第10讲 碳、硅及其重要化合物
一、选择题
1．高纯度晶体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：SiO 2
①C
高温Si(粗)――→②HCl 300℃SiHCl 3
――→③过量H 2
1 000℃～1 100℃
Si(纯)下列说法正确的是 ( ) A ．步骤①的化学方程式为：SiO 2＋C=====高温
Si ＋CO 2↑ B ．步骤①②③中每生成或反应1 mol Si ，转移4 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 ．SiHCl 3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl 4(沸点67.6℃)通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl 3
2．下列说法中正确的是 ( )
A ．单质――→O 2氧化物――→H 2O 酸或碱――→NaOH 或HCl 盐，硅单质可以按上述关系进行转化
B ．若a 、b 、c 分别为Si 、SiO 2、H 2SiO 3，则可以通过一步反应实现如图所示的转化关系
C ．二氧化碳和二氧化硅都可溶解在NaOH 溶液中
D ．青花瓷胎体的原料为高岭土[Al 2Si 2O 5(OH)4]，若以氧化物形式可表示为Al 2O 3·SiO 2·H 2O
3．下列除杂方法正确的是( )
A ．SiO 2中含Al 2O 3杂质，可以加入足量NaOH 溶液然后过滤除去
B ．CO 2中含有CO 杂质，可以通入盛有CuO 的玻璃管且加热
C ．CO 2中含有HCl 杂质，可以通过盛有Na 2CO 3溶液的洗气瓶
D ．Na 2CO 3溶液中含有Na 2SiO 3杂质，可以通入足量的CO 2，然后过滤 4．如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是( )
A ．SiO 2属于两性氧化物
B ．盛放Na 2CO 3溶液的试剂瓶用玻璃塞
C ．硅胶吸水后可重复再生
D ．图中所示的转化都是氧化还原反应
5．科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：
容器①中进行的反应为①Si(粗)＋3HCl(g)===SiHCl 3(l)＋H 2(g)；容器②中进行的反应为②SiHCl 3＋H 2===Si(纯)＋3HCl 。

下列说法正确的是 ( ) A ．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用 B ．最好用分液的方法分离Si 和SiHCl 3 C ．反应①和②中HCl 均作氧化剂 D ．反应①和②属于可逆反应 6．下列说法中正确的是( )
A ．单质――→O 2氧化物――→H 2O 酸或碱――――→NaOH 或HCl 盐，硅单质可以按上述关系进 行转化
B ．若a 、b 、c 分别为Si 、SiO 2、H 2SiO 3，则可以通过一步反应实现如图所示 的转化关系：
C ．二氧化碳和二氧化硅都可溶解在NaOH 溶液中
D ．青花瓷胎体的原料为高岭土[Al 2Si 2O 5(OH)4]，若以氧化物形式可表示为 Al 2O 3·SiO 2·H 2O
7．某二价金属的碳酸盐和酸式碳酸盐的混合物跟足量的稀盐酸反应，消耗H ＋和生成CO 2的物质的量之比为6∶5，则该混合物中碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的量之比是 ( )
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3 D．1∶4
8．已知：碳、硅、锗、锡铅为第ⅣA族元素，其原子序数依次增大，碳、硅、锗、锡的＋4价化合物是稳定的，而铅的＋2价化合物是稳定的。

根据元素周期律的知识分析下列关于锗、锡、铅的推断不正确的是 ( )
A．SnCl
2具有较强的还原性，PbO
2
具有较强的氧化性
B．若锗、锡在空气中不反应，铅有可能与氧气反应
C．若锗与盐酸不反应，锡、铅也不能与盐酸反应
D．三种元素的＋4价氢氧化物的碱性由弱到强的顺序：9．下列除杂方法正确的是( )
A．SiO
2中含Al
2
O
3
杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去
B．CO
2
中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管并加热
C．CO
2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na
2
CO
3
溶液的洗气瓶
D．Na
2CO
3
溶液中含有Na
2
SiO
3
杂质，可以通入足量的CO
2
，然后过滤
10．下列说法不正确的是( )
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②根据
反应：SiO
2＋CaCO
3
=====
高温
CaSiO
3
＋CO
2
↑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
二、非选择题
11．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。

(1)下列物质不属于硅酸盐的是________。

A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰
(2)SiO
2是玻璃的主要成分之一，SiO
2
与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
__________________________，工艺师常用________(填物质名称)来雕刻玻璃。

(3)用Na
2SiO
3
水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na
2
SiO
3
可用作
________________。

Na
2SiO
3
可通过SiO
2
与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔
融纯碱时下列坩埚可选用的是( )
A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚C．氧化铝坩D．铁坩埚
(4)工业上常利用反应2C＋SiO
2=====
高温
Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中所含
元素化合价升高的物质是________(填化学式，下同)，氧化剂是___________________________________________________。

12．在下列物质的转化关系中，A是一种固体单质，且常作半导体材料，E是一种白色沉淀，F是最轻的气体单质。

据此填写：
(1)B的化学式是________，目前在现代通讯方面B已被用作________主要原
料。

(2)B和a溶液反应的离子方程式是____________________________________
_________________________________________________________________。

(3)A和a溶液反应的离子方程式是____________________________________
_________________________________________________________________。

(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是_________________________________
_________________________________________________________________。

1311．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如
图所示的转化关系，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na
2RO
3
)
和氢气。

请回答下列问题：
(1)写出各物质的化学式：A________，B________，
C________，D________，E________。

(2)写出反应①的化学方程式：______________________，该反应中氧化剂
与还原剂的物质的量之比为________。

(3)写出反应④的离子方程式：___________________________
_____________________________________________________。

(4)写出反应⑤的离子方程式：___________________________。

(5)H
2CO
3
的酸性强于E，请用离子方程式予以证明：
_____________________________________________________。

答案：
DCBCA CBCAA
11 (1)D (2)SiO
2＋2NaOH===Na
2
SiO
3
＋H
2
O 氢氟酸(3)防火剂 D (4)C
SiO
2
12 (1)SiO
2
光导纤维
(2)SiO
2＋2OH－===SiO2－
3
＋H
2
O
(3)Si＋2OH－＋H
2O===SiO2－
3
＋2H
2
↑
(4)SiO2－
3＋2H＋===H
2
SiO
3
↓
13：(1)SiO
2CaSiO
3
Na
2
SiO
3
Si H
2
SiO
3
(2)SiO
2
＋2C=====
高温
Si＋2CO↑
1∶2(3)Si＋2OH－＋H
2O===SiO2－
3
＋2H
2
↑
(4)SiO2－
3＋Ca2＋===CaSiO
3
↓
(5)SiO2－
3＋CO
2
＋H
2
O===H
2
SiO
3
↓＋CO2－
3。