第12講碳、硅及其化合物一、選擇題1．漢代器物上的顏料“漢紫”到現在尚沒有發現其自然存在的記錄。20世紀80年月科學家進行超導資料研究時，有時發現其成分為紫色的硅酸銅鋇(化學式：BaCuSi2Ox，Cu為＋2價)，以下有關“漢紫”的說法中錯誤的選項是()A．用鹽的形式表示：BaSiO3·CuSiO3B．用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2C．易溶于強酸、強堿D．性質穩固，不易退色分析：“漢紫”能穩固存在到現在，說明其性質穩固，不易退色，不易與酸、堿反響。“漢紫”中Ba為＋2價，Cu為＋2價，Si為＋4價，則x＝6。答案：C2．以下說法中正確的選項是()A．工業上往常以SiO2為原料，用氧化劑與其反響制備單質硅B．可在試管內達成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反響C．二氧化硅是生產光導纖維、玻璃的基來源料D．CO2、CH4、N2是溫室氣體分析：SiO2中硅的化合價為＋4，應使用復原劑與其反響制備單質硅；C與SiO2反響需高溫，會破壞試管；N2不是溫室氣體。答案：C3．以下物質：①氫氟酸，②濃H2SO4；③燒堿溶液，④Na2CO3固體；⑤氧化鈣；⑥濃HNO3。此中在必定條件下能與SiO2反響的有()A．①②⑥B．②③⑥C．①③④⑤D．所有分析：SiO2可與燒堿溶液、氧化鈣反響，表現出酸性氧化物的性質；SiO2可與氫氟酸反應；在制玻璃過程中SiO2與Na2CO3固體反響；SiO2不可以與濃硫酸和濃硝酸反響。答案：C4．以下有關CO2的實驗中，只好證明CO2的物理性質的實驗是()1分析：A項能夠證明CO的密度比空氣大且不可以支持蠟燭焚燒，B項能夠證明CO能與石22灰水反響，C項能夠證明CO溶于水顯酸性，D項只好證明CO密度比空氣密度大，屬于物理22性質。答案：D5．以下表述中正確的選項是()①光導纖維做通信資料有很多長處，但怕腐化，鋪設也很不方便；②化學家采納瑪瑙研缽摩擦固體反響物進行無溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽；③提早建成的三峽大壩使用了大批水泥，水泥是硅酸鹽資料；④氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷、光導纖維等屬于新式無機非金屬資料；⑤太陽能電池可采納硅資料制作，其應用有益于環保、節能A．①②③B．②④C．①③⑤D．③④⑤分析：光導纖維的主要成分是SiO2，耐腐化；瑪瑙的主要成分為SiO2。答案：D6．以下除雜方法正確的選項是()A．SiO中含AlO雜質，能夠加入足量NaOH溶液而后過濾除掉223B．CO2中含有CO雜質，能夠通入盛有CuO的玻璃管且加熱C．CO中含有HCl雜質，能夠經過盛有NaCO溶液的洗氣瓶223D．NaCO溶液中含有NaSiO3雜質，能夠通入足量的CO，而后過濾2322分析；A項，SiO2，Al2O3均與NaOH反響；C項，Na2CO3溶液汲取CO2；D項，引入NaHCO3。答案：B7．如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，以下說法正確的選項是()2A．SiO2屬于兩性氧化物B．盛放Na2CO3溶液的試劑瓶用玻璃塞C．硅膠吸水后可重復重生D．圖中所示的轉變都是氧化復原反響分析：SiO2是酸性氧化物；Na2CO3溶液呈堿性，試劑瓶不可以用玻璃塞；題圖中有的轉變不是氧化復原反響，比如SiO2和NaOH溶液的反響。答案：C8．(2018·濟南聯考)以下離子方程式的書寫正確的選項是()A．水玻璃中通入過度二氧化碳：＋2－Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋CO3＋H2SiO3B．澄清石灰水中通入過度二氧化碳：2＋－Ca(OH)2＋2CO===Ca＋2HCO3C．硅與氫氟酸的反響：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑D．二氧化硅溶于燒堿溶液中：－2－＋H2OSiO2＋2OH===SiO3分析：NaSiO是強電解質，應拆成＋、SiO2－，且應生成－3233－－＋－。是CO2＋OH===HCO3；C項，氫氟酸是弱酸，不可以拆分紅H、F答案：D9．(2018·湖南岳陽一中測試)某二價金屬的碳酸鹽和酸式碳酸鹽的混淆物跟足量的稀鹽酸反響，耗費H＋和生成CO2物質的量之比為6∶5，則該混淆物中碳酸鹽和酸式碳酸鹽的物質的量之比是()A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4分析：設碳酸鹽和酸式碳酸鹽的物質的量分別為xmol、ymol，則：＋～CO，R(HCO)＋～2CO32321211223xmol2xmolxmolymol2ymol2ymol則有(2xmol＋2ymol)∶(xmol＋2ymol)＝6∶5，解得x∶y＝1∶2。答案：B10．地球的表層大多是巖石，而大部分巖石主要成分都是硅酸鹽。以下表達錯誤的選項是()A．He是罕有氣體B．石英、水晶的主要成分是二氧化硅C．長石KAlSi3O8可表示為K2O·Al2O3·3SiO2D．