1、（人教版）碳、硅及其化合物质量验收试题（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下列说法正确的是(A)A高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 BSi和SiO2都用于制造光导纤维C因SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维 D盛放NaOH溶液时，使用带玻璃塞的磨口瓶 【解析】：光导纤维是二氧化硅，所以B选项错误；硅是半导体，二氧化硅是绝缘体，所以C选项错误；NaOH溶液能与二氧化硅反应，生成有粘性的硅酸钠，所以D选项错误。2下列物品或设备：水泥路桥；门窗玻璃；水晶镜片；石英钟表；玛瑙手镯；硅太阳能电池；光导纤维；计算机芯片。所用材料为SiO2
2、或要用到SiO2的是(C)ABCD全部【解析】：、物品或设备的所用材料为SiO2，生产水泥的原料黏土中含有SiO2，生产玻璃用到的主要原料为纯碱、石灰石和SiO2，和所用材料为硅，故C项正确。3硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是(C) A硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制 B从Si(s)O2(g)SiO2(s)H858.6 kJmol1可知，硅燃烧放出 的热量多 C自然界中硅的储量丰富，可以从自然界直接获得单质硅 D硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一42012年我国载人飞船再次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流。飞船应
3、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、硬，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】：航空材料的特点是质轻、高强度、耐高温抗氧化等高可靠性，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均属于新型无机非金属材料，C、D正确。5寿山石主要成分为叶蜡石，叶蜡石组成为Al2O34SiO2H2O，下列观点不正确的是(C)A寿山石雕刻作品要避免与酸、碱接触B寿山石颜色丰富多彩是因为含有
4、不同形态的金属氧化物C潮湿的空气可能导致寿山石作品表面溶解变质D置于干燥空气中可能会导致寿山石作品脱水变质【解析】：根据寿山石的主要成分，可知其能与酸或碱发生反应，A对；寿山石中含有不同形态的Al2O3，造成其色彩丰富，B对；其中的氧化物Al2O3和SiO2不溶于水也不和水反应，不会溶解变质，C错；久置于干燥空气中，会造成其中的结晶水失去而变质，D对。6绿泥石的组成可表示为Al4Si4Ox(OH)y，其中x、y分别为(A)A108B710C810D97【解析】：据化学式中各元素化合价的代数和为0可知：(3)4(4)4(2)x(21)y0，则有2xy28。将各选项中x、y的值代入验证，只有A项符
5、合。7下列离子方程式的书写正确的是(D)A水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3CO2H2O=2NaCOH2SiO3B澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)22CO2=Ca22HCOC硅与氢氟酸的反应：Si4H4F=SiF42H2D二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO22OH=SiOH2O【解析】：Na2SiO3是强电解质，应拆成Na、SiO，且应生成HCO，A错；B项正确写法是CO2OH=HCO；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H和F。8半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户”，即SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是(B)A2CSiO2Si2CO BSiO22NaOH=Na2SiO
6、3H2OCSi2Cl2SiCl4 DSiCl42H2Si4HCl【解析】：沙(SiO2)粗硅SiCl4Si(纯)。92012年我国载人飞船再次升空，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、硬，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10下列说法正确的是(D)ACO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管
7、中，滴加KSCN溶液23滴即可C在粗硅的制取中，2CSiO2Si2CO硅被还原，所以硅的非金属性比碳强D用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通CO2【解析】：A选项中NO易被空气氧化，A错误；B选项中KSCN溶液变红色只能说明红砖中含有3价的铁，并不能说明铁以氧化铁形式存在，B错误；C选项通过该反应可判断还原性CSi，但实际上非金属性：CSi，C错误；D选项正确。11下列叙述和均正确并且有因果关系的是(D)选项叙述叙述ANH4Cl为强酸弱碱盐用加热法除去NaCl中的NH4ClBFe3具有氧化性用KSCN溶液可以鉴别Fe3C溶解度：CaCO3Ca(HCO3)2溶解度：Na2
8、CO3NaHCO3DSiO2可与HF反应氢氟酸不能保存在玻璃瓶中【解析】：A项，叙述对应的原因是NH4Cl受热易分解；B项，叙述对应的原因是Fe3与SCN生成配合物，显血红色；C项，叙述中溶解度：Na2CO3NaHCO3；D项，氢氟酸不能保存在玻璃瓶中是因为玻璃中含有SiO2，SiO2能与HF反应。12从与NaOH溶液反应所得产物(纯净物)类型差异性角度上看，下列四种物质有一种明显不同于其他三种物质，该物质是(C)ASiO2BCO2CSi DAl2O3【解析】：硅与NaOH溶液反应生成的是氢气与盐(单质与化合物)，另外三种物质与NaOH溶液反应生成的是盐与水(均是化合物)。13有一粗硅，含杂质
9、铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(提示：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2)(C)A物质的量之比为：11 B物质的量之比为12C质量之比为41 D质量之比为21【解析】：粗硅与盐酸反应是其中的Fe与盐酸反应：Fe2HCl=FeCl2H2，粗硅与碱反应是其中的硅与碱液反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。因放出等量H2，则Fe与Si的物质的量之比为21，质量之比为41。14向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为8.96 L(0，1
