2020高考化学二轮备考专题辅导与测试碳硅及其重要化合物要点透析提升训练

1、碳、硅及其重要化合物【知识回顾】1碳、硅及其重要化合物的转化关系2必记的重要化学方程式(1)cco22co(2)ch2o(g)coh2(3)2csio2si2co(4)si4hf=sif42h2(5)si2naohh2o=na2sio32h2(6)sio24hf=sif42h2o(7)sio22naoh=na2sio3h2o(8)na2sio3co2h2o=h2sio3na2co3误区警示碳、硅及其重要化合物的认识误区 (1)si的还原性大于c，但c却能在高温下从sio2中还原出si：sio22csi2co。(2)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但sio2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但

2、sio2能与hf反应。(3)氢氟酸不能用玻璃容器盛放，naoh溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。(4)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐有硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。(5)h2co3的酸性大于h2sio3，所以有na2sio3co2h2o=h2sio3na2co3，但高温下na2co3sio2na2sio3co2也能发生，原因可以从两方面解释：硅酸盐比碳酸盐稳定；从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体sio2制得低沸点易挥发的co2。(6)sio2不导电，是用作光导纤维的材料；si是半导体，是用作光电池的材料。(7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅

3、等是新型无机非金属材料。【提升训练】1下列关于sio2和co2的说法中正确的是aco2、sio2都能与强碱溶液反应bco2和sio2与水反应分别生成相应的酸cco2是酸性氧化物，sio2是两性氧化物dco2和sio2都是由相应的分子组成的 解析sio2、co2都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应，a正确。co2可溶于水生成h2co3，sio2却不能溶于水生成h2sio3，b错误；sio2与co2都是酸酐，都是酸性氧化物，c错误；co2是由co2分子构成的，而sio2则是由硅原子和氧原子构成的，sio2中不存在分子，d错误。答案a2.下列有关燃料的说法错误的是a燃料燃烧产物co2是温室气体之一b化

4、石燃料完全燃烧不会造成大气污染c以液化石油气代替燃油可减少大气污染d燃料不完全燃烧排放的co是大气污染物之一解析a项中，燃料燃烧产生的co2是造成温室效应的主要气体之一，正确。b项中，化石燃料完全燃烧时产生的气体有co2、so2等，会造成大气污染，错误。c项中，液化石油气的主要成分是丙烷等含碳原子数目较少的烃，燃油的主要成分是含碳原子数目较多的烃，液化石油气燃烧更充分，可减少大气污染，正确。d项中，燃料不完全燃烧产生的co是造成大气污染的主要污染物之一。答案b3下列关于物质的性质和应用的说法正确的是a硅胶可用作食品干燥剂b合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料csi和sio2都用于制造光导纤

5、维d二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸解析硅胶无毒，具有吸水性可用作食品干燥剂，a正确；合成纤维和光导纤维都是传统无机非金属材料，b不正确；si不用于制造光导纤维，c不正确；氢氟酸与二氧化硅能发生反应，不可用石英器皿盛放，d不正确。答案a4.如何解决好碳排放问题是关系到人类可持续发展的重大课题之一。目前，采用较多的方法是对二氧化碳进行捕集封存和富集再利用。下列与二氧化碳有关的叙述正确的是()aco2是形成酸雨的主要物质bco2导致温室效应，是一种大气污染物cco2(g)c(s)2co(g)h>0，高温有利于该反应自发进行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硫的

6、氧化物和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质，a项错误；co2不属于大气污染物，b项错误；co2(g)c(s)2co(g)为熵增的吸热反应，当thts<0时，反应易自发进行，故高温有利于该反应自发进行，c项正确；实验室不能用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳，因为生成的硫酸钙微溶，包裹在大理石的表面，会阻止大理石与稀硫酸接触，使反应停止，d项错误。5.青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近代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

7、化物形式表示为bao·cuo·2sio2b性质稳定，不易脱色c易溶解于强酸和强碱dx等于6解析“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定。不易脱色，不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中ba为2价，cu为2价，si为4价，则x6，用氧化物形式表示为bao·cuo·2sio2。a、b、d均正确。6.将足量co2气体通入水玻璃(na2sio3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是()ana2sio3bna2co3、na2sio3cna2co3、sio2 dsio2解析将足量co2气体通入水玻璃中，发生反应：2co2na2sio32h2o=h2s

