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新課標高一化學同步測試（B）

第一節 無機非金屬材料的主角—硅

一、選擇題：（本小題共11小題，每小題5分，共55分）

1．下列說法正確的是（　?。?/span>

　　　　A．SiO₂溶于水顯酸性

　　　　B．CO₂通入水玻璃可得硅酸

　　　　C．SiO₂是酸性氧化物，它不溶于任何酸

　　　　D．SiO₂晶體中不存在單個SiO₂分子

　　2．下列關于碳和硅的敘述中不正確的是（　?。?/span>

　　　　A．金剛石和晶體硅都是原子晶體

　　　　B．地殼中硅元素比碳元素含量多

　　　　C．自然界里碳元素化合物比硅元素化合物種類多

　　　　D．碳和硅的氧化物都是分子晶體

　 3．下列說法正確的是（　?。?/span>

　　　　A．SiO₂溶于水顯酸性

　　　　B．CO₂通入水玻璃中可得到原硅酸

　　　　C．SiO₂是酸性氧化物，它不溶于任何酸

　　　　D．因高溫時SiO₂與Na₂CO₃反應放出CO₂，所以硅酸的酸性比碳酸強

　　4．10g含有雜質的CaCO₃和足量的鹽酸反應，產生CO₂0.1mol，則此樣品中可能含有的雜質是（　?。?/span>

　　　　A．KHCO₃和MgCO₃　　　　　 　B．MgCO₃和SiO₂

　　　　C．K₂CO₃和SiO₂　　　　　　　　D．無法確定

　　5．下列物質中不與二氧化硅反應的是（　　）

　　　　A．燒堿　　　　B．氫氟酸　　　　C．硝酸　　　　D．生石灰

　　6．石墨炸彈爆炸時，能在方圓幾百米范圍內撒下大量的石墨纖維，造成輸電線、電廠設備損壞。這是由于石墨（　?。?/span>

　　　　A．有劇毒　　　B．易燃、易爆　　C．能導電　　　D．有放射性

　　7．下列關于二氧化硅的說法中，錯誤的是（　　）

　　　　A．二氧化硅也叫硅酐

　　　　B．二氧化硅分子由一個硅原子和兩個氧原子構成

　　　　C．不能用二氧化硅跟水直接作用制取硅酸

　　　　D．二氧化硅既能與氫氟酸反應，又能與燒堿反應，所以它是兩性氧化物

　　8．純凈的碳酸氫鈣試樣在高溫下分解，當剩余的固體物質質量為原試樣質量一半時，碳酸氫鈣的分解率是（　　）

　　　　A．50％　　　　B．75％　　　　　C．92.7％　　　D．100％

　　9．二氧化硅是酸酐的原因是（　?。?/span>

　　　　A．它溶于水得相應的酸

　　　　B．它對應的水化物是可溶性強酸

　　　　C．它與強堿溶液反應只生成鹽和水

　　　　D．它是非金屬氧化物

　　10．下面關于硅的敘述中，正確的是（　?。?/span>

　　　　A．硅的非金屬性比碳強，只有在高溫下才能跟氫氣起化合反應

　　　　B．硅是構成礦物和巖石的主要元素，硅在地殼中的含量在所有的元素中居第一位

　　　　C．硅的化學性質不活潑，在自然界中可以以游離態存在

　　　　D．硅在電子工業中，是重要的半導體材料

　 11．證明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法是（　?。?/span>

　　　　A．加入過量的鹽酸，觀察是否有氣泡冒出

　　　　B．加入過量的燒堿溶液，觀察是否有固體溶解

　　　　C．加熱至高溫，觀察是否有氣泡冒出，是否有硅酸鈣生成

　　　　D．先加過量的鹽酸攪拌，觀察是否有不溶物剩余及氣泡出現；若有不溶物則濾出，投入到氫氧化鈉溶液中看其是否溶解

二、填空題：（40分）

12．實驗室中盛放堿液的試劑瓶不能用玻璃塞，是因為（用化學方程式表示）___________________________。

　　 13．物質A是一種高熔點化合物，不溶于H₂SO₄、硝酸，卻溶于氫氟酸；C是一種氣體；D是白色膠狀沉淀；E是白色固體。A、B、C、D、E之間的轉化如右圖，試推斷：

　　A．________；B．_______；C．_______；D．________；E．________。

　 14．有A、B、C、D四種含硅元素的物質，它們能發生如下反應：

　?。?/span>1）C與燒堿溶液反應生成A和水；（2）A溶液與鈣鹽溶液反應生成白色沉淀D；（3）B在空氣中燃燒生成C;（4）C在高溫下與碳酸鈣反應生成D和一種氣體；（5）C在高溫下與碳反應生成單質B。

　　根據上述變化，寫出A、B、C、D的化學式。

15．寫出以SiO₂為原料制備H₂SiO₃的化學方程式___________________________。

三、簡答題：（5分）

16．下列兩個反應的反應原理是否存在矛盾?為什么?