10、.01105 Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)(C)【解析】：本题涉及的化学反应方程式如下：Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O2NaOHCO2=Na2CO3H2O Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3BaCO3CO2H2O=Ba(HCO3)2当未通入CO2气体时，溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na、0.1 mol Ba2、0.4 mol OH；当通入2.24 L CO2气体时，发生反应，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na、0.2 mol OH；当通入4.48 L CO2时，发
11、生反应，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na、0.1 mol CO；当通入6.72 L CO2时，发生反应，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na、0.2 mol HCO；当通入8.96 L CO2时，发生反应，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na、0.1 mol Ba2、0.4 mol HCO。对比图像可知选项C正确。二、非选择题：本大题包括4小题，共58分15（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
12、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元素，不属于硅酸盐。(2)SiO
13、2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。16（每空2分，共16分）已知A是灰黑色的、有金属光泽的固体单质。根据如图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。(1)写出B、C两物质的名称：B_，C_。(2)写出DB的化学方程式：_。(3)写出BC的离子方程式：_。 (4)将D与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成B，将CO2与B在足量的水中混合后，又发生化学反应生成C。分别写出生成B和C的化学反应方程式：_、_，要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_。A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚C氧化铝坩埚 D
14、铁坩埚(5)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是_。【答案】：（1）硅酸钠 硅酸 （2）SiO22NaOH=Na2SiO3H2O（3） SiOH2OCO2=COH2SiO3（4） SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2 Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3 ABC （5）50%_17（14分）纯碱、烧碱等是重要的化工原料。(1)利用上图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象是_；若其他操作不变，将A与C连接，可观察
15、到的现象是_。(2)向NaOH溶液中通入一定量CO2，结晶后得到白色固体，该白色固体的组成可能是ANaOH和Na2CO3;B_；C_；D_。(3)设计实验确定(2)中白色固体中存在A项中的阴离子：实验操作实验现象结论(1)取少量白色固体于试管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液(2)【答案】：(1)水沿长导管由广口瓶进入烧瓶（2分） 广口瓶中的长导管口有气泡产生（2分）(2)Na2CO3（1分） Na2CO3和NaHCO3（2分） NaHCO3 （1分）(3)（除标注外，每空个分）实验操作实验现象结论产生白色沉淀有CO(2)过滤，取少量滤液于试管中，滴加酚酞（2分）滤液变红有OH18. （
16、每空2分，共14分）硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是_。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有_。(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：发生的主要反应电弧炉SiO22CSi2CO流化床反应器Si3HClSiHCl3H2还原炉SiHCl3H2Si3HCl用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为_
17、；碳化硅又称_，其晶体结构与_相似。在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/2 35557.631.88.230.484.9111.9SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为_。(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是_。【答案】：(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)(2)石英砂、纯碱和石灰石(3)SiO23CSiC2CO金刚砂金刚石(或单晶硅)精馏(或蒸馏)H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl(4)H2、HCl【解析】：(1)反应物是二氧化硅、木炭和铁，所得“金属”应是铁的合金。(2)生产普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂。(3)SiC又名金钢砂，与金刚石或晶体硅具有相似的结构。在SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl中，SiCl4和SiHCl3在常温下呈液态。由于SiCl4与SiHCl3沸点相差较大，因此可用蒸馏的方法进行分离。SiHCl3完全水解的化学方程式为SiHCl34H2O=H4SiO4H23HCl。(4)氯碱工业的产品是NaOH、H2、Cl2，其中H2、Cl2反应可制备HCl。H2、HCl都是制备硅工艺中的原料。
