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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二章第一節(jié) 碳、硅及其章節(jié)測(cè)試 新人教版 1．下列關(guān)于碳和硅的敘述中，正確的是(　　) A．其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng) B．其單質(zhì)在加熱時(shí)都能跟O2反應(yīng) C．其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸 D．碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì) 解析：選B　CO與NaOH溶液不反應(yīng)，A錯(cuò)誤；SiO2與水不反應(yīng)，C錯(cuò)誤；碳有多種同素異形體，D錯(cuò)誤。 2．(xx銀川模擬)下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2對(duì)應(yīng)的酸 B．CO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀 C．SiO2熔點(diǎn)高、硬度大 D．氫氟酸能夠雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶來(lái)盛裝氫氟酸 解析：選A　H2SiO3對(duì)應(yīng)的酸性氧化物是SiO2，但SiO2不能直接與水反應(yīng)生成H2SiO3。 3．下列變化中，不能一步實(shí)現(xiàn)的是(　　) A．Na2SiO3―→H2SiO3　　　　　　 B．H2SiO3―→SiO2 C．SiO2―→H2SiO3 D．SiO2―→Na2SiO3 解析：選C　Na2SiO3H2SiO3；H2SiO3SiO2，SiO2Na2SiO3，SiO2不能一步轉(zhuǎn)化為H2SiO3。 4．(xx濟(jì)南聯(lián)考)下列離子方程式的書(shū)寫(xiě)正確的是(　　) A．水玻璃中通入過(guò)量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO＋H2SiO3 B．澄清石灰水中通入過(guò)量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO C．硅與氫氟酸的反應(yīng)：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑ D．二氧化硅溶于燒堿溶液中：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O 解析：選D　Na2SiO3是強(qiáng)電解質(zhì)，應(yīng)拆成Na＋、SiO，且應(yīng)生成HCO，A錯(cuò)；B項(xiàng)正確寫(xiě)法是CO2＋OH－===HCO；C項(xiàng)，氫氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。 5．硅作為一種新型能源被廣泛開(kāi)發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說(shuō)法中，你認(rèn)為不正確的是(　　) A．硅燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染，容易得到有效控制 B．從Si(s)＋O2(g)SiO2(s)　ΔH＝－858.6 kJmol－1可知，硅燃燒放出的熱量多 C．自然界中硅的儲(chǔ)量豐富，可以從自然界直接獲得單質(zhì)硅 D．硅便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料之一 解析：選C　硅在自然界中以化合態(tài)的形式存在，需通過(guò)化學(xué)反應(yīng)才能獲得單質(zhì)硅。 6．如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．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(fù)再生 D．圖中所示的轉(zhuǎn)化都是氧化還原反應(yīng) 解析：選C　SiO2是酸性氧化物；Na2CO3溶液呈堿性，試劑瓶不能用玻璃塞；題圖中有的轉(zhuǎn)化不是氧化還原反應(yīng)，例如SiO2與NaOH溶液的反應(yīng)。 7．(xx唐山一模)下列物質(zhì)：①氫氟酸；②濃H2SO4；③燒堿溶液；④Na2CO3固體；⑤氧化鈣；⑥濃HNO3。其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有(　　) A．①②⑥ B．②③⑥ C．①③④⑤ D．全部 解析：選C　SiO2可與燒堿溶液、氧化鈣反應(yīng)，表現(xiàn)出酸性氧化物的性質(zhì)；SiO2可以與氫氟酸反應(yīng)；在制玻璃過(guò)程中SiO2與Na2CO3固體反應(yīng)；SiO2不能與濃硫酸和濃硝酸反應(yīng)。 8．(xx宿州模擬)下列敘述中正確的是(　　) A．因?yàn)镹a2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng) 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質(zhì)相似 C．二氧化硅既溶于氫氧化鈉溶液又溶于氫氟酸，所以二氧化硅是兩性氧化物 D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反應(yīng)生成硅酸 解析：選D　A項(xiàng)的反應(yīng)不是在水溶液中進(jìn)行，產(chǎn)物中有氣體生成，故不能通過(guò)此反應(yīng)判斷H2CO3與H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，A錯(cuò)誤；CO2和SiO2的物理性質(zhì)差異較大，B錯(cuò)誤；SiO2與氫氟酸的反應(yīng)不屬于酸性氧化物與一般酸的反應(yīng)，在此反應(yīng)中SiO2并沒(méi)有表現(xiàn)出堿性氧化物的性質(zhì)，C錯(cuò)誤。 