　　①Na₂SiO₃＋CO₂＋H₂O H₂SiO₃↓＋Na₂CO₃

　?、?/span>siO₂＋Na₂CO₃ Na₂SiO₃＋CO₂↑

答案及詳解：

1．BD解析：SiO₂不溶于水；SiO₂是Si—O鍵結合而成的空間網狀的原子晶體，其中Si、O原子個數比為1∶2，不存在單個的“SiO₂”分子。SiO₂是酸性氧化物，但不與水和一般酸反應，常溫下只能與氫氟酸反應。H₂CO₃的酸性比H₂SiO₃強，故CO₂通入Na₂SiO₃溶液中可發生反應：CO₂＋Na₂SiO₃＋H₂O Na₂CO₃＋H₂SiO₃↓。正確選項為B、D。

2．D

3．B解析：SiO₂是一種難溶于水的固體，故A是不正確的。SiO₂可與HF作用，故保存氫氟酸時不能使用玻璃瓶。SiO₂可與Na₂CO₃在高溫條件下反應是因為生成的CO₂氣體能不斷地從反應體系中逸出，從而促進平衡向正反應方向移動，而并非因為H₂SiO₃酸性比H₂CO₃強。

4．B解析：10gCaCO₃剛好相當于0.1mol，完全反應時恰好可放出0.1mol的CO₂。若其中含有雜質，則應是一個產生CO₂的能力強的（等質量的情況產生比CaCO₃更多的氣體）和另一個產生CO₂的能力不如CaCO₃或干脆不產生CO₂的物質組成的混合物，符合該條件的只有B項。

5．C解析：一般而言，酸性氧化物不與酸起反應，但SiO₂與HF的反應是此規律的特例。由二氧化硅的化學性質知，SiO₂能與NaOH、HF、CaO反應，但不能與HNO₃反應。

6．C解析：學習中要將基礎知識與實際應用相聯系，解題時要善于捕捉關鍵信息。本題主要考查石墨的性質。根據題干中信息“造成輸電線、電廠設備損壞”，可分析知與石墨物理性質中的導電性相關。

7．BD解析：酸酐與對應的酸中心元素化合價相同，SiO₂和H₂SiO₃的化合價相同，所以SiO₂盡管難溶于水，但它仍是硅酸的酸酐，A正確；SiO₂為原子晶體，故SiO₂不能表示其分子組成，即二氧化硅中并不存在SiO₂分子，B錯誤；二氧化硅難溶于水，且不與水反應，無法直接與水反應制取硅酸，C正確；SiO₂與HF酸反應的方程式為：SiO₂＋4HF SiF₄↑十2H₂O，SiF₄不是鹽，SiO₂與HF酸反應只是一種特殊情況，所以不能說SiO₂是兩性氧化物，D錯誤。

8．D 解析：Ca（HCO₃）₂ ＋ ↑①

　　CaCO₃ CaO＋CO₂↑②

　　由①可知當Ca（HCO₃）₂全部分解后，剩余固體質量大于一半，所以只有②也發生反應才有可能使質量減少一半。又因為Ca（HCO₃）₂稍加熱就分解，而CaCO₃必須在高溫下才分解。即當CaCO₃發生分解時，Ca（HCO₃）₂已全部分解完畢。

9．C解析：SiO₂是酸酐的原因應當是它與強堿溶液反應只生成鹽和水，它不溶于水，對應的酸H₂SiO₃也不是強酸，故應選C。

10．D解析：硅的非金屬性比碳弱，A項錯；硅在地殼中的含量在所有的元素中居第二位，排名前四位的是O、Si、Al、Fe，所以B項錯；硅在自然界中是以化合態存在的，所以C項也錯，答案應選D。

11．D解析：SiO₂不溶于除氫氟酸以外的酸，CaO、CaCO₃均可溶于鹽酸且CaCO₃溶于鹽酸有氣泡生成，SiO₂可以溶于NaOH溶液。本題應選D。

12．2NaOH＋SiO₂ Na₂SiO₃＋H₂O

13．SiO₂　　Na₂SiO₃　　CO₂　　H₄SiO₄　　H₂SiO₃

14．Na₂SiO₃　　Si　　SiO₂　　CaSiO₃

15．不矛盾；原因見上。

解析：本題利用CO₂、SiO₂、Na₂SiO₃、H₂CO₃、H₂SiO₃等化合物的性質，考查同學們的邏輯推理能力以及思維的敏捷性和深刻性。反應①是在溶液中進行的反應，反應之所以能夠發生，是由于酸性H₂CO₃＞H₂SiO₃，反應符合“強酸制弱酸”的復分解反應原理；而反應②是在高溫熔融狀態下的反應，由于CO₂可從熔融體中逸出，使得反應可以發生，而與酸性H₂CO₃＞H₂SiO₃無關。

　　點評：①是在水溶液中進行的復分解反應，②是固體與固體之間的反應（非水條件）；①是常溫下的反應，②是高溫條件下的反應。兩個反應的條件不同，實質上沒有可比性，因為它們的反應原理、反應條件與本質均不同。

16．SiO₂＋2NaOH Na₂SiO₃＋H₂O

　　Na₂SiO₃＋2HCl 2NaCl＋H₂SiO₃↓

　　或Na₂SiO₃＋CO₂＋H₂O Na₂CO₃＋H₂SiO₃↓

Na₂SiO₃＋2CO₂＋2H₂O 2NaHCO₃＋H₂SiO₃↓

解析：SiO₂難溶于水，不能與水發生反應，這樣就只能先用SiO₂與其他物質先作用生成硅酸鹽，再根據硅酸是弱酸，用硅酸鹽與酸作用來制備硅酸。

　　點評：一般來說，受熱易分解的酸或堿，其對應的氧化物則不能與水反應，如H₂SiO₃ H₂O＋SiO₂，則SiO₂不能與水反應；Cu（OH）₂ CuO＋H₂O，則CuO不能與水反應。硅酸不能溶于水，且不能溶于（HCl、H₂SO₄、HNO₃等）強酸。不溶于強酸的物質還有：CuS、Ag₂S、PbS、HgS、AgCl、AgBr、AgI、BaSO₄等。