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学习·理解1．下列关于硅的说法不正确的是()A．硅在地壳中的含量仅次于氧B．硅在自然界中既有化合态，又有游离态C．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料D．硅单质的导电能力介于导体和绝缘体之间解析自然界中没有游离态的硅，B项错误。解析答案B答案2．下列关于硅单质用途的说法不正确的是()A．硅可用于制太阳能电池B．硅的晶体结构类似于金刚石，熔点高，硬度大C．硅属于金属D．硅是良好的半导体材料解析硅属于非金属，C不正确。解析答案C答案3．下列物质的主要成分不是二氧化硅的是()A．石英B．水晶C．计算机芯片D．沙子解析石英、水晶、沙子的主要成分是SiO2，计算机芯片的主要成分是Si。解析答案C答案4．下列说法中，正确的是()A．SiO2和CO2均由分子直接组成B．CO2、SiO2均能和氢氟酸反应C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D．CO2、SiO2分别是H2CO3、H2SiO3的酸酐，因而均可由CO2、SiO2与水反应制得相应的酸答案C答案解析A项，SiO2由Si、O原子组成；B项，CO2不能与氢氟酸反应；D项SiO2不能与水反应生成硅酸。解析5．(双选)鉴别CaCO3和SiO2选用()A．水B．盐酸C．稀硫酸D．烧碱溶液答案BD答案解析CaCO3和SiO2均不溶于水，A错误；分别加入盐酸，若有气泡生成则为CaCO3，若固体不溶则为SiO2，B正确；分别加入稀硫酸，CaCO3与H2SO4反应生成的微溶物CaSO4覆盖在CaCO3表面，阻碍反应进行，SiO2与H2SO4不反应，故选用稀硫酸现象不明显，C错误；CaCO3与烧碱溶液不反应，SiO2可溶于烧碱溶液，D正确。解析6．制备硅单质时，主要化学反应如下：①SiO2(石英砂)＋2C(焦炭)=====高温Si(粗硅)＋2CO↑；②Si(粗硅)＋2Cl2=====高温SiCl4；③SiCl4＋2H2=====高温Si(纯硅)＋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答案解析在反应②中Si元素化合价升高，被氧化。解析7．下列反应中含硅化合物表现出了不同的作用或性质。根据要求，填写下列空白：A．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2OB．Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓C．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2OD．SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑(1)体现SiO2具有酸性氧化物通性的反应是________(填序号，下同)。(2)体现强酸制弱酸原理的反应是________。(3)可表示刻蚀玻璃原理的反应是________。(4)体现SiO2弱氧化性的反应是________。答案(1)C(2)B(3)A(4)D答案解析酸性：HClH2SiO3，故Na2SiO3可与HCl反应制取H2SiO3。玻璃中含有SiO2，HF可与SiO2反应生成SiF4气体，因而可用HF刻蚀玻璃。解析应用·实践8．有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。下列有关说法不正确的是()A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B．自然界中的含硅化合物易开采C．硅燃烧放出大量的热，燃烧产物对环境的污染程度较低D．自然界中存在大量单质硅答案D答案解析硅在常温下是固体，性质稳定，便于贮存，较为安全，A正确；硅的化合物在自然界中存在广泛，含硅化合物易开采，B正确；硅的燃烧产物为SiO2，对环境的污染程度较低，C正确；自然界中没有游离态的硅，D错误。解析9．下列有关硅及其化合物的说法正确的是()A．晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料B．常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在C．SiO2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸D．除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸答案D答案解析A项，晶体硅虽然具有金属光泽，但它属于非金属单质；其导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。B项，虽然常温下硅的化学性质稳定，但自然界中没有游离态的硅，它主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。C项，SiO2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不与水反应。D项，SiO2不溶于稀盐酸，可使用稀盐酸除去其中混有的CaCO3，化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。解析10．一定条件下，下列物质与二氧化碳、二氧化硅均不反应的是()A．氧气B．氢氟酸C．澄清石灰水D．碳答案A答案解析B项，SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O；C项，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O或2CO2＋Ca(OH)2===Ca(HCO3)2，Ca(OH)2＋SiO2===CaSiO3↓＋H2O；D项，CO2＋C=====高温2CO，SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑。解析11．在一定条件下，既能与CO2反应，又能跟SiO2反应的物质是()①NaHCO3溶液②浓硫酸③NaOH溶液④碳A．①②B．①③C．②④D．③④解析SiO2和CO2都属于酸性氧化物，能与碱反应，同时二者均具有弱氧化性，一定条件下能与单质碳反应。解析答案D答案12．下列说法正确的是()A．硅是人类将太阳能转化为电能常用的材料B．由粗硅制备纯硅不涉及氧化还原反应C．反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂D．硅能与盐酸反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅答案A答案解析B项，粗硅提纯过程中发生的反应有Si(粗)＋2Cl2=====△SiCl4、SiCl4＋2H2=====高温Si(纯)＋4HCl，均为氧化还原反应，错误；C项，硅与NaOH溶液的反应可看成两步：①Si＋3H2O===H2SiO3＋2H2↑，②H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O，其中①为氧化还原反应，②为非氧化还原反应，因此NaOH既不是氧化剂，也不是还原剂，起氧化作用的只是H2O，错误；D项，硅不与盐酸反应，错误。解析13．对于化学反应SiO2＋3C=====高温SiC＋2CO↑，下列有关分析正确的是()A．在反应中，SiO2做氧化剂，C(碳)做还原剂B．硅元素被还原，碳元素被氧化C．在反应中，C(碳)只做还原剂D．在反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2答案D答案解析用双线桥法表示题给反应中电子转移的方向及数目为SiO2、SiC中Si均为＋4价，故反应中只有C(碳)化合价发生改变，氧化剂和还原剂均为C(碳)，其中做氧化剂的C(碳)转化为SiC，做还原剂的C(碳)转化为CO，即n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶2。解析14．已知Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。若硅及其化合物之间存在如图所示转化关系。其中，B是含硅化合物中的一种气体，D是一种黏合剂，能将磨砂玻璃黏合在一起。(1)写出C、E的化学式：C：________，E：________。(2)写出反应③的离子方程式：___________________________________。(3)说明C属于酸性氧化物的反应有________。a．①b．②c．③d．④答案(1)SiO2H2SiO3(2)SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓(3)b答案解析因D是一种黏合剂且含硅，即D为Na2SiO3，B为含硅化合物中的一种气体，则B为SiF4。①SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O②2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O；2OH－＋SiO2===SiO2－3＋H2O③Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓；SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓④H2SiO3=====△H2O＋SiO2。解析迁移·创新15．把河沙(主要成分是SiO2)与镁粉按一定质量比(质量比略大于15∶24)混合均匀，装入试管中加热大约1min后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物，待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物。(1)写出河沙与镁粉在加热条件下发生反应的化学方程式：___________________________________________________________。(2)生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是________(填分子式)。(3)用化学方程式表示产生“爆炸声”的原因：____________。答案(1)SiO2＋4Mg=====△2MgO＋Mg2Si(2)SiH4(3)SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O答案解析(1)Mg与SiO2在加热条件下反应生成MgO和Mg2Si。(2)Mg2Si与H2SO4反应生成的气体为硅烷(SiH4)。(3)SiH4与O2反应生成SiO2和H2O。解析