考点05-硅与二氧化硅的性质(过关检测)(解析版)

2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关（人教版2019必修第二册）考点05硅与二氧化硅的性质1．下列有关硅的叙述正确的是A．硅在常温下能跟氧气发生化合反应B．硅是组成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C．硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应D．硅在电子工业中是重要的半导体材料【答案】D【解析】A.硅的化学性质稳定，常温下氢气、氧气、氯气等不反应，A项错误；B.氧元素在地壳中的含量居第一位，硅排在第二位，B项错误；C.硅的化学性质不活泼，常温下可与F2、HF和强碱等反应，C项错误；D.硅是化学性质稳定的半导体材料，广泛应用于计算机领域，D项正确；答案选D。【点睛】解答本题的关键是要熟记单质硅在常温下能与F2、HF和强碱等反应，在高温下能与O2、Cl2等反应。2．熔融氢氧化钠应选用()A．石英坩埚 B．普通玻璃坩埚C．生铁坩埚 D．陶瓷坩埚【答案】C【解析】烧碱与二氧化硅反应。3．下列关于二氧化硅的叙述中正确的是()A．硅原子和碳原子最外层电子数相同，二氧化硅和二氧化碳分子结构也相同B．二氧化硅能与氢氧化钠溶液和氢氟酸反应，所以二氧化硅是两性氧化物C．二氧化硅中硅元素为＋4价，二氧化硅具有氧化性D．在二氧化硅中，每个硅原子结合2个氧原子【答案】C【解析】A.在二氧化硅中，每个硅原子与4个氧原子结合，每个氧原子与2个硅原子结合，形成具有立体网状结构的晶体，不存在单个的二氧化硅分子，二氧化硅晶体中硅原子和氧原子数目比是1∶2，二氧化碳分子是直线型分子，结构不同，故A错误；B.二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，没有生成盐，不属于碱性氧化物，与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，不可能是两性氧化物，故B错误；C.在高温下，二氧化硅能与单质碳反应生成单质硅和一氧化碳，硅元素的化合价由＋4价降低为0价，二氧化硅具有氧化性，故C正确；D.在二氧化硅中，每个硅原子与4个氧原子结合，故D错误；故选：C。4．下列关于硅及其化合物的说法中，错误的是（）A．和一样能够与溶液反应B．硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．硅酸是一种比碳酸还弱的酸D．硅的化学性质不活泼，不与任何物质反应【答案】D【解析】A.和都是酸性氧化物，能够与溶液反应，A正确；B.硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子工业的各个领域，B正确；C.硅酸钠溶液中通入二氧化碳会产生白色胶状沉淀硅酸，因此硅酸是一种比碳酸还弱的酸，C正确；D.硅的化学性质不活泼，在室温下可以和氢氟酸、氢氧化钠溶液反应，D错误；答案选D。5．下列关于硅及二氧化硅的化学性质的化学方程式书写错误的是()A．硅与氢氟酸反应：Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑B．硅与烧碱溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑C．硅与盐酸反应：Si＋4HCl=SiCl4＋2H2↑D．二氧化硅在高温下被C还原：SiO2＋2CSi＋2CO↑【答案】C【解析】常温下，硅能与氢氟酸、烧碱溶液反应，但不与盐酸反应。加热或高温条件下能与C、Cl2、O2等发生反应，化学方程式分别为Si＋CSiC、Si＋2Cl2SiCl4、Si＋O2SiO2。6．（2020·重庆南开中学高一单元测试）诺贝尔物理学奖曾授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是（）A．二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸B．用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24L气体(标准状况)时，得到2.8g硅C．6g的二氧化硅中含有0.2mol的共价键D．二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应【答案】D【解析】A．二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅不溶于水，与水不反应，故A错误；B．SiO2+2CSi+2CO↑，可知当生成标准状况下2.24L气体即0.1mol气体时，得到0.05mol即1.4gSi，故B错误；C．6gSiO2为0.1mol，含有0.4mol硅氧键，故C错误；D．碳酸的酸性强于硅酸，二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，高温时，能够与碳酸钠固体反应生成硅酸钠和二氧化碳，故D正确；答案选D。【点睛】高温时，能够与碳酸钠固体反应生成硅酸钠和二氧化碳，这是二氧化硅的特性。7．制备硅单质时，主要化学反应如下：①SiO2+2CSi+2CO↑②Si+2Cl2SiCl4③SiCl4+2H2Si+4HCl下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是A．①③为置换反应B．①②③均为氧化还原反应C．②为化合反应D．三个反应的反应物中硅元素均被还原【答案】D【解析】A、①属于置换反应、③属于置换反应，故A不符合题意；B、这三个反应方程式中都有元素化合价升降，所以都属于氧化还原反应，故B不符合题意；C、②由两种物质生成一种物质，所以为化合反应，故C不符合题意；D、①中Si元素得电子被还原、②中Si元素失电子被氧化、③中Si元素得电子被还原，故D符合题意。8．A、B、C、D、E代表的物质为单质或化合物，它们之间的相互转化关系如图所示。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：(1)单质A的化学式为________，它的最高化合价为________。(2)B的化学式为________，B和碳反应生成A和E的化学方程式是_______________________________________________________________。(3)C的化学式为________，D的化学式为________。【答案】(1)Si＋4(2)SiO2SiO2＋2CSi＋2CO↑(3)CaSiO3Na2SiO3【解析】这是一道关于元素及其化合物的推断题，其中“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质”是该题的“题眼”。由该“题眼”可知A是Si。分析题图，结合B能生成C、D、E，可以推出B是SiO2，E是CO，C是CaSiO3，D是Na2SiO3。9．（2020·临朐县实验中学高一月考）以粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2，还有少量的Fe2O3)为原料制取Al2O3的流程如下：（1）操作Ⅰ的名称是__。（2）用H2SO4“酸浸”时的离子方程式为__(任写一个)。（3）简述如何检验酸浸后溶液中是否有Fe3+__。（4）“煅烧”时的化学方程式为__。（5）沉淀A与氢氟酸反应的化学方程式为__。【答案】（1）过滤（2）Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O(或Al2O3＋6H＋=Al3＋＋3H2O任写一个)（3）取适量该溶液于试管中，加入KSCN，若变红则有Fe3+（4）2Al(OH)3Al2O3＋3H2O（5）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O【解析】【分析】粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2,还有少量的Fe2O3）和稀硫酸混合，发生反应Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O，Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O，SiO2和稀硫酸不反应，过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2；根据Fe3+遇KSCN溶液变红色检验溶液中是否有Fe3+；Al(OH)3加热分解为Al2O3和水；SiO2与氢氟酸反应生成SiF4和水。【详解】（1）操作Ⅰ实现了固体SiO2和溶液的分离，操作Ⅰ的名称是过滤。（2）用H2SO4“酸浸”时Al2O3、Fe2O3与硫酸反应，反应的离子方程式分别为Al2O3＋6H＋=Al3＋＋3H2O、Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。（3）Fe3+遇KSCN溶液变红色，检验溶液中是否有Fe3+的方法是：取适量该溶液于试管中，加入KSCN，若变红则有Fe3+。（4）“煅