1、选择题 下列叙述正确的是(?)
A.能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是:CO2溶于水生成碳酸,SiO2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸
B.太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能
C.人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅
D.自然界中既存在化合态的硅又存在游离态的硅
参考答案:B
本题解析:A不正确,应该是利用较强的酸制取较弱的来验证,即将CO2通入到硅酸钠溶液中生成硅酸沉淀;C不正确,应该是氧化铝;D不正确,硅的存在形式全部是化合态,答案选B。
点评:关于常见物质的性质、用途等关键是熟练记住,并能灵活运用即可。
本题难度:一般
2、填空题 “蛇纹石石棉”主要成分有二氧化硅、氧化镁和结晶水,它的化学式是Mg6[(OH)4Si2O5]2。
(1)“蛇纹石石棉”的氧化物形式为______________________,其中原子半径最大的元素
在周期表中的位置是______________________。
(2)Si原子的最外层的电子排布式为_____________,SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式
为________________________________________________。
(3) SiCl4比SiO2的熔点_____(填“低”、“高”),原因是__________________________。
(4)从哪些方面不能判断Si和O的非金属性强弱?。
A.利用Si和O在周期表中的位置
B.SiO2与水不发生反应
C.Si在一定条件下与氧气反应,生成SiO2
D.H2SiO3的酸性比H2O的酸性强
参考答案:(1)6MgO·4SiO2·4H2O? (1分)?第三周期ⅡA? (1分)
(2)3s23p2(1分)? SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O? (1分)
(3)低? (1分)? SiCl4是分子晶体,晶体中主要作用力是较弱的分子间作用力;SiO2是原子晶体,晶体中的作用力为共价键,所以后者的熔点更高(1分)
(4)BD? (2分)
本题解析:(1)“蛇纹石石棉”的氧化物形式在进行变换写法时,将各元素表示成氧化物的形式,注意原子个数和元素种类不能变,化合价不能改变,故答案为:6MgO·4SiO2·4H2O。其中原子半径最大的元素是镁,在周期表中的位置是第三周期ⅡA 。
(2)Si原子的最外层的电子排布式为3s23p2,SiO2是酸性氧化物,与NaOH溶液反应生成盐和水,化学方程式为 SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O 。
(3)SiCl4是分子晶体而SiO2是原子晶体,故后都的熔点高。
(4)从哪些方面不能判断Si和O的非金属性强弱A.利用Si和O在周期表中的位置处于同一周期左到右元素非金属性增强,可以判断。B.SiO2与水不发生反应这不能做为判断依据;C.Si在一定条件下与氧气反应,生成SiO2,由于氧的非金属性强,故化合价为负;可以判断。D.H2SiO3的酸性比H2O的酸性强,无法判断。故选BD。
本题难度:一般
3、填空题 硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号?,该能层具有的原子轨道数为?、电子数为?。
(2)硅主要以硅酸盐、?等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以?相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献?个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为?。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键
| C-C
| C-H
| C-O
| Si-Si
| Si-H
| Si-O
|
键能(KJ/mol)
| 356
| 413
| 336
| 226
| 318
| 452
|
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是?。
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是?。
(6)在硅酸盐中,SiO44-四面体(如下图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根;其中Si原子的杂化形式为?。Si与O的原子数之比为?化学式为?。

参考答案:(1)M;9;4?(2)二氧化硅;?(3)共价键;3
(4)Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2
(5)①硅烷中的Si-Si键和Si-H键的键能小于烷烃分子中C-C键和C-H键的键能,稳定性差,易断裂,导致长链硅烷难以形成,所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。
②由于键能越大,物质越稳定,C-H键的键能大于C-O键的键能,故C-H键比C-O键稳定;而Si-H键的键能却远小于Si-O键的键能,所以Si-H键不稳定,而倾向于形成稳定性更强的Si-O键,即更易生成氧化物。
(6)sp3;1:3;[SiO3]n2n-(或SiO32-)
本题解析:(1)基态Si原子中,有14个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,电子占据的最高能层符号为M。该能层具有的原子轨道数为1个s轨道,3个p轨道,5个d轨道。
(2)硅主要以硅酸盐、二氧化硅等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石都属于原子晶体,其中原子与原子之间以共价键相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献为6×1/2=3个原子。
(4)Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为Mg2Si + 4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2。
(5)①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是①C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成。②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键,所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。
(6)中心原子Si原子的杂化形式为sp3,Si与O的原子数之比为1∶3,化学式为[SiO3]n2n-(或SiO32-)。
本题难度:一般
4、选择题 诺贝尔物理学奖曾授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅,下列关于二氧化硅的说法正确的是
A.二氧化硅是酸性氧化物,因此能与水反应生成硅酸
B.用二氧化硅制取单质硅时,当生成2.24 L气体(标准状况)时,得到2.8 g硅
C.二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆
D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应,但能与碳酸钠固体在高温时发生反应
参考答案:D
本题解析:A.二氧化硅是酸性氧化物,由于SiO2不能溶于水,所以不能与水反应生成硅酸。错误。B.用二氧化硅制取单质硅的方程式为:SiO2+2C
Si+2CO↑。若生成2.24 L气体(标准状况),即产生0.1mol的CO,根据方程式可知得到Si为0.05mol.即得到1.4g硅.错误。C.二氧化硅制成的光导纤维,是利用SiO2可以制成无色透明的“玻璃”,利用了该“玻璃”的全反射原理,传导光信号进行通信而被用于制造光缆。错误。D.由于酸性H2CO3>H2SiO3,所以在常温下二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应,但是在高温下能与碳酸钠固体发生反应SiO2+ Na2CO3
CO2↑+ Na2SiO3.这是利用高沸点的酸制取低沸点的酸。与溶液的酸性强弱无关。正确。
本题难度:一般
5、选择题 地壳中含量第一和第二的两种元素形成的化合物,不具有的性质是
A.熔点很高
B.与水反应生成对应的酸
C.可与生石灰反应
D.与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质
参考答案:B
本题解析:地壳中含量第一和第二的两种元素分别是O和Si,二者形成的化合物二氧化硅。二氧化硅是原子晶体,熔点高,硬度大。二氧化硅是酸性氧化物,可溶于生石灰以及碳反应,但不能和水反应生成硅酸,选项B不正确,其余选项都是正确的,答案选B。
点评:该题是基础性试题的考查,试题难易适中,侧重考查学生对二氧化硅性质的了解掌握程度,有利于培养学生的逻辑思维能力和应试能力。该题的关键是记住二氧化硅的结构和性质,难度不大。
本题难度:简单