——碳、硅及其氧化物
【专题训练】
1．下列说法正确的是( C )
①二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应
高温
②根据反应SiO2＋CaCO3=====CaSiO3＋CO2↑可推知硅酸酸性比碳酸强
③二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 ④二氧化硅常被用来制造光导纤维
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
解析：①SiO2能与氢氟酸反应，②高温条件下反应并不能说明硅酸的酸性比碳酸的酸性强。
2．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：
①C②HCl③过量H2
SiO2――→Si(粗)300 ――→―→℃Si(纯) 高温℃SiHCl31 000―～1 100 下列说法正确的是( D )
高温A．步骤①的化学方程式为SiO2＋C===== Si＋CO2↑ B．步骤①②③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 ℃)，
1
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气体，即步骤①高温
的化学方程式为SiO2＋2C===== Si＋2CO↑，错误；B项，步骤①中生成1 mol Si，转移4 mol 电子，步骤②中生成1 mol SiHCl3，消耗1 mol Si，转移2 mol 电子，步骤③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。
3．下列关于C、Si两种非金属元素的说法中，正确的是( A ) 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：CH4 解析：C、Si都是非金属元素，结合形成的化合物是共价化合物，故A正确；Si为亲氧元素，不能以游离态存在，故B错误；非金属性C>Si，则氢化物的热稳定性SiH4 4．由下列实验事实得出的结论正确的是( C ) A．由SiO2不能与水反应生成H2SiO3，可知SiO2不是酸性氧化物 高温 B．由SiO2＋2C=====Si＋2CO↑，可知碳的非金属性大于硅 C．CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，可知酸性H2CO3>H2SiO3 D．SiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知SiO2为两性氧化物 高温 解析：SiO2是酸性氧化物，A项错误；反应SiO2＋2C=====Si＋2CO 2 ↑不能说明碳的非金属性比硅强，该反应能发生是因为生成CO气体，它的逸出促进了反应进行，B项错误；CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3胶体，符合强酸制弱酸的规律，证明酸性H2CO3>H2SiO3，C项正确；D项中SiO2除氢氟酸外不能与其他的酸反应，SiO2为酸性氧化物，不具有两性，D项错误。 5．下列叙述中正确的是( D ) 高温 A．因为Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强 B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似 C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物 D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸 解析：A项中反应不是在水溶液中进行，产物中有气体生成，故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A项错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B项错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于碱性氧化物与酸生成盐和水的反应，在此反应中SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，C项错误。 6．从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下： 高温 ①SiO2＋2C===== Si(粗)＋2CO↑ △ ②Si(粗)＋2Cl2=====SiCl4 3 高温 ③SiCl4＋2H2===== Si(纯)＋4HCl 关于上述反应的叙述不正确的是( D ) A．①③是置换反应，②是化合反应 B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅 C．任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol 电子 D．高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅 解析：在氧化还原反应中，还原剂的还原性比还原产物的还原性强，B正确；根据元素化合价的变化，每消耗或生成28 g(1 mol)硅，均转移4 mol电子，C正确；题中的三个反应是在三个不同的反应器中发生的，D错误。 7．下列物质：①氢氟酸，②浓H2SO4，③烧碱溶液，④Na2CO3，⑤氧化钙，⑥浓HNO3。其中在一定条件下既能与SiO2反应，又能与CO2反应的有( C ) A．①②⑥ C．③④⑤ B．②③⑥ D．全部 解析：CO2、SiO2均可与烧碱溶液、氧化钙反应，表现出酸性氧化物的性质；SiO2可与氢氟酸反应，CO2不与氢氟酸反应；浓H2SO4、浓HNO3与二者都不反应；高温条件下SiO2可与Na2CO3固体反应，通常状况下CO2可与Na2CO3溶液反应。 8．下列说法正确的是( C ) ＋O2＋H2O＋NaOH或HCl A．单质――→氧化物――→酸或碱――→盐，碳或硅单质可以按上述关系进行转化 B．若a、b、c分别为Si、SiO2、H2SiO3，则可以通过一步反应实 4 现转化：bc―→a C．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，SiO2不与H2O反应；B项，b―→c，c―→a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。 9．二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。a～e是对①～⑤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( B ) ①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O 高温 ②SiO2＋2C=====Si＋2CO↑ ③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 高温 ④Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑ 高温 ⑤SiO2＋3C=====SiC＋2CO↑ a．反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃 b．反应②中SiO2表现出氧化性 c．反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性 d．反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理 e．反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应 A．a、c、e C．c、d、e B．b、d、e D．a、b 解析：通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反应是③，因此a、c判断错误；反应②是一个置换反应，其中SiO2被还原，表现出氧化 5
2021届高考化学一轮总复习专题突破：碳、硅及其氧化物【专题训练、专题总结】
