第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角---硅 第1课时 二氧化硅和硅酸（教师版）
【知识回顾】
一、硅元素的存在
二、二氧化硅
1．存在：SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是SiO2。
2．结构：SiO2晶体是四面体空间网状结构，每个Si周围结合4个O，每个O周围有2个Si，Si∶O=1:2。 3．物理性质：SiO2的熔点高，硬度大，不溶于水。 4．化学性质
5．用途
(1)沙子是基本的建筑材料。
(2)纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。 (3)石英和玛瑙制作饰物和工艺品。 (4)实验室中使用的石英坩埚。
三、硅酸
1．物理性质：硅酸是一种不溶于水的白色胶状物。 2．化学性质
(1)弱酸性：向Na2SiO3溶液中通入CO2气体
化学方程式为：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
结论(酸性)：H2SiO3 ＜ H2CO3
(2)不稳定性：H2SiO3不稳定，受热易分解 化学方程式为：3．制备
4．存在及用途：浓度小→硅酸溶胶，浓度大→硅酸凝胶，其中，硅酸凝胶干燥脱水得到硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有强的吸水性，常用作干燥剂或催化剂的载体。
【思考辨析】
1．请将下列物质与相应的用途连接起来。
(1)SiO2 A.玛瑙饰物
B.干燥剂 C.催化剂载体 D.光导纤维
(2)硅胶
答案：(1)—A、D (2)—B、C
2．判断正误(正确打“√”号，错误打“×”号)。
(1)硅元素在自然界中既有化合态，又有游离态。( ) (2)SiO2是空间正四面体网状结构晶体。( )
(3)SiO2是酸性氧化物，与任何酸都不能发生反应。( ) (4)利用石英坩埚可熔融NaOH固体。( )
(5)向Na2SiO3溶液中通入CO2，有白色胶状沉淀产生，可证明酸性：H2CO3>H2SiO3( ) 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
3．长距离联网所使用的传输速度快、信息量大的线路，其材料的主要化学成分为________，该材料的名称是________。这种材料被埋在地下时，如果裸露在碱性土壤中，会导致断路，用离子方程式说明原因：______________________________________。
－答案：SiO2 光导纤维 SiO2＋2OH－===SiO23＋H2O
4．下列关于硅酸的叙述，错误的是( ) A．硅酸是一种很弱的酸
B．硅酸可由二氧化硅与水反应制得 C．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅 D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得
解析：二氧化硅对应的酸虽是硅酸，但由于二氧化硅不溶于水也不与水反应，所以B项错误。答案：B
CO2和SiO2的比较
【例题1】下列叙述正确的是 ( )
A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似
高温
B．因为CaCO3＋SiO2=====CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强 C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
D．SiO2晶体熔、沸点高，硬度大，故可用于制做光导纤维
[解析] CO2的熔沸点低，溶于水，SiO2的熔沸点 高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是SiO2的特殊性质，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱，B错；SiO2晶体在光学方面的特性，决定了其可制做光导纤维，D错。[答案] C
H2CO3与H2SiO3性质的比较
【例题2】下列关于硅酸的说法正确的是 ( ) A．硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得
B．用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质 C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应 D．硅胶可用作袋装食品的干燥剂
[解析] SiO2不能与水反应生成硅酸，A错；B中反应是利用了强酸制弱酸的性质，B错；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C错。[答案] D
1．(对应考点一)下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( )
A．CO2、SiO2都是酸性氧化物
B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物 D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的
解析：CO2可溶于水生成H2CO3，但SiO2却不能溶于水生成H2SiO3，B错误；SiO2与CO2都是酸性氧化物，A正确，C错误；CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子，D错误。答案：A
2．(对应考点一)下列说法不正确的是( ) ．
A．因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物 B．在反应SiO2＋2C=====Si＋2CO↑中SiO2作氧化剂 C．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大 D．氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸
解析：A项，SiO2不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物，错误；B项，在该反应中SiO2被C还原为Si，SiO2作氧化剂，正确；C项，由于SiO2是一种空间立体网状结构的物质，故熔点高，硬度大，正确；D项，SiO2能与氢氟酸反应，故常用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，正确。答案：A
