高考化学一轮复习检测考点9硅及其化合物有答案Word文档格式.docx

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C中酸性氧化物的通性是指SiO2与碱的反应；

D中对应的挥发性酸酐是CO2。

4．CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（　　）

A．CaCl2溶液 

B．石灰水

C．饱和Na2CO3溶液 

D．Na2SiO3溶液

答案　A

解析　A项中，因H2CO3的酸性不如盐酸强，所以CO2通入CaCl2溶液中不反应，无沉淀产生；

B项中生成CaCO3沉淀；

C项中反应为Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓，因为NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，且反应中消耗水，所以有NaHCO3析出；

D项中因为H2CO3的酸性强于硅酸，所以会发生反应Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3。

5．昆仑玉的主要成分是Ca2Mg5Si8O22（OH）2，则其用氧化物的形式可表示为（　　）

A．CaO•MgO•SiO2•H2O

B．2CaO•5MgO•8SiO2•H2O

C．2CaO•MgO•SiO2•2H2O

D．5CaO•2MgO•8SiO2•H2O

解析　根据硅酸盐改写成氧化物的形式为：

活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•H2O，同时要遵循原子守恒，Ca2Mg5Si8O22（OH）2可表示为2CaO•5MgO•8SiO2•H2O，故选B。

6．能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是（　　）

A．H2CO3比H2SiO3受热易分解

B．高温下能发生反应Na2CO3＋SiO2===Na2SiO3＋CO2↑

C．CO2能溶于水生成碳酸，而SiO2却不溶于水

D．CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成

解析　A项说明的是热稳定性的相对强弱；

B项是由于SiO2的熔、沸点高于CO2，不能据此说明碳酸与硅酸酸性的相对强弱；

C项只能说明CO2和SiO2的溶解性的相对大小，也不能说明碳酸与硅酸酸性的相对强弱；

D项说明碳酸能制硅酸，据此可确定碳酸的酸性比硅酸强。

故选D。

7．下列关于硅及其化合物的叙述，错误的是（　　）

A．硅是良好的半导体材料

B．二氧化硅能与石灰石反应：

SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2↑

C．可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：

SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑

D．水泥的主要成分：

Na2SiO3、CaSiO3和SiO2

解析　硅是良好的半导体材料，A正确；

二氧化硅在高温下可以与石灰石反应，B正确；

C项是工业制硅的反应，C正确；

水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙，D错误。

8．由等物质的量的物质混合而成的下列各组混合物，分别与足量的盐酸、NaOH溶液发生反应，产生气体的质量之比符合实际情况的是（　　）

A 

B 

C 

D

混合物 

硅、铝 

铁、硅 

铁、铝 

铁、铝、硅

气体质量比 

3∶7 

3∶4 

1∶1 

5∶4

解析　硅、铝能与NaOH溶液反应而铁不能，铁、铝能与盐酸反应而硅不能，利用得失电子守恒原理进行分析，同时应注意铁与盐酸反应时只能生成Fe2＋。

9．下列离子方程式不正确的是（　　）

A．石英与烧碱溶液反应：

SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O

B．硅与烧碱溶液反应：

Si＋2OH－＋H2O===SiO2－3＋2H2↑

C．向小苏打溶液中加入过量的石灰水：

2HCO－3＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO2－3

D．往水玻璃中加入盐酸：

2H＋＋SiO2－3===H2SiO3↓

答案　C

解析　选项C中，当石灰水过量时，NaHCO3中的HCO－3一定会完全反应转化为CO2－3，CO2－3再结合Ca2＋生成CaCO3沉淀，正确的离子方程式应为HCO－3＋OH－＋Ca2＋===H2O＋CaCO3↓。

10．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是（　　）

A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4

B．碳化硅（SiC）的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承

C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2

D．二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶2

解析　二氧化硅晶体中，一个硅原子可形成4个硅氧单键，故硅原子和硅氧单键个数之比为1∶4，故D错误。

11．以下六种饱和溶液①Ba（NO3）2、②Ca（OH）2、③Na2SiO3、④NaAlO2、⑤Na2CO3、⑥NH3和NaCl，分别向其中持续通入CO2，最终得到固体的是（　　）

