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考点8 碳、硅及其化合物
[题组一 基础小题]
1.下列我国古代优秀艺术作品中,所用材料不属于无机非金属材料的是( )
A.商代后母戊鼎
B.新石器时代人面鱼纹彩陶盆
C.明永乐青花竹石芭蕉纹梅瓶
D.三国青瓷羊形烛台
答案 A
解析 青铜器是金属材料。
2.下列说法正确的是( )
A.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土
B.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
C.12 g金刚石中含有化学键的数目为4 NA
D.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
答案 A
解析 SiO2具有良好的导光性,可用于制光导纤维,用于制造光电池的是晶体硅,B、D错误;12 g金刚石中含有的化学键是×2×NA=2 NA,C错误。
3.CO2通入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是( )
A.CaCl2溶液 B.石灰水
C.饱和Na2CO3溶液 D.Na2SiO3溶液
答案 A
解析 A项,因H2CO3的酸性不如盐酸强,所以CO2通入CaCl2溶液中不反应,无沉淀产生;B项,生成CaCO3沉淀;C项,反应为Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3↓,因为NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,且反应中消耗水,所以有NaHCO3晶体析出;D项,因为H2CO3的酸性强于硅酸,所以会发生反应:Na2SiO3+H2O+CO2===H2SiO3↓+Na2CO3。
4.月球的矿产资源极为丰富,仅月球表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨,月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]等,下列说法或分析不正确的是( )
A.辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B.斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2
C.月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气
D.橄榄石中铁为+2价
答案 B
解析 斜长石的氧化物形式应为K2O·Al2O3·6SiO2,B错误。
5.将足量CO2气体通入水玻璃中,然后加热蒸干,再在高温下充分灼烧,最后得到的固体物质是( )
A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3
C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2
答案 A
解析 将足量CO2气体通入水玻璃中,发生反应:2CO2+Na2SiO3+2H2O===H2SiO3↓+2NaHCO3;加热蒸干高温灼烧时发生反应:H2SiO3H2O+SiO2,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,最后所得固体物质是Na2SiO3,故选A。
6.下列关于硅及其化合物的叙述,错误的是( )
A.硅是良好的半导体材料
B.二氧化硅能与石灰石反应:SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
C.可以用焦炭还原二氧化硅生产硅:SiO2+2CSi+2CO↑
D.水泥的主要成分:Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
答案 D
解析 普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙,D错误。
7.新材料的新秀——石墨烯、氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.石墨烯是一种新型化合物
B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物
C.二者和石墨都是碳的同素异形体
D.氧化石墨烯具有一定的亲水性
答案 D
解析 石墨烯是碳的单质,A错误;氧化石墨烯因为还含有氢元素,故不是石墨烯的氧化物,也不是碳的同素异形体,B、C错误;由于氧化石墨烯结构中含有羟基和羧基等亲水基团,所以具有一定的亲水性,D正确。
8.科学家最近用金属钠还原CCl4和SiCl4制得一种一维SiC纳米棒,相关反应的化学方程式为8Na+CCl4+SiCl4===SiC+8NaCl。下列说法不正确的是( )
A.SiC和SiO2中Si元素的化合价相同
B.上述反应中SiC既是氧化产物又是还原产物
C.SiO2制备单质Si、单质Si制备SiCl4均涉及氧化还原反应
D.一维SiC纳米棒比表面积大,对微小粒子有较强的吸附能力
答案 B
解析 SiC是还原产物,NaCl是氧化产物,B错误。
9.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.二氧化硅为立体网状结构,其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶2
答案 D
解析 二氧化硅晶体中,一个硅原子可形成4个硅氧单键,故硅原子