3．(对应考点二)下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是( ) ．
A．两者均为弱酸
B．两者均可使紫色石蕊试液变红色
C．CO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸 D．两者受热时均可以分解
解析：硅酸不能使紫色石蕊试液变红，B不正确。答案：B
4．(对应考点二)碳酸的酸性比硅酸强，某化学课外小组搜集了大量的证据证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性。其中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与碳酸钙、碳酸钠等固体反应生成CO2
D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
高温
解析：根据强酸制弱酸的规律，CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀的事实可证明碳酸的酸性比硅酸强。答案：B
5．(实验题)为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为____________。
(2)装置B所盛的试剂是________________________，其作用是_________________。 (3)装置C所盛试剂是_____________________________________________________， C中反应的离子方程式是_________________________________________________。 (4)由此可得出的结论是：酸性________>__________>________。
解析：根据强酸＋弱酸盐―→弱酸＋强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3，根据Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑可以知道酸性HCl强于H2CO3，然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判断酸性H2CO3>H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故可选用饱和NaHCO3溶液。
答案：(1)盐酸 (2)饱和NaHCO3溶液 吸收HCl气体 (3)Na2SiO3溶液
2－－SiO23＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO3 (4)HCl H2CO3 H2SiO3
(1)SiO2是硅最重要的化合物，其组成多样，石英、沙子、玛瑙、光导纤维等的主要成分均为SiO2。 (2)SiO2为酸性氧化物，可与CaO、NaOH等反应，
高温
SiO2＋CaO=====CaSiO3 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(3)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，氢氟酸可用来刻蚀玻璃。
(4)硅酸酸性比碳酸还弱，可用方程式：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓来证明。硅酸凝胶经干燥脱水后得到硅胶，常用做干燥剂和催化剂的载体。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．关于二氧化硅，下列叙述不正确的是( ) ．
A．水晶的成分是二氧化硅
B．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别 C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸 D．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应
解析：水晶的主要成分为SiO2，A项正确；CO2是由分子构成的，而SiO2是Si和O按1∶2组成的空间立体网状结构的晶体，二者物理性质差别较大，B正确；SiO2不溶于水也不与水反应，C项正确；SiO2可以与氢氟酸反应，D项不正确。答案：D 2．下列离子方程式，正确的是( )
A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2＋2OH＋CO2===CaCO3↓＋H2O
＋
－
2
B．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO23＋SiO2===SiO3＋CO2↑
－
－
C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2＋2OH===SiO23＋H2↑
－
－
D．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3＋2OH===SiO23＋2H2O
－
－
解析：过量二氧化碳通入澄清石灰水中生成可溶性的碳酸氢钙，碳酸钠溶液中加入二氧化硅不反应，二氧化硅与烧碱溶液反应生成硅酸钠和水，故A、B、C均错误。答案：D 3．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是( )
A．CO2→H2CO3 C．Na2O2→Na2CO3
B．SiO2→Na2SiO3 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
4．(双选题)素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶，现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。水晶是较纯净的透明的石英晶体，石英的主要成分是SiO2。下列有关石英的叙述正确的是( )
A．石英都是无色透明晶体，可作装饰品，也可以制作光学仪器 B．石英晶体中每个Si周围结合4个O，每个O周围结合2个Si