A．①③④⑥ 

B．②③④⑥

C．③④⑤⑥ 

D．②③④⑤

解析　CO2与Ba（NO3）2溶液不反应，①错误；

将CO2持续通入Ca（OH）2饱和溶液中，开始有沉淀生成，最终会转化为可溶于水的Ca（HCO3）2，②错误；

Na2SiO3溶液与CO2作用会得到硅酸白色胶状沉淀，③正确；

NaAlO2溶液与CO2作用最终会产生Al（OH）3沉淀，④正确；

Na2CO3饱和溶液与足量CO2作用会得到溶解度相对较小的碳酸氢钠，⑤正确；

NH3和NaCl饱和溶液中持续通入CO2，最终会产生溶解度相对较小的碳酸氢钠，⑥正确。

12．向含有0.2molNaOH和0.1molBa（OH）2的溶液中持续稳定地通入CO2，当通入气体8.96L（0℃，1.01×

105Pa）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的体积关系正确的是（气体的溶解和离子的水解忽略不计）（　　）

解析　本题涉及的化学反应：

Ba（OH）2＋CO2===BaCO3↓＋H2O①

2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O②

BaCO3＋CO2＋H2O===Ba（HCO3）2③

Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3④

当未通入CO2时，溶液中：

0.2molNa＋、0.1molBa2＋、0.4molOH－；

当通入2.24LCO2时，发生反应①，此时溶液中：

0.2molNa＋、0.2molOH－；

当通入4.48LCO2时，发生反应②，此时溶液中：

0.2molNa＋、0.1molCO2－3；

当通入6.72LCO2时，发生反应④，此时溶液中：

0.2molNa＋、0.2molHCO－3；

当通入8.96LCO2时，发生反应③，此时溶液中：

0.2molNa＋、0.1molBa2＋、0.4molHCO－3。

对比图象可知C项正确。

[题组二　高考小题]

13．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×

”。

（1）[2015•江苏高考]元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体。

（　　）

（2）[2015•江苏高考]在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。

在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性。

（3）[2014•天津高考]NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中。

（4）[2014•重庆高考]Ca（HCO3）2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca（OH）2。

（5）[2014•海南高考]玻璃容器可长期盛放各种酸。

（6）[2014•四川高考]硅胶可作袋装食品的干燥剂。

（7）[2014•海南高考]Si和SiO2都用于制造光导纤维。

（8）[2014•江苏高考]晶体硅熔点高、硬度大，所以可用于制作半导体材料。

答案　

（1）×

（2）√　（3）√　（4）×

　（5）×

　（6）√　（7）×

　（8）×

解析　C的单质还有C60、C70等多种同素异形体，

（1）错误；

依据“以少定多”的原则，Ca（HCO3）2溶液与过量NaOH溶液反应的化学方程式为Ca（HCO3）2＋2NaOH===CaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3，（4）错误；

氢氟酸能与石英（即SiO2）反应，玻璃的主要成分是SiO2，故氢氟酸能够腐蚀玻璃，故（5）错误；

Si不能用于制造光导纤维，（7）错误；

熔点高、硬度大与作半导体材料无关，（8）错误。

14．[2016•四川高考]根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是（　　）

选项 

实验操作 

现象 

结论

将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水 

石灰水变浑浊 

该溶液中一定含有CO2－3

常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中 

铁片不溶解 

常温下，铁与浓硫酸一定没有发生化学反应

向某食盐溶液中滴加淀粉溶液 

溶液颜色不变 

该食盐中一定没有添加KIO3

D 

向苯酚钠溶液中滴加乙酸溶液 

溶液变浑浊 

相同条件下，乙酸的酸性一定比苯酚强

解析　A项，气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该气体可能是CO2或SO2，则原溶液中可能含有CO2－3或HCO－3或SO2－3或HSO－3，故错误；

B项，常温下，铁片遇浓硫酸发生钝化，是化学变化，故错误；

C项，淀粉溶液遇碘单质变蓝，而遇KIO3不变蓝，则溶液不变色，只能证明该食盐中不含碘单质，不能证明该食盐中一定没有添加KIO3，故错误；

D项，溶液变浑浊说明有苯酚生成，可证明酸性：

乙酸>

苯酚，故正确。

15．[2015•江苏高考]在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是（　　）

A．粗硅――→Cl2高温SiCl4――→H2高温Si

B．Mg（OH）2――→盐酸MgCl2（aq）――→电解Mg

C．Fe2O3――→盐酸FeCl3（aq）――→蒸发无水FeCl3

D．AgNO3（aq）――→NH3•H2O[Ag（NH3）2]OH（aq）――→蔗糖△Ag

解析　粗Si与Cl2在高温下反应生成SiCl4，SiCl4用H2还原生成纯Si和HCl，A项正确；

制备Mg，应电解熔融的MgCl2，不能有水，B项错误；

FeCl3溶液在蒸发的过程中，Fe3＋水解生成Fe（OH）3，同时生成的HCl挥发，故得不到无水FeCl3，C项错误；

蔗糖不能发生银镜反应，D项错误。

[题组三　模拟小题]

