;
③水泥是传统硅酸盐产品,其中含有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙,因此普
通水泥属于硅酸盐材料,故③正确;
④Si 单质是半导体材料,光导纤维的主要成分是二氧化硅,故④错误;
⑤氮化硅陶瓷具有超硬度、耐磨损、抗冷热冲击而不碎裂、耐高温不易传热、
抗腐蚀、高温时抗氧化等特性,可用作陶瓷发动机的材料,故⑤正确;
⑥水玻璃是矿物胶,不燃烧,而将硅酸钠涂在木材表面就阻隔了木材与空气中
氧气的直接接触,可用作制备木材防火剂的原料,故⑥正确;
⑦硅胶是一种高活性吸附材料,通常是用硅酸钠和硫酸反应,并经老化、酸泡
等一系列后处理过程而制得.用于气体干燥、气体吸收、液体脱水等,故⑦正
确;
⑧氢氟酸能够与玻璃中的二氧化硅反应,所以能够腐蚀玻璃,可以用来雕刻玻
璃,故⑧正确;
故选C.
第4页(共9页)7.下列叙述正确的是( ) ☆☆☆
A.因为Na CO +SiO Na SiO +CO ↑,所以硅酸的酸性比碳酸强
2 3 2 2 3 2
B.碳和硅都是ⅣA族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似
C.二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸,所以二氧化硅是两性氧化物
D.二氧化硅是酸的酸酐,但不与水反应产生硅酸
【解答】
A、硅酸的酸性比碳酸弱,反应 Na CO +SiO Na SiO +CO ↑,是利用的
2 3 2 2 3 2
难挥发性酸酐制备易挥发性酸酐,故A错误;
B、二氧化碳是分子构成形成分子晶体,二氧化硅是原子构成形成原子晶体,结
构不同物理性质不同,故B 错误;
C、二氧化硅是酸性氧化物,和氢氟酸的反应是二氧化硅的特性,故 C错误;
D、二氧化硅是硅酸的酸酐,和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,但不溶于水,
不能与水反应产生硅酸,故 D正确;
故选D.
8.证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的方法是( ) ☆☆☆☆
A.加入过量盐酸,观察是否有气泡冒出
B.加入过量烧碱溶液,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
【解答】
A、加入过量盐酸,观察是否有气泡冒出,只能检验石灰石是否存在,不能检验
石英是否存在,故A错误.
B、加入过量烧碱溶液,观察是否有固体溶解,只能检验石英是否存在,不能检
验石灰石是否存在,故B 错误.
C、加热至高温时,不能观察到是否有气体生成,故 C错误.
第5页(共9页)D、SiO 不溶于除氢氟酸以外的酸,但SiO 可以溶于NaOH 溶液生成盐和水,
2 2
所以可用氢氧化钠溶液检验石英石是否存在;CaO、CaCO 均可溶于盐酸且
3
CaCO 溶于盐酸有气泡生成,所以可用盐酸检验石灰石是否存在,故 D正确.
3
故选D.
9.下列有关碳和硅氧化物的说法中,正确的是( ) ☆☆☆
A.二氧化硅的水溶液显酸性,所以二氧化硅是酸性氧化物
B.二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸,说明碳酸的酸性比硅酸强
C.高温时二氧化硅与纯碱反应放了二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强
D.二氧化硅是酸性氧化物,因此,它不能溶于任何酸
【解答】
A、二氧化硅不溶于水,不与水反应,证明二氧化硅是酸性氧化物是与碱反应生
成盐和水,故A错误;
B、强酸制弱酸,二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸,说明碳酸的酸性比硅酸的酸
性强,故B 正确;
C、高温下,二氧化硅能和碳酸钠反应,不能说明碳酸酸性小于硅酸,是难挥发
酸酐制备易挥发性酸酐,要根据常温下,强酸制取弱酸判断,故 C 错误;
D、二氧化硅是酸性氧化物与碱反应生成盐和水,而不是与酸反应,而且二氧化
硅溶于氢氟酸,故D错误;
故选B.
10.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是( ) ☆☆☆
A.CO →H CO B.SiO →Na SiO C.SiO →H SiO D.Na O →Na CO
2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 2 3
【解答】
A.二氧化碳与水反应生成碳酸,CO +H O=H CO ,CO →H CO 一步能够实现,
2 2 2 3 2 2 3
故A不选;
第6页(共9页)B.二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,SiO +2NaOH=Na SiO +H O,
2 2 3 2
SiO →Na SiO 一步能够实现,故B 不选;
2 2 3
C.二氧化硅不溶于水,与水不反应,SiO →H SiO 一步不能实现,故C 选;
2 2 3
D.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,2Na O +2CO =2Na CO +O ,
2 2 2 2 3 2
Na O →Na CO 一步能够实现,故D不选;
2 2 2 3
故选:C.