高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4可表示為Al2O3·2SiO2·2H2O分析：長石應表示為K2O·Al2O3·6SiO2。答案：C二、非選擇題11．(2018·洛陽模擬)胃舒平主要成分是氫氧化鋁，同時含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。三硅酸鎂的氧化物形式為____________。(2)Al2O3、MgO和SiO2都能夠制耐火資料，其原由是_________________________________________________________________。a．Al2O3、MgO和SiO2都是白色固體b．Al2O3、MgO和SiO2都是金屬氧化物c．Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔點三硅酸鎂與胃中過多鹽酸反響的離子方程式是______________________________________________________________________________________________________________________。分析：(1)Mg2Si3O8·nH2O改寫成氧化物的形式為2MgO·3SiO2·nH2O。(2)Al2O3、MgO和SiO2均擁有很高的熔點，故可作為耐火資料。(3)酸性：HCl>H2SiO3，故Mg2Si3O8·nH2O與HCl反響生成MgCl、HSiO3和水。22222382＋2＋23答案：(1)2MgO·3SiO·nHO(2)c(3)MgSiO·nHO＋4H===2Mg＋3HSiO＋(n－21)HO12．硅及其化合物對人類現代文明擁有特別貢獻。請回答以下有關問題：硅原子的構造表示圖為____________。以下物件或設施所用資料屬于硅酸鹽的是________(填字母)。①長江三峽水泥大壩②光導纖維③陶瓷坩堝④一般玻璃⑤硅太陽能電池4A．①②③B．③④⑤C．②③④D．①③④常溫下，SiCl4為液態，沸點為57.6℃，在空氣中冒白霧。制備高純度硅的中間產物SiCl4中溶有液態雜質，若要獲得高純度SiCl4，應采納的方法是________；用化學方程式及必要的文字解釋SiCl4在空氣中冒白霧的原由：__________________________________________________________________________________________________。答案：(1)○＋14284(2)D(3)蒸餾SiCl4＋3H2O===4HCl↑＋H2SiO3↓，生成的HCl與水蒸氣聯合形成鹽酸小液滴，形成白霧13．A、B、C、D、E、F代表單質或化合物，它們之間的互相變換關系以以下圖所示。A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質，D為常有氣體。碳加碳酸鈣加氫氧化鈉A＋F――→B――→C＋D――→E＋H2O高溫高溫加熱請填空：(1)B的化學式為____________，B和碳酸鈣反響生成C和D的化學方程式是________________________________________。(2)C的化學式為____________，E的化學式為____________。加碳CaCO3分析：A為硅；由B――→Si＋F推知B為SiO2，F為CO；由SiO2――→C＋D知C為CaSiO3，高溫高溫NaOHD為CO2；由SiO2――→E＋H2O知E為Na2SiO3。△高溫答案：(1)SiO2SiO2＋CaCO3=====CaSiO3＋CO2↑(2)CaSiO3Na2SiO314．單晶硅是信息家產中重要的基礎資料。往常用碳在高溫下復原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質)，粗硅與氯氣反響生成四氯化硅(反響溫度450～500℃)，四氯化硅經提純后用氫氣復原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置表示圖。5有關信息以下：a．四氯化硅遇水極易水解；b．硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反響生成相應的氯化物；c．有關物質的物理常數見下表：物質SiCl4BClAlCl3FeCl3PCl53沸點/℃57.712.8－315－熔點/℃－70.0－107.2－－－升華溫度/℃－－180300162請回答以下問題：寫出裝置A中發生反響的離子方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。裝置A中g管的作用是____________；裝置C中的試劑是____________；裝置E中的h瓶需要冷卻的原由是___________________________________________________________。(3)裝置E中h瓶采集到的粗產物可經過精餾(近似多次蒸餾)獲得高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質元素是____________(填寫元素符號)。分析：依據題中信息可知A為Cl2的發生