第七章 硅和硅酸盐工业
第一节 碳族元素
Ⅰ学习重点
1.根据碳族元素原子结构特点，理解为什么碳族元素化合价为正四价和正二价.
2.掌握和解释碳族元素的性质及其逆变规律.
3.了解硅和二氧化硅的结构，掌握硅，二氧化碳，硅酸盐的重要性质.
4.了解硅、二氧化硅的用途.
Ⅱ学习难点
1.用原子结构理论解释碳族元素的性质及其递变规律.
2.硅、二氧化硅、硅酸盐的化学性质.
一、选择题
1.下列气态氢化物中最不稳定的是( )
A.CH4 B.SiH4 C.H2O D.HCl
2.下列说法中，正确的是( )
A. 碳是非金属元素，所以碳单质都是绝缘体
B. 硅的导电性介于金属和绝缘体之间
C. 锗的非金属性比金属性强
D. 锗不存在气态氢化物
3.在元素周期表中，下列有关碳族元素的递变规律正确的是( )
A．自上而下元素的金属性逐渐增强
B.自上而下元素的非金属性逐渐增强
C.自上而下元素单质颜色逐渐变浅
D.自上而下元素单质溶、沸点逐渐升高
4.碳族元素通常显+2价的原因是( )
A.得到2个电子
B.只有两个p电子参加反应
C.一个s电子和一个p电子参加反应
D.只有两个s电子参加反应
5.最近科学家制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为C60.下列说法中，正确的是( )
A.C60是一种新型的化合物 B.C60和石墨都是碳的同素异形体
C.C60中含有离子键 D.C60的式量为720
6.去味剂可以消除冰箱里的一股特殊气味，下列物质可以做去味剂的是( )
A.干冰 B.活性炭 C.氯气 D.二氧化碳
7.纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解，当剩余的固体质量为原试样质量的一半时，碳酸氢钙的分解率是( )
A.50% B.75% C.92.7% D.100%
8.下列关于硅的说法中，不正确的是( )
A.硅是地壳中含量较丰富的元素
B.在自然界里，硅存在于各种矿物质和岩石中的形式是硅酸
C.晶体硅的结构与金刚石相似，都是原子晶体
D.硅是良好的半导体材料
9.等质量的Si和O2在密闭容器中反应后，剩下固体中含氧质量分数是( )
A.＜50% B.50% C.＞50% D.不能确定
10.工业上由粗硅制纯硅有以下反应
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① 
Si(固)+3HCl(气) SiHCl3(气)+H2(气)+381kJ
950℃
②SiHCl3(气)+H2(气) Si(固)+3HCl(气)对上述反应的说法中正确的是( )
A.均为置换反应和氧化-还原反应 B.反应①②实际上互为可逆反应
C.由于反应①放热，则反应②一定吸热 D.提高SiHCl3产率，应采用加压和升温的方法.
11.四氯化硅的结构与四氯化碳相似.对其性质有如下推断：①SiCl4为分子晶体；②常 温常压下是液态；③它是由极性键构成的非极性分子，其中正确的是( )
A.只有① B.只有①③ C.只有②③ D.①②③
12.在下列反应里，氧化剂和还原剂的物质的量之比与质量之比不一致的是( )
A.Cl2+H2O=HClO+HCl B.3NO2+H2O=2HNO3+NO
高温
C.SiO2+3C
SiC+2CO D.Si+O2 SiO2
13.将过量的CO2通入下列溶液中，最终出现浑浊的是( )
A.CaCl2溶液 B.石灰水 C.饱和Na2CO3溶液 D.水玻璃
14.2MgO·SiO2中的酸根离子是( )
A.SiO2-3 B.Si2O4-6 C.SiO4-4 D.SiO2-2
15.能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是( )
A.KOH溶液 B.液溴 C.水玻璃 D.氢氟酸
16.下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥ 浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有( )
A.①②⑥ B.全部 C.①③④⑤ D.②③⑥
17.碳与下列各组物质在高温条件下反应主要生成CO而不是CO2的是( )
A.CaO、FeO B.CuO、ZnO C.H2O、SiO2 D.浓H2SO4、浓HNO3
18.高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中x、y的数值分别是( )
A.7、2 B.6、3 C.5、4 D.3、6
二、填空题
19.碳族元素包括 、 、 、 、 (写名称).位于元素周期表的第 族.其中非金属性最强的是 ，金属性最强的是 . 元素 以+4价化合的化合物是稳定的，而元素 以+2价化合的化合物是稳定的 .
20.某高熔点物质A属于原子晶体，它与纯碱熔融生成B，并放出气体C，C与B溶液反应又生成 纯碱和化合物D，D很不稳定，在干燥空气中会失水变成E，加热E又进一步失水变成A.
①写出它们的化学式：A 、B 、C 、D
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+纯碱
AB： ； B+C D ：
；
D E：
； E A：
.
21.已知A、B、C三元素均为短周期元素.且它们的原子序数间的关系符合：A＜B＜C.A元素原子的最外层电子数为次外层电子数的两倍.B与C可形成BC4型化合物.用元素符号和化学式回答：
(1)A是 ，B是 ，C是
(2)它们的最高价氧化物对应的水化物分别是 、 、 ，其中酸性最弱的是 .
22.如何除去下列物质中的杂质?(用化学方程式表示其过程)
①SiO2中混有CaCO3 ②CaCO3中混有SiO2
③CO2中混有CO
三、计算题
23.以硅酸钠原料制取125g硅胶(含水4%的二氧化硅)，理论上需硅酸钠多少克?
24.金属锡(Sn)的纯度可以通过下列方法分析：将试样溶于盐酸，反应的化学方程式为：Sn+2HCl=SnCl2+H2，再加过量的FeCl3溶液，反应为：SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2，最后用已知浓度的K2Cr2O7滴定Fe2+，反应为：6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O.现有0.613g金属锡样品，照上述各步反应后 ，共用去16mL，0.100mol/LK2Cr2O7溶液.求试样中锡的质量分数.
第七章 硅和硅酸盐工业
第一节 碳簇元素参考答案
一、1.B 2.B 3.A 4.B 5.BD 6.B 7.D 8.B 9.B 10.AC 11.D 12.D 13.C D 14.C 15.B 16.C 17.C 18.C
二、19.碳、硅、锗、锡、铅； IVA；C；Pb；C、Si、Ge、Sn；Pb.
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高温
(2)SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑
Na2SiO3+CO2+H2OH 4SiO4↓+Na2CO3
H4SiO4
H2SiO3+H2O
H2SiO3 H2O+SiO2
21.(1)C、Si、Cl
(2)H2CO3、H2SiO3、HClO4、H2SiO3
22.(1)CaCO3+2HCl CaCl2+2H2O+CO2↑
(2)2NaOH+SiO2
Na2SiO3+H2O
(3)CO+CuO Cu+CO2
三、23.244g24.92.9%