届人教版碳硅及其化合物单元测试.docx
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届人教版碳硅及其化合物单元测试
碳、硅及其化合物
一、选择题
1.汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。
20世纪80年代科学家进行超导材料研究时,偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式:
BaCuSi2Ox,Cu为+2价),下列有关“汉紫”的说法中错误的是( )
A.用盐的形式表示:
BaSiO3·CuSiO3
B.用氧化物形式表示:
BaO·CuO·2SiO2
C.易溶于强酸、强碱
D.性质稳定,不易褪色
解析:
“汉紫”能稳定存在至今,说明其性质稳定,不易褪色,不易与酸、碱反应。
“汉紫”中Ba为+2价,Cu为+2价,Si为+4价,则x=6。
答案:
C
2.下列说法中正确的是( )
A.工业上通常以SiO2为原料,用氧化剂与其反应制备单质硅
B.可在试管内完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反应
C.二氧化硅是生产光导纤维、玻璃的基本原料
D.CO2、CH4、N2是温室气体
解析:
SiO2中硅的化合价为+4,应使用还原剂与其反应制备单质硅;C与SiO2反应需高温,会损坏试管;N2不是温室气体。
答案:
C
3.下列物质:
①氢氟酸,②浓H2SO4;③烧碱溶液,④Na2CO3固体;⑤氧化钙;⑥浓HNO3。
其中在一定条件下能与SiO2反应的有( )
A.①②⑥ B.②③⑥
C.①③④⑤D.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。
答案:
C
4.下列有关CO2的实验中,只能证明CO2的物理性质的实验是( )
解析:
A项可以证明CO2的密度比空气大且不能支持蜡烛燃烧,B项可以证明CO2能与石灰水反应,C项可以证明CO2溶于水显酸性,D项只能证明CO2密度比空气密度大,属于物理性质。
答案:
D
5.下列表述中正确的是( )
①光导纤维做通讯材料有许多优点,但怕腐蚀,铺设也很不方便;②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐;③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料;④氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等属于新型无机非金属材料;⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能
A.①②③B.②④
C.①③⑤D.③④⑤
解析:
光导纤维的主要成分是SiO2,耐腐蚀;玛瑙的主要成分为SiO2。
答案:
D
6.下列除杂方法正确的是( )
A.SiO2中含Al2O3杂质,可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去
B.CO2中含有CO杂质,可以通入盛有CuO的玻璃管且加热
C.CO2中含有HCl杂质,可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶
D.Na2CO3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,Al2O3均与NaOH反应;C项,Na2CO3溶液吸收CO2;D项,引入NaHCO3。
答案:
B
7.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( )
A.SiO2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和NaOH溶液的反应。
答案:
C
8.(2018·济南联考)下列离子方程式的书写正确的是( )
A.水玻璃中通入过量二氧化碳:
Na2SiO3+CO2+H2O===2Na++CO
+H2SiO3
B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:
Ca(OH)2+2CO2===Ca2++2HCO
C.硅与氢氟酸的反应:
Si+4H++4F-===SiF4↑+2H2↑
D.二氧化硅溶于烧碱溶液中:
SiO2+2OH-===SiO
+H2O
解析:
Na2SiO3是强电解质,应拆成Na+、SiO
,且应生成HCO
,A错;B项正确的写法是CO2+OH-===HCO
;C项,氢氟酸是弱酸,不能拆分成H+、F-。
答案:
D
9.(2018·湖南岳阳一中测试)某二价金属的碳酸盐和酸式碳酸盐的混合物跟足量的稀盐酸反应,消耗H+和生成CO2物质的量之比为6∶5,则该混合物中碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的量之比是( )
A.1∶1B.1∶2
C.1∶3D.1∶4
解析:
设碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的量分别为xmol、ymol,则:
RCO3~2H+~ CO2, R(HCO3)2~2H+~ 2CO2
121122
xmol2xmolxmolymol2ymol2ymol
则有(2xmol+2ymol)∶(xmol+2ymol)=6∶5,
解得x∶y=1∶2。
答案:
B
10.地球的表层大多是岩石,而大多数岩石主要成分都是硅酸盐。
下列叙述错误的是( )
A.He是稀有气体
B.石英、水晶的主要成分是二氧化硅
C.长石KAlSi3O8可表示为K2O·Al2O3·3SiO2
D.高岭石Al2(Si2O5)(OH)4可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
解析:
长石应表示为K2O·Al2O3·6SiO2。
答案:
C
二、非选择题
11.(2018·洛阳模拟)胃舒平主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。
(1)三硅酸镁的氧化物形式为____________。
(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是__________
_______________________________________________________。
a.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
b.Al2O3、MgO和SiO2都是金属氧化物
c.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
(3)三硅酸镁与胃中过多盐酸反应的离子方程式是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
解析:
(1)Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形式为2MgO·3SiO2·nH2O。
(2)Al2O3、MgO和SiO2均具有很高的熔点,故可作为耐火材料。
(3)酸性:
HCl>H2SiO3,故Mg2Si3O8·nH2O与HCl反应生成MgCl2、H2SiO3和水。
答案:
(1)2MgO·3SiO2·nH2O
(2)c (3)Mg2Si3O8·nH2O+4H+===2Mg2++3H2SiO3+(n-1)H2O
12.硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献。
请回答下列有关问题:
(1)硅原子的结构示意图为____________。
(2)下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是________(填字母)。
①长江三峡水泥大坝 ②光导纤维 ③陶瓷坩埚
④普通玻璃 ⑤硅太阳能电池
A.①②③ B.③④⑤
C.②③④D.①③④
(3)常温下,SiCl4为液态,沸点为57.6℃,在空气中冒白雾。
制备高纯度硅的中间产物SiCl4中溶有液态杂质,若要得到高纯度SiCl4,应采用的方法是________;用化学方程式及必要的文字解释SiCl4在空气中冒白雾的原因:
_______________________________________
___________________________________________________________。
答案:
(1)
+14
(2)D (3)蒸馏
SiCl4+3H2O===4HCl↑+H2SiO3↓,生成的HCl与水蒸气结合形成盐酸小液滴,形成白雾
13.A、B、C、D、E、F代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下图所示。
A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,D为常见气体。
请填空:
(1)B的化学式为____________,B和碳酸钙反应生成C和D的化学方程式是________________________________________。
(2)C的化学式为____________,E的化学式为____________。
解析:
A为硅;由B
Si+F推知B为SiO2,F为CO;由SiO2
C+D知C为CaSiO3,D为CO2;由SiO2
E+H2O知E为Na2SiO3。
答案:
(1)SiO2 SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑
(2)CaSiO3 Na2SiO3
14.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。
通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
-
315
-
熔点/℃
-70.0
-107.2
-
-
-
升华温度/℃
-
-
180
300
162
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)装置A中g管的作用是____________;装置C中的试剂是____________;装置E中的h瓶需要冷却的理由是___________________________________________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是____________(填写元素符号)。
解析:
根据题中信息可知A为Cl2的发生装置,B、C为Cl2净化装置,D中发生反应2Cl2+Si
SiCl4,生成的SiCl4用E收集。
B中为饱和食盐水将氯气中的氯化氢气体除去,C中应为浓H2SO4,干燥氯气,由表中数据可知SiCl4沸点较低,用冷却液冷却可得到液态SiCl4。
答案:
(1)MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)平衡压强 浓H2SO4 SiCl4沸点较低,用冷却液冷却可得到液态SiCl4
(3)Al、B、P