北京市2017届高三化学一轮复习4.1无机非金属材料的主角_硅课时练习(含解析)

4-1 无机非金属材料的主角—硅
1．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）
①硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为：Na2O·2FeO·3SiO2
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料
A．②③ B．①③ C．①④ D．④
【答案】D
【解析】①硅酸盐Na2Fe2Si3O10中Fe元素的化合价是+3价，所以写成氧化物表示的形式是Na2O· Fe2O3· 3SiO2，①错误；②水晶的成分是二氧化硅，不属于硅酸盐产品，②错误；
③用于制作光导纤维的材料是二氧化硅，不是硅单质，③错误；④单质硅是将太阳能转变
为电能的常用材料，④正确，所以答案选D。

2．将足量的CO2不断通入KOH、Ca(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为（）
【答案】C
【解析】将足量的CO2不断通入KOH、Ca(OH)2、KAlO2的混合溶液中，先后发生的反应为：CO2+Ba （OH）2＝BaCO3↓+H2O，CO2+2KOH＝K2CO3+H2O，2KAlO2+CO2+3H2O＝K2CO3+2Al（OH）3↓；
K2CO3+H2O+CO2＝2KHCO3；BaCO3+H2O+CO2＝Ba（HCO3）2,因此正确的图像应该是C，答案选C。

3．下列溶液中通入大量的CO2气体一定会产生浑浊现象的是（）
①氯化钙溶液②澄清的石灰水③碳酸钠溶液
④偏铝酸钠溶液⑤硅酸钠溶液⑥次氯酸钙溶液
A．①②④⑤⑥ B．②③④⑤⑥ C．④⑤ D．③④⑤
【答案】C
【解析】①氯化钙溶液与CO2不反应，①错误；②澄清的石灰水中通入CO2首先产生白色沉淀，CO2过量后沉淀又消失，②错误；③碳酸钠溶液与CO2反应产生碳酸氢钠，不一定会析出沉淀，③错误；④偏铝酸钠溶液中通入CO2一定产生白色沉淀氢氧化铝，④正确；⑤硅酸钠溶液中通入CO2一定产生白色沉淀硅酸，⑤正确；⑥次氯酸钙溶液中通入足量CO2生成次氯
酸和碳酸氢钙，⑥错误，答案选C。

4．从石墨中分离出来的石墨烯是最薄、最坚硬、几乎透明的物质，可制成电阻率最小的纳米材
料，其结构如图所示。

下列关于石墨烯的说法不正确
．．．的是（）
A．具有良好的导电性和透光性
B．石墨烯属于新型有机化合物，熔沸点较高
C．石墨烯、金刚石互为同素异形体
D．在氧气中燃烧可能生成CO2、CO或二者的混合物
【答案】B
【解析】A．可制成电阻率最小的纳米材料，说明石墨烯具有良好的导电性，A正确；B．石墨烯属于碳的单质，不是化合物，也不是高分子化合物，B错误；C．石墨烯、金刚石是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，C正确；D．碳能在氧气中燃烧，石墨烯属于碳的单质，能与氧气反应，D正确；故选B。

5．下列有关硅及其化合物的说法中正确的是（）A．在粗硅的提取中发生反应2C＋SiO2=2CO＋Si，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性
B．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
C．用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2
D．由Na2CO3＋SiO2 高温 CO2＋Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸
【答案】C
【解析】A．在粗硅的提取中发生反应2C＋SiO2=2CO＋Si，由于反应是在高温条件下进行，因此尽管是硅被还原，也不能说碳的还原性大于硅的还原性，错误；B．硅酸钠属于盐，由有粘性，会把试剂瓶与玻璃塞粘在一起，因此不能保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，错误；C．SiO2是酸性氧化物，难溶于水，因此若用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与碱氢氧化钠溶液反应产生Na2SiO3，然后利用酸性H2CO3大于H2SiO3的性质，然后再通入CO2，就可以反应产生H2SiO3，正确；D．复分解反应的规律是强酸制取弱酸，由Na2CO3＋SiO2 CO2＋Na2SiO3，是由于在高温下用高沸点的酸制取低沸点的栓，与酸性强弱无关，错误。

6．二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SiO2所表现的化学性质或作用进行判断，a～e的叙述中有几个正确的选项（）
①SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O ②SiO2＋2C Si＋2CO↑
③SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O ④Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑
⑤SiO2＋3C SiC＋2CO↑
a．反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃
b．反应②中SiO2表现出氧化性
c．反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d．反应④符合用较强酸制取较弱酸的道理
e．反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A．二个 B．三个 C．四个 D．五个
【答案】A
【解析】a．反应①：通常情况下，SiO2与氢氧化钠溶液的反应很微弱，不能用于刻蚀玻璃，错误；b．反应②：SiO2中硅元素的化合价由+4价降为0价，得电子表现出氧化性，正确；c．反应③：SiO2与氢氟酸反应是二氧化硅的特性，错误；d．反应④是高温下用难挥发性酸酐制挥发性酸酐，不符合用较强酸制取较弱酸的道理，错误；e．反应⑤中SiO2中没有元素化合价变化，未参加氧化还原反应，正确，选A。

7．下列有关碳和碳的化合物的说法中，错误
．．的是（）A．金刚石和石墨物理性质不同，是因为它们的碳原子排列方式不同
B．一氧化碳、二氧化碳、葡萄糖都属于有机物
C．木炭、一氧化碳在一定条件下都能与氧化铜反应
D．大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用
【答案】B
【解析】A、金刚石、石墨物理性质不同是因为碳原子排列方式不同，故A正确；B、葡萄糖属于有机物，一氧化碳、二氧化碳不属于有机物，故B错误；C、木炭、一氧化碳在一定条件下都能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故C正确；D、二氧化碳通过光合作用会生成氧气，所以大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用，故D正确；故选B。

8．含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D．
（1）与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为．（2）C与氢氟酸反应的化学方程式是．
（3）将C与纯碱混合高温熔融时反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，生成了含A的化合物F．
①生成D和F的化学方程式分别为、．
②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是．
A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚．
【答案】⑴⑵SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O
⑶①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓；②D。

【解析】含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，则A是Si元素；含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，则C是SiO2；C与烧碱反应生成含A 元素的化合物D，则D是Na2SiO3。

（1）与A同族但相对原子质量比A小的元素B是C元素，
其原子结构示意图为；（2）①C是SiO2，SiO2与氢氟酸反应的化学方程式是SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O；（3）将C与纯碱混合高温熔融时反应生成D，反应方程式是：SiO2+ Na2CO3Na2SiO3+CO2↑；由于酸性：H2CO3>H2SiO3,将反应产生的CO2通入Na2SiO3水溶液中，发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓；①生成D和F的化学方程式分别为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ Na2SiO3+CO2+H2O= Na2CO3+ H2SiO3↓ ；②要将纯碱高温熔化，坩埚应该不能与纯碱发生反应。

A．普通玻璃坩埚中含有SiO2，能够与纯碱在高温下发生反应，不能使用，错误；B．石英玻璃坩埚的主要成分是SiO2，能够与纯碱在高温下发生反应，不能使用，错误；C．氧化铝坩埚，氧化铝是两性氧化物，可以像SiO2那样能够与纯碱在高温下发生反应，不能使用，错误；D．铁坩埚与纯碱不能反应，可以使用，正确。