《无机非金属材料的主角——硅》典例精析二

1．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（　　）

A．CO₂→H₂CO₃              B．SiO₂→Na₂SiO₃

C．Na₂O₂→Na₂CO₃            D．SiO₂→H₂SiO₃

【解析】由于SiO₂不溶水也不与水反应，所以由SiO₂制取H₂SiO₃需先使SiO₂与强碱反应制得可溶性硅酸盐后，再与酸反应才能制得H₂SiO₃。

【答案】D

2．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（　　）

A．CO₂溶于水形成碳酸，SiO₂难溶于水

B．CO₂通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀

C．高温下SiO₂与碳酸盐反应生成CO₂

D．CO₂是气体，而SiO₂是固体

【解析】根据较强酸制较弱酸的原理，向可溶性硅酸盐溶液中通入CO₂生成硅酸，可证明H₂CO₃酸性强于硅酸。

【答案】B

3．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是（　　）

A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出

B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解

C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成

D．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解

【解析】SiO₂不溶于除氢氟酸以外的任何酸，CaO、CaCO₃均可溶于盐酸且CaCO₃溶于盐酸有气泡生成，SiO₂可以溶于NaOH溶液。

【答案】D

4．将过量的CO₂分别通入①CaCl₂溶液；②Na₂SiO₃溶液；③NaAlO₂溶液；④饱和Na₂CO₃溶液；⑤Ca(OH)₂，最终溶液中有白色沉淀析出的是（　　）

A．①②③④⑤            B．②③④

C．②④⑤                D．①②④

【解析】过量CO₂通入Na₂SiO₃、NaAlO₂有白色沉淀H₂SiO₃、Al(OH)₃产生；过量CO₂通入饱和Na₂CO₃溶液中：Na₂CO₃＋CO₂＋H₂O=2NaHCO₃↓，生成的NaHCO₃溶解度比Na₂CO₃溶解度小而结晶析出；过量的CO₂通入Ca(OH)₂溶液中最终生成Ca(HCO₃)₂而无沉淀析出：Ca(OH)₂＋2CO₂=Ca(HCO₃)₂。

【答案】B

5．下列不属于硅酸盐产品的是（　　）

A．陶瓷        B．水泥          C．玻璃         D．光导纤维

【解析】陶瓷、水泥、玻璃都是传统的硅酸盐产品，光导纤维的主要成分是SiO₂。

【答案】D

6．下列关于碳和硅的比较，正确的是（　　）

A．它们的最高价氧化物都能与水反应生成对应的酸

B．碳和硅的最高正价都是＋4价

C．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位

D．碳和硅在自然界存在形式都是既有游离态也有化合态

【解析】SiO₂不溶于水也不与水反应，A不正确；在地壳中含量第一的是氧元素，硅占第二位，C不正确；自然界中有游离态的碳（金刚石），但是没有游离态的硅，因为硅是一种亲氧元素，D不正确。

【答案】B

7．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

【解析】A项，晶体硅属于非金属单质；B项，硅具有亲氧性，自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在；C项，SiO₂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。

【答案】D

8．几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：

（1）写出图示反应的几种物质的化学式：

A            ，B           ，C           ，D           ，E           。

（2）写出下列反应的化学方程式：

①B→A：                                                                  ；

②B→E：                                                                  。

（3）写出下列溶液中反应的离子方程式：

①A→D                                                                  ；

②D→C                                                                  。

【解析】本题的突破点在于A和B，含硅的物质与碳在加强热的条件下反应的只有SiO₂，其反应为，故A为Si，B为SiO₂，则由硅的化合物之间关系可推知：C为H₂SiO₃，D为Na₂SiO₃，E为CaSiO₃。

【答案】（1）Si   SiO₂   H₂SiO₃   Na₂SiO₃   CaSiO₃

（2）