8、io32nahco3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：h2sio3h2osio2,2nahco3na2co3co2h2o；sio2na2co3na2sio3co2，各反应物存在如下关系，h2sio32nahco3，h2sio3sio2,2nahco3na2co3sio2，由上述关系可知，最后所得固体物质是na2sio3，故选a。7.天工开物记载：凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙粘(通“黏”)土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是()a沙子和黏土主要成分为硅酸盐b“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化c烧制后自然冷却成红瓦，

9、浇水冷却成青瓦d黏土是制作砖瓦和陶瓷等的主要原料解析沙子的主要成分为sio2，不属于硅酸盐，a错误；“燃薪举火”是使成型的黏土器皿发生复杂的物理化学变化而制成陶器，b正确；烧制过程中铁的化合物被氧化为氧化铁，得到红瓦，若浇水则发生还原反应得到氧化亚铁而成为青瓦，c正确；砖瓦、陶瓷的主要原料是黏土，d正确。8.我国科学家制得了sio2超分子纳米管，微观结构如图。下列叙述正确的是()asio2与干冰的物理性质相似bsio2耐腐蚀，不与任何酸反应c工业上用sio2制备粗硅d光纤主要成分是sio2，具有导电性解析sio2熔点高，硬度大，而co2熔点低，常温下为气体，a错误；sio2能与氢氟酸发生反应，

10、b错误；sio2无导电性，d错误。9下列实验中，对应的实验现象和实验结论都正确且具有因果关系的是()选项实验方法或操作实验现象实验结论a将装满氯水的圆底烧瓶倒置在有氯水的水槽中，日光照射烧瓶内有气泡向上逸出日光照射时，溶解的cl2逸出b将铜粉加入1.0 mol·l1 fe2(so4)3溶液中溶液变蓝，有黑色固体出现金属铁比铜活泼c将少量的溴水分别滴入fecl2溶液、nai溶液中，再分别滴加ccl4振荡下层分别呈无色和紫红色还原性：ibrfe2d将co2通入na2sio3溶液中有白色胶状物生成酸性：h2co3h2sio3解析：选d选项a，氯水受日光照射，其中的hclo分解生成氧气逸出，

11、错误；选项b，cu与硫酸铁发生氧化还原反应，生成硫酸铜和硫酸亚铁，无黑色固体出现，错误；选项c，将少量的溴水分别滴入fecl2溶液、nai溶液中，分别发生反应生成铁离子、碘单质，可得出还原性：ibr、fe2br，错误；选项d，将co2通入na2sio3溶液中，有白色胶状物生成，证明碳酸的酸性强于硅酸，正确。10我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站。为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的co2并提供o2，我国科学家设计了一种装置(如图)，实现了“太阳能电能化学能”转化，总反应方程式为2co2=2coo2。关于该装置的下列说法正确的是()a图中n型半导体为正极，p型半导体为负极b图中离

12、子交换膜为阳离子交换膜c反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强d人体呼出的气体参与x电极的反应：co22eh2o=co2oh解析：选d题图中左边为太阳能电池，由图中电荷移动方向，可以判断n型半导体为负极，p型半导体为正极，a错误；电极x接太阳能电池的负极，为电解池的阴极，则电极y为阳极，oh在阳极发生氧化反应，电极反应式为4oh4e=2h2oo2；co2在阴极发生还原反应，电极反应式为2co24e2h2o=2co4oh，可以看出oh在阳极消耗，在阴极生成，故离子交换膜为阴离子交换膜，b错误；电解过程中oh的数目基本不变，故电解质溶液的碱性不变，c错误；co2在x电极上发生得电子的还原反应，d正

13、确。11气凝胶是一种世界上最轻的固体，也被称为“固态烟”，非常坚固耐用，它可以承受相当于自身重量几千倍的压力，最高能承受1 400摄氏度的高温，绝热性能十分优越，其主要成分是二氧化硅等。下列说法正确的是()a该材料具有良好的导电性b二氧化硅可用于制作光导纤维c二氧化硅耐所有的酸或碱d水泥的主要成分是二氧化硅解析气凝胶的主要成分是二氧化硅，二氧化硅不导电，a项不正确；二氧化硅可溶于强碱和氢氟酸，c项不正确；水泥的主要成分是硅酸盐，d项不正确。12我国成功发射了嫦娥一号探测卫星，确定对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。月球的矿产资源极为丰富，仅月面表层5 cm的沙土就含有铁单质上亿吨，月