C．石英制做的光导纤维在强碱性条件下易发生“断”路 D．石英不可以用来制取高纯硅，可以制光导纤维
解析：纯净的SiO2晶体水晶是无色的，而其他的石英晶体具有不同的颜色，如玛瑙。石英是光导纤维的材料，通过石英与碳反应可以得到单质Si，然后再与Cl2反应生成SiCl4，SiCl4与H2反应得到纯净的Si。答案：BC
5．在一定条件下，下列物质不能和SiO2反应的是( )
①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 ⑧氟气 A．③⑤⑦⑧
B．⑤⑦⑧ C．⑤⑧
D．⑤
解析：二氧化硅是酸性氧化物，可与碱及碱性氧化物反应，⑥、⑦能反应；二氧化硅与纯碱(或碳酸钙)在高温下能发生反应，②、③能反应；二氧化硅在高温下还能与焦炭发生置换反应，①能反应；二氧化硅作为一种特殊的氧化物还能与氟气、氢氟酸反应，④、⑧能反应；二氧化硅与硝酸不反应，⑤不能反应。答案：D
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(8分)指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A～E选项中选择正确答案填入括号内。
(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O( ) (2)SiO2＋2C=====Si＋2CO↑( ) (3)SiO2＋3C=====SiC＋2CO↑( ) (4)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O( ) A．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B．氧化性
C．酸性氧化物的通性 D．未参加氧化还原反应
解析：(1)中SiO2表现的是酸性氧化物的性质。(2)中是SiO2得电子，显氧化性。(3)中得失电子的是C，SiO2未参与得失电子。(4)是雕刻玻璃的反应。答案：(1)C (2)B (3)D (4)A 7．(11分)下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：
高温高温
解析：SiO2(CaCO3)：可利用SiO2不溶于盐酸而CaCO3溶于盐酸的性质除去CaCO3；CO2(SO2)：可通入饱和NaHCO3溶液；NaHCO3(Na2SiO3)：通入足量CO2气体；SiO2(NaCl)：溶于水过滤。 答案：
8.(11分)A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。请填空：
(1)形成单质A的原子的结构示意图为________，它的最高化合价为________。
(2)B的化学式(分子式)为________。B和碳反应生成A和E的化学方程式是__________。 (3)C的化学式为________，D的化学式为________。
解析：“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质”知A是硅，根据图可初步假定B是SiO2，然后代入转化关系进行验证。 答案：(1)
＋4 (2)SiO2 SiO2＋2C=====Si＋2CO↑ (3)CaSiO3 Na2SiO3
高温
第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角---硅 第1课时 二氧化硅和硅酸（教师版）
【知识回顾】
一、硅元素的存在
二、二氧化硅
1．存在：SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是SiO2。
2．结构：SiO2晶体是四面体空间网状结构，每个Si周围结合4个O，每个O周围有2个Si，Si∶O=1:2。 3．物理性质：SiO2的熔点高，硬度大，不溶于水。 4．化学性质
5．用途
(1)沙子是基本的建筑材料。
(2)纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。 (3)石英和玛瑙制作饰物和工艺品。 (4)实验室中使用的石英坩埚。
三、硅酸
1．物理性质：硅酸是一种不溶于水的白色胶状物。 2．化学性质
(1)弱酸性：向Na2SiO3溶液中通入CO2气体
化学方程式为：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
结论(酸性)：H2SiO3 ＜ H2CO3
(2)不稳定性：H2SiO3不稳定，受热易分解 化学方程式为：3．制备
4．存在及用途：浓度小→硅酸溶胶，浓度大→硅酸凝胶，其中，硅酸凝胶干燥脱水得到硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有强的吸水性，常用作干燥剂或催化剂的载体。
【思考辨析】
1．请将下列物质与相应的用途连接起来。
(1)SiO2 A.玛瑙饰物
B.干燥剂 C.催化剂载体 D.光导纤维
(2)硅胶
答案：(1)—A、D (2)—B、C
2．判断正误(正确打“√”号，错误打“×”号)。
(1)硅元素在自然界中既有化合态，又有游离态。( ) (2)SiO2是空间正四面体网状结构晶体。( )
(3)SiO2是酸性氧化物，与任何酸都不能发生反应。( ) (4)利用石英坩埚可熔融NaOH固体。( )
(5)向Na2SiO3溶液中通入CO2，有白色胶状沉淀产生，可证明酸性：H2CO3>H2SiO3( ) 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
3．长距离联网所使用的传输速度快、信息量大的线路，其材料的主要化学成分为________，该材料的名称是________。这种材料被埋在地下时，如果裸露在碱性土壤中，会导致断路，用离子方程式说明原因：______________________________________。
－答案：SiO2 光导纤维 SiO2＋2OH－===SiO23＋H2O
4．下列关于硅酸的叙述，错误的是( ) A．硅酸是一种很弱的酸
B．硅酸可由二氧化硅与水反应制得 C．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅 D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得
解析：二氧化硅对应的酸虽是硅酸，但由于二氧化硅不溶于水也不与水反应，所以B项错误。答案：B
CO2和SiO2的比较
【例题1】下列叙述正确的是 ( )
