一、选择题
1.下列关于碳、硅的叙述正确的是( )
A.碳、硅都是ⅣA族元素，它们在自然界中都以化合态形式存在 B.二氧化碳、二氧化硅的物理性质相似
C.二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，都能与NaOH溶液反应生成相应的盐 D.高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料
解析：选C。自然界中含有单质碳(如金刚石、石墨)，A错误；二氧化碳、二氧化硅的物理性质(如熔、沸点)差别很大，B错误；高纯度的晶体硅用于制造半导体材料，D错误。
2.下列关于碳和碳的化合物的说法不正确的是( ) A.过多CO2排放会导致“温室效应”，应提倡“低碳生活” B.一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合
C.金刚石和石墨都是碳单质，但原子排列方式不同，物理性质差别很大 D.石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应
解析：选D。A项，二氧化碳是一种温室气体；B项，一氧化碳有毒，容易与血红蛋白结合；C项，金刚石是空间立体网状结构，硬度大、熔点高，石墨是层状结构，每一层是平面网状结构，质软，可导电，二者物理性质差别较大；D项，二者的转化属于化学反应，但反应中没有元素化合价的改变，不属于氧化还原反应。
3.下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是( ) A.都是共价化合物
B.SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨 C.都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D.都是酸性氧化物，都能与碱性氧化物反应
解析：选C。SiO2和CO2都只含有共价键，均为共价化合物，A项正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，B项正确；SiO2不溶于水且与水不反应，C项错误；SiO2与碱性氧化物反应能生成硅酸盐，CO2与碱性氧化物反应能生成碳酸盐，D项正确。
4.(2018·临沂模拟)据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是( )
A.二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B.将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸
C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸的强 D.水晶是比较纯净的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸盐
解析：选B。二氧化硅为酸性氧化物，但其不溶于水；硅酸的酸性比碳酸的弱；沙子的
主要成分是二氧化硅。
5.大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。下列物质的俗名与化学式或用途不相符的一组是( )
选项 A B C D 俗名 石英 纯碱 水玻璃 铁红 主要成分(化学式) SiO2 Na2CO3 Na2SiO3 Fe2O3 用途 集成电路板 制备玻璃 制备硅胶 用作油漆和涂料 解析：选A。石英主要用于生产玻璃，也可用于制造光导纤维，晶体硅才用于制作集成电路板。
6.(2018·宜春高三月考)下列转化关系中，不能通过一步反应实现的是( )
①SiO2→Na2SiO3 ②CuSO4→CuCl2 ③SiO2→H2SiO3,④CuO→Cu(OH)2 ⑤Na2O2→Na2SO4
A.①② C.②③④
B.③④ D.②③④⑤
解析：选B。①中SiO2可与NaOH或Na2CO3反应生成Na2SiO3；②中CuSO4可与BaCl2
反应生成BaSO4和CuCl2；③中SiO2不能与H2O反应，所以不能由SiO2一步制得H2SiO3；④中CuO不能与H2O反应生成Cu(OH)2；⑤中将Na2O2加入稀H2SO4中反应即可得到Na2SO4。
7.(2018·济南高三模拟)下列离子方程式的书写正确的是( )
A.水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋CO23＋H2SiO3↓
＋
－
B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋2HCO3
＋
－
C.硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋4F===SiF4↑＋2H2↑ D.二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH===SiO23＋H2O
－
－
＋－
解析：选D。Na2SiO3是强电解质，应拆分成Na、SiO23，且应生成HCO3，A错；B
＋
－
－
项正确写法是CO2＋OH===HCO3；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H和F。
8.如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是( )
－－＋－
A.SiO2属于两性氧化物
B.盛放Na2CO3溶液的试剂瓶能用玻璃塞
C.硅胶吸水后可重复再生
D.图中所示的转化反应都是氧化还原反应
解析：选C。SiO2是酸性氧化物，它能与氢氟酸反应是其特殊性质，A错；在图示转化关系中只有第一行的反应是氧化还原反应，其余均为非氧化还原反应，D错。
9.(2018·铜陵高三模拟)将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是( )
A.Na2SiO3 C.Na2CO3、SiO2
B.Na2CO3、Na2SiO3 D.SiO2
解析：选A。分析题述过程中发生的化学反应：H2O＋CO2＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋△△
Na2CO3，Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，H2SiO3====SiO2＋H2O，2NaHCO3====Na2CO3高温
＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑，因此最后所得的固体物质中只有Na2SiO3。
10.将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与所通入CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的叙述不正确的是( )
A.Oa段反应的化学方程式是Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O B.ab段与cd段所发生的反应相同 C.de段沉淀减少是由于BaCO3固体的消失
D.bc段反应的离子方程式是2AlO2＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO23
－
－
解析：选B。CO2优先与Ba(OH)2反应(图像中Oa段)，然后与KOH反应(图像中ab段)，接着与KAlO2反应(图像中bc段)，再与K2CO3反应(图像中cd段)，最后与 BaCO3反应(图像中de段)。
二、非选择题
11.硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 (1)下列物质不属于硅酸盐的是 。 A.陶瓷 C.水泥
B.玻璃 D.生石灰
(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为___________，工艺师常用 (填物质名称)来雕刻玻璃。
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作 。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 。
A.普通玻璃坩埚
B.石英玻璃坩埚
C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
高温
(4)工业上常用2C＋SiO2=====Si＋2CO↑制备粗硅，该反应中所含元素化合价升高的物质是 (填化学式，下同)，氧化剂是 。
解析：(1)生石灰(CaO)不含Si元素，不属于硅酸盐。(2)SiO2与HF反应，所以通常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)含有SiO2的坩埚可与Na2CO3反应，Al2O3也可与Na2CO3反应。
答案：(1)D (2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O 氢氟酸 (3)防火剂 D (4)C SiO2 12.从“南澳一号”沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料——高岭土[Al2Si2O5(OH)x]可掺进瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8)，在1 300 ℃左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。
(1)下列说法正确的是 (填序号)。 A.高岭土分子中x＝2