16．[2017•上海六校联考]月球的矿产资源极为丰富，仅月球表面5cm厚的沙土就含有铁单质上亿吨，月球上的主要矿物有辉石（CaMgSi2O6）、斜长石（KAlSi3O8）等。

下列说法或分析错误的是（　　）

A．月球上有大量游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上弱

B．CaMgSi2O6、KAlSi3O8是化学式，表示矿物的组成元素及其原子个数比

C．从辉石的组成来看，它可被看做为复盐

D．斜长石的氧化物形式可表示为K2O•Al2O3•6SiO2

解析　铁的性质取决于铁原子的结构，与区域无关。

17．[2017•安徽皖南八校第一次联考]高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。

这种材料可以按下列方法制备：

SiO2――→①C高温Si（粗）――→②HCl300℃SiHCl3――→③过量H21000～1100℃Si（纯）

下列说法正确的是（　　）

A．步骤①的化学方程式为SiO2＋C=====高温Si＋CO2↑

B．步骤①②③中每生成或反应1molSi，转移4mol电子

C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应

D．SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点67.6℃），通过蒸馏（或分馏）可提纯SiHCl3

解析　A项，错误，正确的为2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑；

B项，②③中每反应或生成1molSi时，转移2mol电子，错误；

C项，硅与氢氟酸反应，错误；

D项，二者沸点相差很大，可用蒸馏方法分离，正确。

18．[2016•杭州质检]二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料（如图）。

A．SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物

B．SiO2和Si都是光导纤维材料

C．在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶是否吸水失效

D．图中所示转化反应都是非氧化还原反应

解析　两性氧化物为与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应得到的SiF4气体不属于盐类，A项错误；

SiO2是光导纤维材料，Si为半导体材料，B项错误；

CoCl2在吸水和失水状态下显示不同的颜色，C项正确；

由SiO2制取Si的过程中发生的都是氧化还原反应，D项错误。

19．[2016•沈阳二中月考]石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料，但是有毒，能使人患肺癌。

一种叫矿青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22（OH）2。

它用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是（　　）

A．该物质中Fe元素的化合价为＋2价，它属于硅酸盐

B．该物质的化学组成可表示为Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O

C．1mol该物质能和18molHNO3反应，也能与含18molHCl的盐酸反应

D．这种石棉属于新型无机非金属材料

解析　本题考查硅酸盐的有关知识。

由化合物中正负化合价代数和等于0可知Na2Fe5Si8O22（OH）2中的Fe具有＋2价与＋3价，且＋2价与＋3价的Fe的物质的量之比为3∶2，由此可将该硅酸盐写成氧化物的形式为Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O，由此化学式可知1mol该物质能和18molHNO3（其中1mol被还原，SiO2与HNO3不反应）反应，也能与含14molHCl的盐酸（SiO2与盐酸不反应）反应，该石棉不属于新型无机非金属材料。

[题组一　基础大题]

20．A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。

A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。

请回答下列问题：

（1）单质A的原子结构示意图为________，它的最高化合价为________。

（2）B的化学式为________，B的晶体类型为________，B和碳反应生成A和E的化学方程式为______________________。

（3）C的化学式为________________，D的化学式为__________________。

答案　

（1）　＋4　

（2）SiO2　原子晶体

SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑　（3）CaSiO3　Na2SiO3

解析　硅是地壳中含量仅次于氧的非金属元素，即A为硅，其原子结构示意图为，其最高化合价为＋4价；

根据题给框图可推断出B为SiO2，C为CaSiO3，D为Na2SiO3，E为CO；

其中SiO2为原子晶体，高温下与碳反应的反应方程式为SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑。

[题组二　高考大题]

21．[2015•北京高考]研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。

（1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO－3占95%。

写出CO2溶于水产生HCO－3的方程式：

____________________。

（2）在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。

①写出钙化作用的离子方程式：

_________________。

②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O。

用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：

________＋________=====光能叶绿体（CH2O）x＋x18O2＋xH2O

（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。

测量溶解无机碳，可采用如下方法：

①气提、吸收CO2。

用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如下）。

将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。

②滴定。

将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，再用xmol•L－1HCl溶液滴定，消耗ymLHCl溶液。