11.二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生产、科研及新型材料等方面
有着重要的用途.a~e 是对①~⑤反应中SiO 所表现的化学性质或作用进行判
2
断,a~e 的叙述中有几个正确的选项( ) ☆☆☆☆
①SiO +2NaOH═Na SiO +H O ②SiO +2C Si+2CO↑
2 2 3 2 2
③SiO +4HF═SiF ↑+2H O ④Na CO +SiO Na SiO +CO ↑
2 4 2 2 3 2 2 3 2
⑤SiO +3C SiC+2CO↑
2
a.反应①中SiO 作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃
2
b.反应②中SiO 表现出氧化性
2
c.反应③中SiO 表现了酸性氧化物的通性
2
d.反应④符合用较强酸制取较弱酸的道理
e.反应⑤中SiO 未参加氧化还原反应.
2
A.二个 B.三个 C.四个 D.五个
【解答】
a.SiO 作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃,是与氟化氢反应生成四氟化硅,
2
所以发生反应③,故错误;
b.SiO 表现出氧化性,说明硅的化合价降低,②中硅的化合价降低,故正确;
2
c.SiO 表现了酸性氧化物的通性,与碱反应生成盐和水,符合通性的是①,而
2
不是③,故错误;
d.反应④中是符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理,故错误;
e.反应⑤中SiO 中硅与氧的化合价都未变,所以未参加氧化还原反应,故正确;
2
第7页(共9页)故选A.
12.在一定条件下,下列物质不能与二氧化硅反应的是( ) ☆☆☆
①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钠 ⑦水.
A.③⑤⑦ B.⑤⑦ C.③⑤ D.⑤
【解答】
①二氧化硅能被碳还原生成硅单质和一氧化碳,故①不选;
②二氧化硅能与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳,故②不选;
③二氧化硅能与碳酸钙反应生成硅酸钙和二氧化碳,故③不选;
④二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅气体,故④不选;
⑤二氧化硅不能与硝酸反应,故⑤选;
⑥二氧化硅能与氢氧化钠反应生成硅酸钠,故⑥不选;
⑦水与二氧化硅不反应,故⑦选;
故选:B.
13.用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的形成,不正确的是( )
☆☆☆
A.钙沸石[Ca(Al Si O )•3H O]:CaO•Al O •3SiO •3H O
2 3 10 2 2 3 2 2
B.镁橄榄石[Mg SiO ]:2MgO•SiO
2 4 2
C.正长石[KAlSi •O ]:K O•Al O •3SiO
3 8 2 2 3 2
D.高岭石[Al (Si O )(OH) ]:Al O •2SiO •2H O
2 2 5 4 2 3 2 2
【解答】
A、钙沸石的氧化物书写形式:[Ca(Al SiO )•3H O]:CaO•Al O •3SiO •3H O,
2 10 2 2 3 2 2
故A正确;
B、镁橄榄石的氧化物书写形式:[Mg SiO ]:2MgO•SiO ,故B正确;
2 3 2
C、正长石的氧化物书写形式:[KAlSi O ]:K O•Al O •6SiO ,故C 错误;
3 8 2 2 3 2
第8页(共9页)D、高岭石的氧化物书写形式:[Al (Si O )(OH) ]:Al O •2SiO •2H O,故
2 2 5 4 2 3 2 2
D正确.
故选C.
14.下列关手水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是( ) ☆☆☆
A.这是一种矿物胶,既不燃烧也不受腐蚀
B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质
【解答】
A、水玻璃是硅酸钠的水溶液,是无机物,不燃烧,耐腐性性很强,一般不受腐
蚀,故A正确;
B、水玻璃是粘性的物质,所以在建筑工业上,可用做粘合剂、耐酸水泥渗料,
故B 正确;
C、水玻璃是硅酸钠的水溶液,其不燃烧也不受腐蚀,所以木材、织物浸过水玻
璃后,燃烧时,当水分蒸发后不易燃烧,所以具有防腐蚀性能且不易着火,故C
正确;
D、水玻璃是强碱弱酸盐,其能与空气中二氧化碳反应生成硅酸,所以性质不稳
定,故D错误;
故选D.
第9页(共9页)