A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似
高温
B．因为CaCO3＋SiO2=====CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强 C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
D．SiO2晶体熔、沸点高，硬度大，故可用于制做光导纤维
[解析] CO2的熔沸点低，溶于水，SiO2的熔沸点 高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是SiO2的特殊性质，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱，B错；SiO2晶体在光学方面的特性，决定了其可制做光导纤维，D错。[答案] C
H2CO3与H2SiO3性质的比较
【例题2】下列关于硅酸的说法正确的是 ( ) A．硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得
B．用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质 C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应 D．硅胶可用作袋装食品的干燥剂
[解析] SiO2不能与水反应生成硅酸，A错；B中反应是利用了强酸制弱酸的性质，B错；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C错。[答案] D
1．(对应考点一)下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( )
A．CO2、SiO2都是酸性氧化物
B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物 D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的
解析：CO2可溶于水生成H2CO3，但SiO2却不能溶于水生成H2SiO3，B错误；SiO2与CO2都是酸性氧化物，A正确，C错误；CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子，D错误。答案：A
2．(对应考点一)下列说法不正确的是( ) ．
A．因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物 B．在反应SiO2＋2C=====Si＋2CO↑中SiO2作氧化剂 C．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大 D．氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸
解析：A项，SiO2不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物，错误；B项，在该反应中SiO2被C还原为Si，SiO2作氧化剂，正确；C项，由于SiO2是一种空间立体网状结构的物质，故熔点高，硬度大，正确；D项，SiO2能与氢氟酸反应，故常用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，正确。答案：A
3．(对应考点二)下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是( ) ．
A．两者均为弱酸
B．两者均可使紫色石蕊试液变红色
C．CO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸 D．两者受热时均可以分解
解析：硅酸不能使紫色石蕊试液变红，B不正确。答案：B
4．(对应考点二)碳酸的酸性比硅酸强，某化学课外小组搜集了大量的证据证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性。其中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与碳酸钙、碳酸钠等固体反应生成CO2
D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
高温
解析：根据强酸制弱酸的规律，CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀的事实可证明碳酸的酸性比硅酸强。答案：B
5．(实验题)为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为____________。
(2)装置B所盛的试剂是________________________，其作用是_________________。 (3)装置C所盛试剂是_____________________________________________________， C中反应的离子方程式是_________________________________________________。 (4)由此可得出的结论是：酸性________>__________>________。
解析：根据强酸＋弱酸盐―→弱酸＋强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3，根据Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑可以知道酸性HCl强于H2CO3，然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判断酸性H2CO3>H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故可选用饱和NaHCO3溶液。
答案：(1)盐酸 (2)饱和NaHCO3溶液 吸收HCl气体 (3)Na2SiO3溶液
2－－SiO23＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO3 (4)HCl H2CO3 H2SiO3
(1)SiO2是硅最重要的化合物，其组成多样，石英、沙子、玛瑙、光导纤维等的主要成分均为SiO2。 (2)SiO2为酸性氧化物，可与CaO、NaOH等反应，
高温
