碳、硅及其重要化合物
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一、选择题(每题6分，共72分)
1．某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素( ) A．在自然界中只以化合态的形式存在 B．单质常用作半导体材料和光导纤维 C．最高价氧化物不与酸反应 D．气态氢化物比甲烷稳定 答案 A
解析 由已知信息可知该非金属元素为硅。硅强烈亲氧，在自然界以氧化物或复杂硅酸盐形式存在，不存在单质硅，A正确；硅单质能用作半导体材料而不能用作光导纤维，制造光导纤维是用二氧化硅，B错误；SiO2能与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，C错误；非金属性：C>Si，故SiH4的稳定性弱于甲烷，D错误。
2．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( )
高温
A．2C＋SiO2=====Si＋2CO↑ B．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
△
C．Si＋2Cl2=====SiCl4
高温
D．SiCl4＋2H2=====Si＋4HCl 答案 B
C
中不涉及SiO2与NaOH溶液的反应。
3．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是( )
A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4 B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承 C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2 D．硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为Na2O·2FeO·3SiO2 答案 D
解析 正确的表示应该为Na2O·Fe2O3·3SiO2，故D错误。
4．近几年我国载人飞船多次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流，飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是( )
A．它耐高温抗氧化
B．它比钢铁轻，强度大，但质地较脆
Cl2
H2
解析 工业制取纯硅的工艺流程为：SiO2――→粗硅――→SiCl4――→纯硅，该工艺流程
满分：100分
C．它没有固定熔点
D．它是一种新型无机非金属材料 答案 B
解析 航空材料具有质轻、强度高、耐高温、抗氧化等性能，又由题中信息可知，该材料具有一定的韧性，故B错，A正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料属于新型无机非金属材料，C、D正确。
5．(2018·甘肃天水一中模拟)下列说法正确的是( )
＋O2
＋H2O
＋NaOH或HCl――→
盐，碳或硅单质可以按上述关系进行转化
c―→a
A．单质――→氧化物――→酸或碱
B．若a、b、c分别为Si、SiO2、H2SiO3，则可以通过一步反应实现转化：bD．单质硅常用于制造光导纤维 答案 C
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
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。
6．和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐，某种和田玉的化学成分为Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2，下列有关叙述正确的是( )
A．其化学式改写为氧化物的形式为2CaO·3MgO·Fe2O3·8SiO2·H2O B．它能够抵抗任何酸碱的腐蚀 C．其中铁元素的化合价为＋3 D．其中铁元素的化合价为＋2 答案 D
解析 假设和田玉中铁元素的化合价为＋x，根据化合物中各元素的化合价代数和为零，可得：(＋2)×2＋(＋2)×3＋(＋x)×2＋(＋4)×8＋(－2)×22＋(－1)×2＝0，即x＝2，所以其化学式改写为氧化物的形式为2CaO·3MgO·2FeO·8SiO2·H2O；硅酸盐一般耐酸碱的腐蚀，但不是所有的酸碱都不能腐蚀它，如氢氟酸可以和其中的硅元素反应生成SiF4气体，浓硝酸可以将其中所含的Fe氧化成Fe。
7．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )
2＋
3＋
答案 B
解析 由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，因而会析出NaHCO3晶体，A项正确；B项，CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，被HClO氧化褪色；D项，首先CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，继续通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，则：2NaOH＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又变浑浊。
8．标准状况下，将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol·L NaOH溶液中，充分反应后溶液中c(CO3)与c(HCO3)的比值为(不考虑CO3、HCO3的水解)( )
A．1∶1 C．2∶1 答案 B 解析 n(CO2)＝mol，3.36 L－1
mol，n(NaOH)＝0.200 L×1.00 mol·L＝0.200 －1＝0.150
22.4 L·mol
<2，反应产物为Na2CO3、NaHCO3，设其物质
2
2－
－
2－
－
－1
B．1∶2 D．1∶3
nn2
0.2 mol4n＝＝，即1<0.15 mol3n??2x＋y＝0.2 mol，
的量分别为x、y，则?
?x＋y＝0.15 mol，?
??x＝0.05 mol，
解得?
?y＝0.10 mol，?
n所以
n2－3－3
1＝。 2
高温
9．对于反应3C＋SiO2=====SiC＋2CO↑，下列说法正确的是( ) A．SiC是氧化产物