1、14-1-1 考点一 碳、硅及其氧化物一、碳、硅及其氧化物性质比较1下列关于 C、Si 两种非金属元素的说法中，正确的是( )A两者结合形成的化合物是共价化合物B在自然界中都能以游离态存在C氢化物的热稳定性比较：CH 4Si，则氢化物的热稳定性 SiH4CH4，故 C 错误；SiO 2既不溶于水，也不和水反应，故 D 错误。答案：A2下列关于 SiO2和 CO2的说法中正确的是( )ACO 2、SiO 2分别是碳酸和硅酸的酸酐BCO 2和 SiO2与水反应分别生成相应的酸CCO 2是酸性氧化物，SiO 2是两性氧化物DCO 2和 SiO2都是由相应的分子组成的解析：CO 2、SiO 2分别是碳
2、酸和硅酸的酸酐，二者均是酸性氧化物，但 SiO2不与水反应，且其结构中不含有分子，而是由原子组成的。答案：A二、硅及其化合物的性质3下列有关硅材料的说法正确的是( )A光纤的主要成分是高纯度的单质硅B玛瑙的主要成分是硅酸盐C28 g 硅含有 6.021023个电子D 28Si、 29Si、 30Si 是不同的核素解析：光纤的主要成分为高纯度的二氧化硅，A 错；玛瑙的主要成分为二氧化硅，B 错；1 个硅原子中含有 14 个电子，因此 28 g 硅含有电子的数目为146.021023 mol1 8.42810 24，C 错。28 g28 gmol 1答案：D4下列有关说法正确的是( )A硅相对于氢
3、气便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是有开发价值的燃料2B硅在地壳中含量居第二位，在地球上有丰富的硅资源，如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅C存放 NaOH 溶液的试剂瓶应用玻璃塞D二氧化硅是一种良好的半导体材料答案：A5下列说法正确的是( )A单质 氧化物 酸或碱 盐，碳或硅单质可以按上述关系进行 O2 H2O NaOH或 HCl 转化B若 a、b、c 分别为 Si、SiO 2、H 2SiO3，则可以通过一步反应实现转化：bc aC太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属元素与非金属元素的交界位置D单质硅常用于制造光导纤维解析：A 项，SiO 2不与 H2O 反应；B 项，b c，c a
4、 均不能通过一步反应实现转化；D 项，用于制造光导纤维的是 SiO2，而非单质硅。答案：C6在浓 HNO3 水 浓 H2SO4 氢氟酸 NaOH 溶液中，能与单质硅起化学反应的是( )A BC D解析：Si 与水、浓 H2SO4、浓 HNO3均不发生反应，但 Si 能与氢氟酸、NaOH 溶液反应放出 H2。答案：C7二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。ae 是对反应中 SiO2所表现的化学性质或作用进行判断，其中正确的是( )SiO 22NaOH= =Na2SiO3H 2OSiO 22C Si2CO= = = = =高 温 SiO 24HF= =S
5、iF42H 2ONa 2CO3SiO 2 Na2SiO3CO 2= = = = =高 温 SiO 23C SiC2CO= = = = =高 温 a反应中 SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃3b反应中 SiO2表现出氧化性c反应中 SiO2表现了酸性氧化物的通性d反应符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理e反应中 SiO2未参加氧化还原反应Aa、c、e Bb、d、eCc、d、e Da、b解析：通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反应是，因此 a、c 判断错误；反应是一个置换反应，其中 SiO2被还原，表现出氧化性，b 判断正确；反应是一个复分解反应，用难挥发的 SiO2制取易挥发的 C
6、O2，d 判断正确；反应中碳的化合价由 0 价变为4价和2 价，硅的化合价和氧的化合价都没有改变，因此 SiO2没有参加氧化还原反应，e判断也正确。答案：B8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下表相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可不填写)。可供选择的试剂：A.盐酸 BNaOH 溶液 C氧气D水 E二氧化碳可选用的操作：水洗；加热；高温灼烧；过滤；结晶。粉末状混合物 选择的试剂 选用的操作(1) CaCO3(SiO2)(2) SiO2(NaHCO3)(3) SiO2(Fe2O3)(4) SiO2(H2SiO3)解析：(1)SiO
7、 2与 NaOH 溶液反应生成可溶性的 Na2SiO3，而 CaCO3与 NaOH 溶液不反应，加入 NaOH 溶液后过滤可得 CaCO3。(2)NaHCO 3溶于水而 SiO2不溶，加水后过滤可除去 SiO2中的 NaHCO3。(3)Fe 2O3能溶于盐酸而 SiO2不溶，用盐酸溶解后过滤可得 SiO2。(4)H 2SiO3加强热能分解为 SiO2。答案：(1)B (2)D (3)A (4)三、硅的制备9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( )A2CSiO 2 Si2CO= = = = =高 温 BSiO 22NaOH= =N
8、a2SiO3H 2O4CSi2Cl 2 SiCl4= = = = = DSiCl 42H 2 Si4HCl= = = = =高 温 解析：工业制取纯硅的工艺流程为：SiO 2 粗硅 SiCl4 纯硅，该工 C Cl2 H2 艺流程中不涉及 SiO2与 NaOH 溶液的反应。答案：B10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
9、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：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_；碳化硅又称_，其晶体结构与_相似。在流化床反应的产物中，SiHCl 3大约占 85%，还有 SiCl4、SiH 2Cl2、SiH 3Cl 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_。5物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4沸点/ 2 355 57.6 31.8 8.2 30.4 84.9 111.9SiHCl 3极易水解，其完全水解的产物为_。解析：(3)比较 SiHCl3、SiCl 4、SiH 2Cl2、SiH 3Cl 的沸点，可得常温下 SiHCl3、SiCl 4为液体，SiH 2Cl2、SiH 3Cl 为气体，沉降、冷凝得到 SiHCl3、SiCl 4的混合液体，用蒸馏可分离二者。SiHCl 3中，把硅考虑为4 价，则氢为1 价，氯是1 价，SiHCl 3水解时，1 价氢还原水中1 价的氢，生成氢气。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)SiO 23C SiC2CO 金刚砂 金刚石(或单晶硅) 精馏(或= = = = =高 温 蒸馏) H 2SiO3(或 H4SiO4)、H 2、HCl
