1、（人教版）碳、硅及其化合物过关检测试题（满分：100分，考试时间：60分钟）一、单项选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分1下列各项叙述中正确的是(C)A硅是光导纤维的主要成分B生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和黏土C玛瑙、水晶饰品在保养时不能与强碱溶液接触DSiO2与某些酸碱均能反应，故它是两性氧化物【解析】：玛瑙、水晶的主要成分是SiO2，能与强碱反应，C正确。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(D)A高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片B硅可由二氧化硅还原制得C低温时，硅与水、空气和
2、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【解析】：自然界中不存在单质硅。3绿泥石的组成可表示为Al4Si4Ox(OH)y，其中x、y分别为(A)A108B710C810D974某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素(A)A在自然界中只以化合态的形式存在B单质常用作半导体材料和光导纤维C最高价氧化物不与酸反应D气态氢化物比甲烷稳定【解析】：通过信息可推知该元素为Si。B项，其单质能用作半导体材料，用作光导纤维的是SiO2，B错误；C项，它的最高价氧化物SiO2能与氢氟酸反应，C错误；D项，由于元素的非金属性CSi，故SiH4的稳定性
3、弱于甲烷，D错误。5硅及其化合物是重要的无机材料，下列有关说法正确的是(A )A反应SiO22C2COSi，每生成1 mol Si转移4 mol eB光纤的主要成分是硅单质，它质量轻且对光的传输能力强C光纤可以将光能转化为电能，是制造光电池的最佳材料D陶瓷、水泥、金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品【解析】：标出选项A反应前后元素的化合价，分析反应前后化合价的变化，可知A说法正确；光纤是光导纤维的简称，其主要成分是二氧化硅，B说法错误；制造光电池的材料是晶体硅，C说法错误；金刚砂的主要成分是碳化硅，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，都不是硅酸盐产品，故D说法错误。选A。6下列物质：氢氟酸；浓H2SO4
4、；烧碱溶液；Na2CO3固体；氧化钙；浓HNO3。其中在一定条件下能与SiO2反应的有(C)A BC D全部【解析】：SiO2可与烧碱溶液、氧化钙反应，表现出酸性氧化物的性质；SiO2可以与氢氟酸反应；在制玻璃过程中SiO2与Na2CO3固体反应；SiO2不能与浓硫酸和浓硝酸反应。7下列除杂方法正确的是(B)ASiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去BCO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热CCO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶DNa2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤【解析】：A项，SiO2、Al2
5、O3均与NaOH溶液反应；C项，应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；D项，引入NaHCO3。8目前，一项名为“CCS”(二氧化碳捕集封存)的技术正在全球许多国家试运行。“CCS”就是在CO2排放之前就将其捕集，然后通过管线或船舶运到封存地，最后压缩注入地下，达到彻底减排的目的。下列有关二氧化碳的叙述中正确的是(A)ACO2属于酸性氧化物BCO2会导致温室效应，是一种大气污染物CCO2和CO都是碳的氧化物，它们互为同素异形体D实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳【解析】：CO2虽然会导致温室效应，但它不是大气污染物，B项错误；CO2和CO不是同素异形体的关系，C项错误；实验室不可
6、用大理石与稀硫酸反应制取CO2，因为反应生成的CaSO4微溶于水，会附着在大理石的表面，阻止反应进行，D项错误。9下列离子方程式不正确的是(B)A石英与烧碱反应：SiO22OH=SiOH2OB硅与烧碱反应：Si2OH=SiOH2C硅酸钠溶液中通入少量CO2：SiOCO2H2O=COH2SiO3D往水玻璃中加入盐酸：2HSiO=H2SiO3【解析】：硅与烧碱溶液反应时，H2O参与反应，Si2OHH2O=SiO2H2。10.半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户”，即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是(B)A2CSiO2Si2CO BSiO22NaOH=Na2SiO3H2OCSi2
7、Cl2SiCl4 DSiCl42H2Si4HCl【解析】：工业制取纯硅的工艺流程为：SiO2粗硅SiCl4纯硅，该工艺流程中不涉及SiO2与NaOH溶液的反应。11下列叙述中正确的是(C)A红宝石、珍珠、水晶、钻石等装饰品的主要成分都是硅酸盐B光导纤维导电能力很强，是一种很好的通信材料C硅胶多孔，吸水能力强，所以常用作袋装食品的干燥剂D硅的化学性质不活泼，在自然界中主要以游离态存在【解析】：红宝石的主要成分为三氧化二铝，珍珠的主要成分为CaCO3、水晶的主要成分为SiO2、钻石为碳单质，A选项中均不属于硅酸盐；光导纤维不导电，B选项错误；自然界中无游离态的硅，D选项错误。12下列有关硅及其化合
8、物的说法中正确的是(D)A硅与氢氟酸的反应的离子方程式为：Si4H4F=SiF42H2B反应Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3，反应Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生C普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料D祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeOAl2O36SiO2，但是祖母绿不属于氧化物而属于盐【解析】：A选项：氢氟酸是弱酸，不能拆写成离子形式，错误；B选项：反应在高温下能进行的原因是因为CO2为气体，不断逸出可使平衡正移，促使反应能够进行；C选项：石英玻璃不属于硅酸盐材料。13近几年我国载人飞船
9、多次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流，飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是(B)A它耐高温抗氧化B它比钢铁轻，强度大，但质地较脆C它没有固定熔点D它是一种新型无机非金属材料【解析】：航空材料具有质轻、高强度、耐高温、抗氧化等性能，又由题中信息可知，该材料具有一定的韧性，故B错，A正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料属于新型无机非金属材料，C、D正确。14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(C)ASi