14、球上的主要矿物有辉石(camgsi2o6)、钾长石(kalsi3o8)和橄榄石(mg2fe2si2o8)等。下列说法或分析不正确的是()a辉石、钾长石及橄榄石均属于硅酸盐矿b钾长石的氧化物形式可表示为k2o·al2o3·3sio2c橄榄石中铁为2价d辉石的氧化物形式为cao·mgo·2sio2解析b项，k、al、si的个数比为113，应表示为k2o·al2o3·6sio2。13.据报道,科学家通过对稻壳进行控制性热解,可从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料,将少量这种材料掺入混凝土中,即可制备出超高强度的高性能混凝土。

15、下列关于二氧化硅的说法正确的是( )a.二氧化硅溶于水生成硅酸,所以二氧化硅属于酸性氧化物b.将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸c.因为高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应能放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强d.水晶是比较纯净的二氧化硅,沙子的主要成分是硅酸盐解析:二氧化硅为酸性氧化物,但其不溶于水,a项错误;硅酸的酸性比碳酸弱,b项正确,c项错误;沙子的主要成分是二氧化硅,d项错误。14.随着我国“嫦娥三号”的成功着陆及“玉兔号”月球车开始工作,可以获取大量月球物质并进行成分分析,月球上的主要矿物有辉石(camgsi2o6)、正长石(kalsi3o8)和橄榄石(mg2sio4 或fe2sio

16、4等。下列说法或分析不正确的是( )a.辉石、正长石及橄榄石均属于硅酸盐矿b.正长石的氧化物形式可表示为k2o·al2o3·3sio2c.橄榄石中铁元素为+2价d.月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气解析:根据辉石、正长石和橄榄石的化学式可知三者均属于硅酸盐矿,a正确;根据元素化合价不变的原则,将正长石的化学式改写为氧化物的形式可表示为k2o·al2o3·6sio2,b不正确;根据化合物中元素正负化合价代数和为零,可知橄榄石中铁元素为+2价,c正确;铁单质与氧气接触易被氧化,月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气,d正确。1

17、5.高纯度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”。它可以按下列方法制备:sio2si(粗)sihcl3si(纯)下列说法正确的是( )a.步骤的化学方程式为sio2+csi+co2b.步骤中生成或消耗1 mol si,转移2 mol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 ),可通过蒸馏提纯sihcl3解析:a项,高温下sio2与c反应生成si和co,即步骤的化学方程式为sio2+2csi+2co,错误;b项,步骤中生成1 mol si,转移4 mol电子,步骤

18、中生成1 mol sihcl3,消耗1 mol si,转移2 mol电子,步骤中生成1 mol si,转移2 mol电子,错误;c项,硅能与氢氟酸反应生成sif4和氢气,错误;d项,sihcl3和sicl4的沸点相差较大,可以采用蒸馏的方法分离,正确。16.氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下图所示：其中nh2中各元素的化合价与nh3相同。请回答下列问题：(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以naoh为例，用化学反应方程式表示其原因：_。(2)图示的变化中，属于氧化还原反应的是_。(3)sicl4在潮湿的空气中剧烈水解

19、，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。sicl4水解的化学反应方程式为_。(4)在反应中，3 mol si(nh2)4在高温下加热可得1 mol 氮化硅粉末和8 mol a气体，则氮化硅的化学式为_。(5)在高温下将sicl4在b和c两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，b和c两种气体在一定条件下化合生成a。写出sicl4与b和c两种气体反应的化学方程式_。答案：(1)sio22naoh=na2sio3h2o(2)(3)sicl43h2o=4hclh2sio3(4)si3n4 (5)3sicl42n26h2si3n412hcl解析：石英砂不能与碱性物质共同存放的实质是sio2与碱性物质可以发生反应。反应是石英砂与焦炭发生氧化还原反应，反应是硅单质与cl2反应，也是氧化还原反应。sicl4水解可以看作si结合四个oh生成h4sio4，h4sio4不稳定失水生成h2sio3，cl结合h生成hcl