SiO2＋CaO=====CaSiO3 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(3)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，氢氟酸可用来刻蚀玻璃。
(4)硅酸酸性比碳酸还弱，可用方程式：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓来证明。硅酸凝胶经干燥脱水后得到硅胶，常用做干燥剂和催化剂的载体。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．关于二氧化硅，下列叙述不正确的是( ) ．
A．水晶的成分是二氧化硅
B．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别 C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸 D．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应
解析：水晶的主要成分为SiO2，A项正确；CO2是由分子构成的，而SiO2是Si和O按1∶2组成的空间立体网状结构的晶体，二者物理性质差别较大，B正确；SiO2不溶于水也不与水反应，C项正确；SiO2可以与氢氟酸反应，D项不正确。答案：D 2．下列离子方程式，正确的是( )
A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2＋2OH＋CO2===CaCO3↓＋H2O
＋
－
2
B．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO23＋SiO2===SiO3＋CO2↑
－
－
C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2＋2OH===SiO23＋H2↑
－
－
D．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3＋2OH===SiO23＋2H2O
－
－
解析：过量二氧化碳通入澄清石灰水中生成可溶性的碳酸氢钙，碳酸钠溶液中加入二氧化硅不反应，二氧化硅与烧碱溶液反应生成硅酸钠和水，故A、B、C均错误。答案：D 3．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是( )
A．CO2→H2CO3 C．Na2O2→Na2CO3
B．SiO2→Na2SiO3 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
4．(双选题)素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶，现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。水晶是较纯净的透明的石英晶体，石英的主要成分是SiO2。下列有关石英的叙述正确的是( )
A．石英都是无色透明晶体，可作装饰品，也可以制作光学仪器 B．石英晶体中每个Si周围结合4个O，每个O周围结合2个Si
C．石英制做的光导纤维在强碱性条件下易发生“断”路 D．石英不可以用来制取高纯硅，可以制光导纤维
解析：纯净的SiO2晶体水晶是无色的，而其他的石英晶体具有不同的颜色，如玛瑙。石英是光导纤维的材料，通过石英与碳反应可以得到单质Si，然后再与Cl2反应生成SiCl4，SiCl4与H2反应得到纯净的Si。答案：BC
5．在一定条件下，下列物质不能和SiO2反应的是( )
①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 ⑧氟气 A．③⑤⑦⑧
B．⑤⑦⑧ C．⑤⑧
D．⑤
解析：二氧化硅是酸性氧化物，可与碱及碱性氧化物反应，⑥、⑦能反应；二氧化硅与纯碱(或碳酸钙)在高温下能发生反应，②、③能反应；二氧化硅在高温下还能与焦炭发生置换反应，①能反应；二氧化硅作为一种特殊的氧化物还能与氟气、氢氟酸反应，④、⑧能反应；二氧化硅与硝酸不反应，⑤不能反应。答案：D
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(8分)指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A～E选项中选择正确答案填入括号内。
(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O( ) (2)SiO2＋2C=====Si＋2CO↑( ) (3)SiO2＋3C=====SiC＋2CO↑( ) (4)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O( ) A．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B．氧化性
C．酸性氧化物的通性 D．未参加氧化还原反应
解析：(1)中SiO2表现的是酸性氧化物的性质。(2)中是SiO2得电子，显氧化性。(3)中得失电子的是C，SiO2未参与得失电子。(4)是雕刻玻璃的反应。答案：(1)C (2)B (3)D (4)A 7．(11分)下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：
高温高温
解析：SiO2(CaCO3)：可利用SiO2不溶于盐酸而CaCO3溶于盐酸的性质除去CaCO3；CO2(SO2)：可通入饱和NaHCO3溶液；NaHCO3(Na2SiO3)：通入足量CO2气体；SiO2(NaCl)：溶于水过滤。 答案：
8.(11分)A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。请填空：
(1)形成单质A的原子的结构示意图为________，它的最高化合价为________。
(2)B的化学式(分子式)为________。B和碳反应生成A和E的化学方程式是__________。 (3)C的化学式为________，D的化学式为________。
解析：“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质”知A是硅，根据图可初步假定B是SiO2，然后代入转化关系进行验证。 答案：(1)
＋4 (2)SiO2 SiO2＋2C=====Si＋2CO↑ (3)CaSiO3 Na2SiO3
高温