9．有A、B、C、D四種含硅元素的物質(zhì)，它們能發(fā)生如下反應(yīng)： ①C與燒堿溶液反應(yīng)生成A和水；②A溶液與鈣鹽反應(yīng)生成白色沉淀D；③B在空氣中燃燒生成C；④C在高溫下與碳酸鈣反應(yīng)生成D和一種氣體；⑤C在高溫下與碳反應(yīng)生成單質(zhì)B。 (1)根據(jù)上述變化，寫(xiě)出A、B、C、D的化學(xué)式。 A________________，B________________， C________________，D________________。 (2)寫(xiě)出①、④反應(yīng)的化學(xué)方程式： ①________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________。 解析：能與燒堿反應(yīng)的含硅物質(zhì)有Si、SiO2和H2SiO3，由①知A為Na2SiO3；由②知D為CaSiO3，由④知C為SiO2，發(fā)生的反應(yīng)為SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑；由⑤知B為Si，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SiO2＋2CSi＋2CO↑；由③驗(yàn)證以上推斷合理。 答案：(1)Na2SiO3　Si　SiO2　CaSiO3 (2)①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ④SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑ 10．硅是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。 (1)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是________。 A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰 (2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________，工藝師常用________(填物質(zhì)名稱)來(lái)雕刻玻璃。 (3)用Na2SiO3水溶液浸泡過(guò)的棉花不易燃燒，說(shuō)明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通過(guò)SiO2與純堿混合高溫熔融反應(yīng)制得，高溫熔融純堿時(shí)下列坩堝可選用的是________。 A．普通玻璃坩堝 B．石英玻璃坩堝 C．氧化鋁坩堝 D．鐵坩堝 (4)工業(yè)上常利用反應(yīng)2C＋SiO2Si＋2CO↑制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是________(填化學(xué)式、下同)，氧化劑是________。 解析：(1)生石灰是CaO，為堿性氧化物且不含Si元素，不屬于硅酸鹽。(2)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。由于SiO2能溶于氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來(lái)雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又稱“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火劑。SiO2和Na2CO3在高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能與Na2CO3在高溫下反應(yīng)，故不能用以上材質(zhì)的坩堝熔融純堿。(4)題給反應(yīng)中C(碳)被氧化，SiO2中＋4價(jià)的硅被還原，因此SiO2作氧化劑。 答案：(1)D　(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　氫氟酸　(3)防火劑　D　(4)C　SiO2 11．(xx成都調(diào)研)晶體硅是信息科學(xué)和能源科學(xué)中的一種重要材料，可用于制芯片和太陽(yáng)能電池等。以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題(各元素用相應(yīng)的元素符號(hào)表示)： (1)在上述生產(chǎn)過(guò)程中，屬于置換反應(yīng)的有________(填反應(yīng)代號(hào))。 (2)寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式_________________________________________________。 (3)化合物W的用途很廣，通?？捎米鹘ㄖI(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑，可作肥皂的填充劑，是天然水的軟化劑。將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1 373～1 623 K反應(yīng)，生成化合物W，其化學(xué)方程式是______________________________。 (4)A、B、C三種氣體在“節(jié)能減排”中作為減排目標(biāo)的一種氣體是________________(填化學(xué)式)；分別通入W溶液中能得到白色沉淀的氣體是____________________(填化學(xué)式)。 (5)工業(yè)上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣，再提純水煤氣得到純凈的H2，提純水煤氣得到純凈的H2的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________ ________________________________________________________________________。 解析：反應(yīng)①為石英砂和焦炭生成粗硅和一氧化碳的反應(yīng)：SiO2＋2CSi＋2CO↑，屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)②是Si＋3HClSiHCl3＋H2，屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)③是SiHCl3＋H2Si＋3HCl，屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)④為特定條件下的反應(yīng)：CO＋H2OH2＋CO2，不屬于置換反應(yīng)。A、B、C分別為CO、CO2、HCl，其中CO2是溫室氣體，是節(jié)能減排的目標(biāo)氣體，CO2和HCl通入W(硅酸鈉)溶液中能夠生成白色沉淀(硅酸)。 答案：(1)①②③ (2)SiHCl3＋H2Si＋3HCl (3)SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ (4)CO2　CO2和HCl (5)CO2＋H2OCO2＋H2、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O 12．證明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法是(　　) A．加入過(guò)量的鹽酸，觀察是否有氣泡冒出 B．加入過(guò)量的燒堿溶液，觀察是否有固體溶解 C．加熱至高溫，觀察是否有氣泡冒出，是否有硅酸鈣生成 D．先加過(guò)量的鹽酸攪拌，觀察是否有不溶物剩余及氣泡出現(xiàn)；若有不溶物則濾出，投入到氫氧化鈉溶液中看其是否溶解 解析：選D　SiO2不溶于除氫氟酸以外的酸；CaO、CaCO3均可溶于鹽酸，且CaCO3溶于鹽酸時(shí)會(huì)有氣泡產(chǎn)生，SiO2能溶于NaOH溶液。 13．甲、乙兩同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)盛裝氫氧化鈉溶液的試劑瓶底部有白色粉末狀固體。他們利用實(shí)驗(yàn)室中的其他藥品和儀器對(duì)其成分進(jìn)行了探究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： Ⅰ.成分預(yù)測(cè) (1)無(wú)色玻璃的主要成分是二氧化硅、硅酸鈉和硅酸鈣；二氧化硅能夠與氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)物是硅酸鈉；而硅酸鈉能溶于水。兩位同學(xué)由此推知該白色粉末狀固體是________________________。 Ⅱ.實(shí)驗(yàn)方案 同學(xué)甲的實(shí)驗(yàn)方案：在試管中加入1 mL該氫氧化鈉溶液，再向其中滴加幾滴石蕊試液，此時(shí)溶液的顏色是藍(lán)色，然后向其中逐滴滴加鹽酸，如果溶液顏色能夠變?yōu)榧t色，則證明欲檢測(cè)的氫氧化鈉溶液中含有硅酸鈉。因?yàn)楣杷徕c與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的硅酸能夠使石蕊試液變色。 同學(xué)乙的實(shí)驗(yàn)方案：在試管中加入1 mL該氫氧化鈉溶液，再向其中滴加幾滴酚酞試液，此時(shí)溶液的顏色是紅色，然后向其中逐滴滴加鹽酸，直至溶液變?yōu)闊o(wú)色，如果溶液中有白色的膠狀沉淀產(chǎn)生，則證明溶液中有硅酸鈉。這是因?yàn)楣杷徕c可以與酸反應(yīng)產(chǎn)生溶解度很小的硅酸。 (2)同學(xué)________(填“甲”或“乙”)的實(shí)驗(yàn)方案合理，寫(xiě)出其中反應(yīng)的離子方程式_____ ___________________________________________________________________________。 (3)同學(xué)________(填“甲”或“乙”)的實(shí)驗(yàn)方案不合理，理由是____________________ ___________________________________________________________________________。 (4)為什么可以說(shuō)用玻璃瓶盛裝的氫氧化鈉溶液中如果有硅酸鈉，就可以證明其中的白色粉末就是(1)中預(yù)測(cè)的物質(zhì)？________________________________。 解析：用排除法可以預(yù)測(cè)該白色粉末可能是CaSiO3；硅酸是一種弱酸，而且硅酸不溶于水，溶液變紅是因?yàn)榧尤氲柠}酸過(guò)量，所以同學(xué)甲的實(shí)驗(yàn)方案不合理；同學(xué)乙設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的膠狀沉淀就是硅酸，說(shuō)明該氫氧化鈉溶液中有硅酸鈉。 答案：(1)硅酸鈣(或CaSiO3) (2)乙　H＋＋OH－===H2O；2H＋＋SiO===H2SiO3↓ (3)甲　硅酸不溶于水，所以硅酸不能使溶液顯酸性，而該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溶液變紅的原因是滴加的鹽酸過(guò)量 (4)因?yàn)椴ＡУ闹饕煞质枪杷徕c、二氧化硅和硅酸鈣，其中硅酸鈉可溶于水，二氧化硅可以與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生可溶性的硅酸鈉，如果能夠證明氫氧化鈉溶液中有硅酸鈉，則可以證明玻璃被氫氧化鈉溶液部分“溶解”了，玻璃的主要成分中不溶解的只有硅酸鈣