海水中溶解无机碳的浓度＝________mol•L－1。

（4）利用下图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。

①结合方程式简述提取CO2的原理：

__________________

____________________________________________________________

__________________________________________________________。

②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。

处理至合格的方法是_________________________________________

答案　

（1）CO2＋H2OH2CO3、H2CO3H＋＋HCO－3

（2）①2HCO－3＋Ca2＋===CO2↑＋CaCO3↓＋H2O

②xCO2　2xH182O

（3）①　②xyz

（4）①a室发生反应：

2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，H＋通过阳离子交换膜进入b室，发生反应：

H＋＋HCO－3===H2O＋CO2↑　②c室的反应：

2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH

解析　

（1）CO2溶于水生成二元弱酸碳酸，碳酸电离出碳酸氢根和氢离子：

CO2＋H2OH2CO3、H2CO3H＋＋HCO－3。

（2）①根据示意图可知碳酸氢根与钙离子结合生成碳酸钙和CO2，则根据原子守恒可知还有水生成，离子方程式为2HCO－3＋Ca2＋===CO2↑＋CaCO3↓＋H2O。

②在光合作用中产生的氧气来自于水，因此反应为xCO2＋2xH182O=====光能叶绿体（CH2O）x＋x18O2＋xH2O。

（3）①根据实验原理可知装置的作用之一是酸化，其次还需要将CO2吹出，在酸化过程中要选择难挥发性的酸，因此选择酸化的试剂为稀硫酸，因此装置图为。

②根据化学方程式可知，在滴定过程中存在守恒关系：

HCO－3～H＋，则n（H＋）＝xy×

10－3mol，溶液的体积V＝0.001zL，所以根据c＝nV可知c＝xyzmol•L－1。

（4）①电解池中，a室中发生反应：

2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，H＋通过阳离子交换膜进入b室，发生反应H＋＋HCO－3===H2O＋CO2↑，从而达到提取CO2的目的。

②c室的反应：

2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH。

22．[2014•全国卷Ⅱ]铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。

回答下列问题：

（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。

铅在元素周期表的位置为第________周期、第________族；

PbO2的酸性比CO2的酸性________（填“强”或“弱”）。

（2）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为__________________________________________________________。

（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为_______________________________________________。

（4）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（即

样品起始质量－a点固体质量样品起始质量×

100%）的残留固体。

若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2•nPbO，列式计算x值和m∶n值。

答案　

（1）六 

ⅣA 

弱

（2）PbO2＋4HCl（浓）=====△PbCl2＋Cl2↑＋2H2O

（3）PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－

（4）根据PbO2=====△PbOx＋2－x2O2↑，有2－x2×

32×

100%＝239×

4.0%，x＝2－239×

4.0%16＝1.4

根据mPbO2•nPbO，2m＋nm＋n＝1.4，mn＝0.40.6＝23

解析　

（1）铅元素位于元素周期表的第六周期第ⅣA族。

（2）PbO2具有强氧化性，能将浓盐酸氧化产生Cl2，反应的化学方程式为PbO2＋4HCl（浓）=====△PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。

（3）ClO－具有强氧化性，能将PbO氧化为PbO2，反应的离子方程式为PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－。

（4）由题意可写出PbO2受热分解的化学方程式：

PbO2=====△PbOx＋2－x2O2↑或（m＋n）PbO2=====△mPbO2•nPbO＋n2O2↑，由于失重部分就是生成的O2，则有：

2－x2×

32239×

100%＝4.0%或n2×

32m＋n×

239×

100%＝4.0%，解得x＝1.4；

m∶n＝2∶3。

[题组三　模拟大题]

23．[2017•湖北黄冈质检]硅在无机非金属材料中，扮演着主要角色，请利用相关知识回答下列问题：

（1）硅有非常重要的用途，请写出其中的一种：

（2）古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡（BaCuSi2Ox，铜为＋2价），下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是________。

A．可用氧化物形式表示为BaO•CuO•2SiO2

B．性质稳定，不易脱色

C．x等于6

D．易溶解于强酸和强碱

（3）工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下：

①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行，写出该反应化学方程式：

________________，再利用化学反应进行的方向的知识判断该反应的ΔH________（填“＜”“＞”或“＝”）0。

②SiCl4极易水解，其完全水解的化学方程式为____________________。

③在流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有S