B.钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液 C.烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化 D.青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品
(2)在“南澳一号”考古过程中，需用高纯度SiO2制造的光纤。下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。
①洗涤石英砂的目的是__________________________________________________。 ②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_____________________________ ________________________________________________________________________。 ③在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是______________________。 ④工业上常用纯净石英砂与C在高温下发生反应制备粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1。下列说法正确的是 (填序号)。
A.SiC是一种传统的无机非金属材料
高温
B.制造粗硅时的反应为2SiO2＋5C=====Si＋SiC＋4CO↑ C.在以上流程中，将盐酸改为NaOH溶液，也可达到目的 D.纯净的SiO2只能用于制造光导纤维
解析：(1)选项A，根据化合物中各元素的正、负化合价代数和等于零的原则，可得(＋3)×2＋(＋4)×2＋(－2)×5＋(－1)×x＝0，解得x＝4。选项B，钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液。选项C，根据陶瓷的制作过程可推测出烧制青花瓷的过程中发生了复杂的物
理变化和化学变化。选项D，青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品。(2)①石英砂中含有易溶于水的NaCl杂质，洗涤石英砂可使NaCl与SiO2分离。②SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2O，据此可写出相应的离子方程式。③将洗净的石英砂研磨成粉末后能增大反应物的表面积，从而增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率。④选项A，SiC是一种新型无机非金属材料。选项B，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1，根据元素的原子个数守恒和得失电子守恒，可将题述信息转化为如下反应：2SiO2高温
＋5C=====Si＋SiC＋4CO↑。 选项C，因SiO2、Al2O3都能溶解在NaOH溶液中，无法实现二者的分离。选项D，纯净的SiO2还可用于制造光学玻璃等。
答案：(1)CD (2)①除去石英砂中的NaCl杂质
②SiO2＋2OH===SiO23＋H2O ③增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，
－
－
提高生产效率 ④B
13.硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
石英砂――→粗硅―——―→SiHCl3(粗)――→SiHCl3(纯)――→高纯硅 高温573 K以上 1 357 K①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：_________________________ ________________________________________________________________________。 ②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：_________________________________________； H2还原SiHCl3过程中若混有O2，可能引起的后果是___________________________。
(2)化学研究性学习小组在探究硅的制取方法时，从资料查阅到下列信息： Ⅰ.Mg在高温条件下可与SiO2反应；
Ⅱ.金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐和SiH4； Ⅲ.SiH4在空气中自燃。
他们根据信息进行实验，当用足量稀H2SO4溶解第Ⅰ步实验获得的固体产物时，发现有爆鸣声和火花；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量、计算，测得其产率只有预期值的63%左右。
①第Ⅰ步实验发生反应的化学方程式是___________________________________ ________________________________________________________________________。 ②用稀H2SO4溶解第Ⅰ步实验获得的固体产物时，产生爆鸣声和火花的原因是________ ________________________________________________________________________。 解析：在SiHCl3中，把硅考虑为＋4价，则氢为－1价，氯为－1价，SiHCl3水解时，－1价氢还原水中＋1价的氢，生成氢气。
焦炭
HCl
精馏
H2
答案：(1)①SiHCl3＋H2=====Si＋3HCl
②SiHCl3＋3H2O===H2SiO3＋H2↑＋3HCl 高温下，H2遇O2发生爆炸 (2)①2Mg＋SiO2=====2MgO＋Si、2Mg＋Si=====Mg2Si
②硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃，即发生反应：Mg2Si＋2H2SO4===2MgSO4
＋SiH4↑，SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O
14．(2017·高考全国卷Ⅱ)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
高温
高温
1 357 K
回答下列问题：
(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是________________________________________________________________
________________________________________________________________________， 还可使用____________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是____________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (3)加氨水过程中加热的目的是_____________________________________________。 沉淀B的主要成分为____________、______________(写化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为MnO4＋H＋H2C2O4―→Mn2＋CO2＋H2O。实验中称取0.400 g
－
＋
＋
水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 mol·L质量分数为____________。
－1
的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的
解析：(1)水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸，加入硝酸能将水泥样品中可能含有的Fe2氧化为Fe3，为了不引入新杂质，还可用H2O2代替硝酸。(2)
＋
＋
根据图示流程可知，不溶于盐酸和硝酸的沉淀A为SiO2(或H2SiO3)，SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸，生成SiF4和H2O。(3)加入氨水调节溶液的pH＝4～5的过程中加热，能防止胶体生成，易沉淀分离，结合流程图可知，沉淀B的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。(4)根据反应中转移电子数相等可找出关系式2MnO4～5H2C2O4，结合消耗KMnO4溶液的浓度0.050 0 mol·L1×36.00×103 L×5－
和体积可求出n(H2C2O4)＝＝4.5×103mol，则该水泥样
2
－
－
－
4.5×103 mol×40 g·mol1
品中钙的质量分数为×100%＝45.0%。
0.400 g
－
－
答案：(1)将样品中可能存在的Fe2氧化为Fe3 H2O2
＋
＋
(2)SiO2(或H2SiO3) SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(或H2SiO3＋4HF===SiF4↑＋3H2O)
(3)防止胶体生成，易沉淀分离 Al(OH)3 Fe(OH)3 (4)45.0%
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容