10、O2属于两性氧化物 B盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C硅胶吸水后可重复再生 D图中所示的转化都是氧化还原反应【解析】：SiO2是酸性氧化物；Na2CO3溶液呈碱性，试剂瓶不能用玻璃塞；题图中有的转化不是氧化还原反应，例如SiO2与NaOH溶液的反应。二、非选择题：本大题包括4小题，共58分15（每空1分，共12分）如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，将所选答案的编号填入表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可不填)。可供选择的试剂：A.盐酸B氢氧化钠溶液C氧气D水E二氧化碳可供选用的操作：水洗加热高温灼烧过滤结晶粉末状混合物试剂方法(1)CaC
11、O3(SiO2)(2)NaCl(SiO2)(3)SiO2(Fe2O3)(4)SiO2(CaCO3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(NH4Cl)【答案】：(1)B(2)D(3)A(4)A(5)(6)(或D)【解析】：可根据二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，它可跟强碱反应，不跟酸(氢氟酸除外)反应，受热不分解等性质；而三氧化二铁、碳酸钙跟盐酸反应；硅酸、氯化铵受热分解，通过一定操作，即可除去杂质，除杂过程中所发生的化学方程式如下：(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O (3)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O(4)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O (5)H2Si
12、O3SiO2H2O(6)NH4ClNH3HCl16（每空2分，共14分）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B玻璃C水泥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(4)工业上常利用反应2CSiO2Si2CO制备硅单质，该反应
13、中所含元素化合价升高的物质是_(填化学式，下同)，氧化剂是_。【答案】：(1)D (2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O氢氟酸(3)防火剂D (4)CSiO2【解析】：(1)生石灰是CaO，为碱性氧化物且不含Si，不属于硅酸盐。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温
14、下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中C(碳)被氧化，SiO2中4价的硅被还原，因此SiO2作氧化剂。17(每空3分，共18分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K15.4102，K25.4105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为101，易溶于水，受热脱水、升华，170以上分解。回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是_。(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装
15、置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_。【答案】：(1)有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊；CO2；冷凝(水蒸气、草酸等)，避免草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验。(2)F、D、G、H、D、I；CuO(氧化铜)；H中的粉末由黑色变为红色，其后的D中的石灰水变浑浊。【解析】：(1)澄清石灰水变浑浊，说明有CO2产生，考虑到还有CO，所以要强调一下“气泡”；中间的装置(一般叫冷阱)主要作用是冷凝分解产物中的水，由于实验目的“通过实验检验草酸晶体的分解产物”
16、，而水是产物之一，所以必须有装置证明其存在。同时草酸也可能升华，所以该装置还有一个作用就是除去草酸蒸气，避免其进入装置C中。(2)由装置A、B出来的气体含有CO2、CO，容易想到用灼热氧化铜来氧化CO，进而检验其产物CO2，但要注意到原产物中有CO2，故要设计除去CO2和验证CO2除尽的环节。最终确认连接顺序F(除CO2)、D(验证CO2被除尽)、G(干燥)、H(氧化CO)、D(通过验证CO2来证明CO的存在)、I(尾气处理)；H中要装CuO(氧化铜)。18(16分)晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等。以下是工业上制取纯硅的一种方法。请回答下列问题(各元素用
17、相应的元素符号表示)：(1)在上述生产过程中，属于置换反应的有_(填反应代号)。(2)写出反应的化学方程式_。(3)化合物W的用途很广，通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1 3731 623 K反应，生成化合物W，其化学方程式是_。(4)A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是_(填化学式)；分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是_(填化学式)。(5)工业上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气，再提纯水煤气得到纯净的H2，提纯水煤气得到纯净的H2的化学方程式为_。【答案】：(1) (2)SiHCl3H2Si3HCl(3)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2(4)CO2CO2和HCl (5)CO2H2OCO2H2、CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O【解析】：反应为石英砂和焦炭生成粗硅和一氧化碳的反应：SiO22CSi2CO，属于置换反应；反应是Si3HClSiHCl3H2，属于置换反应；反应是SiHCl3H2Si3HCl，属于置换反应；反应为特定条件下的反应：COH2OH2CO2，不属于置换反应。A、B、C分别为CO、CO2、HCl，其中CO2是温室气体，是节能减排的目标气体，CO2和HCl通入W(硅酸钠)溶液中能够生成白色沉淀(硅酸)。
