（安徽專用）版高考化學 課時提能演練十 41 無機非金屬材料的主角 硅 新人教版（含精細解析）

【安徽】2023版化學復(fù)習方略課時提能演練(十)4.1無機非金屬材料的主角硅（人教版）（45分鐘100分）一、選擇題(本題包括10小題，每小題6分，共60分)1.(2023·武漢模擬)據(jù)《參考消息》報道，有科學家提出硅是“21世紀的能源”、“未來的石油”的觀點。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，下列關(guān)于其有利因素的說法中，你認為不妥的是()A.便于運輸、儲存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料B.自然界的含硅化合物易開采C.硅燃燒放出的熱量大，燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度低且容易有效控制D.自然界中存在大量單質(zhì)硅2.下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是()①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品③高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導纖維④陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A.①②B.①④C.②③D.③④3.可以用來檢驗碳酸氫鈉粉末中是否混有碳酸鈉的實驗方法是()A.加熱，看有無氣體放出B.滴加鹽酸，看有無氣體放出C.溶于水后，滴加稀的氯化鋇溶液看有無白色沉淀生成D.溶于水后，滴加澄清石灰水看有無白色沉淀生成4.下列有關(guān)說法正確的是()A.(2023·福建高考)CO2、CH4、N2等均是造成溫室效應(yīng)的氣體B.(2023·山東高考)14C可用于文物鑒定，14C與C.(2023·江蘇高考)二氧化硅不與任何酸反應(yīng)，可用石英制造耐酸容器D.(2023·廣東高考)精煉粗鋁時要清除坩堝表面的石英砂，鋁與石英砂反應(yīng)的方程式為3SiO2＋4Aleq\o(=,\s\up7(高溫))3Si＋2Al2O35.(2023·安慶模擬)一定量CO2通入某濃度的NaOH溶液得溶液A，向A溶液中逐滴滴入稀鹽酸，加入n(HCl)與生成n(CO2)的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A.通入的CO2氣體在標準狀況下可能大于22.4LB.A溶液中n(NaOH)＝2n(Na2CO3)C.A溶液中既含Na2CO3，又含NaHCO3D.A溶液中一定只有Na2CO36.(2023·大綱版全國卷)將足量CO2通入下列各溶液中，所含離子還能大量共存的是()A.K＋、SiOeq\o\al(2－,3)、Cl－、NOeq\o\al(－,3)B.H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)C.Na＋、S2－、OH－、SOeq\o\al(2－,4)D.Na＋、C6H5O－、CH3COO－、HCOeq\o\al(－,3)7.(預(yù)測題)下列說法正確的是()A.CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在B.檢驗紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可C.在粗硅的制取中，2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑硅被還原，所以硅的非金屬性比碳強D.用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后通CO28.(2023·海南高考改編)“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液來“捕捉”CO2，其基本過程如圖所示(部分條件及物質(zhì)未標出)。下列有關(guān)該方法的敘述中不正確的是()A.能耗大是該方法的一大缺點B.整個過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是CaO和NaOHC.“反應(yīng)、分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾D.該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品9.諾貝爾物理學獎曾授予“光纖之父”英國華裔科學家高錕以及兩位美國科學家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯。光導纖維的主要成分是二氧化硅，下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是()A.二氧化硅是酸性氧化物，因此能與水反應(yīng)生成硅酸B.用二氧化硅制取單質(zhì)硅時，當生成2.24L氣體(標準狀況)時，得到2.8g硅C.二氧化硅制成的光導纖維，由于導電能力強而被用于制造光纜D.二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，但能與碳酸鈉固體在高溫時發(fā)生反應(yīng)10.(易錯題)將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是()A.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2D.SiO2二、非選擇題(本題包括3小題，共40分)11.(12分)CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。(1)下列關(guān)于CO2的說法正確的是(填序號)________。①減少化石燃料的使用，充分利用太陽能、風能等清潔能源可有效降低大氣中CO2的含量②植樹造林，增大植被面積可以有效降低大氣中CO2的含量③二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、懸浮微粒的含量都是空氣質(zhì)量日報的內(nèi)容④空氣中CO2的含量過高會導致酸雨的形成(2)下列措施不能減少二氧化碳排放的是(填序號)①利用太陽能制氫②關(guān)停小火電企業(yè)③舉行“地球一小時”熄燈活動④推廣使用煤液化技術(shù)(3)下列反應(yīng)不產(chǎn)生溫室氣體的是(填序號)_______。①用純堿制玻璃②用煤炭作燃料③用鐵礦石煉鐵④用氨制碳酸銨(4)目前，關(guān)于二氧化碳是否為大氣污染物有不同的觀點。認為“二氧化碳不是大氣污染物”的理由是(填序號)。①二氧化碳是重要的化工原料②二氧化碳是植物光合作用的必備原料③二氧化碳是無色、無味、無毒的氣體④除二氧化碳以外，甲烷、一氧化二氮等也是溫室氣體12.(16分)A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導體材料，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料——光導纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A位于第族，與A同族但相對原子質(zhì)量比A小的元素B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，A與B在原子的電子層結(jié)構(gòu)上的相同點是____________________________________________________。(2)易與C發(fā)生化學反應(yīng)的酸是(填名稱)，反應(yīng)的化學方程式是_____________________________________________________________。(3)將C與純堿混合高溫熔融時也發(fā)生化學反應(yīng)生成D，同時還生成B的最高價氧化物E；將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發(fā)生化學反應(yīng)生成含A的化合物F。①寫出生成D和F的化學方程式：___________________________________________________________________，___________________________________________________________________。②要將NaOH高溫熔化，下列坩堝中不可選用的是。A.普通玻璃坩堝B.石英玻璃坩堝C.氧化鋁坩堝D.鐵坩堝(4)100gC與石灰石的混合物充分反應(yīng)后生成的氣體在標準狀況下的體積為11.2L,100g混合物中石灰石的質(zhì)量分數(shù)是。13.(12分)(探究題)為了證明一氧化碳具有還原性，有人設(shè)計了下列實驗：(1)裝置B中最適宜的試劑是________________________________________。(2)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是________________________________。(3)必須用裝置C吸收除去氣體中水蒸氣的理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若根據(jù)F中石灰水變渾濁的現(xiàn)象也能確定CO具有還原性，應(yīng)在上圖中裝置與之間連接下列裝置中的(填序號)。答案解析1.【解析】選D。硅是固體，便于運輸、儲存；硅常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，是非常安全的；硅在自然界存在廣泛，硅化合物易開采，其燃燒產(chǎn)物為SiO2，對環(huán)境污染程度低；自然界沒有游離態(tài)的硅，因此，D是錯誤的。2.【解析】選B。水晶飾物的主要成分是SiO2，②錯誤；用于制作光導纖維的是SiO2，③錯誤。3.【解析】選C。加熱時，無論碳酸氫鈉粉末中是否混有碳酸鈉粉末，碳酸氫鈉都會分解放出氣體，A錯；B、D兩選項中，無論碳酸氫鈉粉末中是否混有碳酸鈉粉末，都會有相同的現(xiàn)象；溶于水后，滴加稀的氯化鋇溶液，若混有碳酸鈉，則會產(chǎn)生白色沉淀；若無碳酸鈉則不會產(chǎn)生沉淀。4.【解析】選D。N2不是造成溫室效應(yīng)的氣體，A錯；14C與12C互為同位素，B錯；SiO5.【解析】選B。由圖像可知，CO2全部放出，說明通入的CO2只有1mol，而在加入3molHCl時才開始產(chǎn)生氣體，加入4molHCl后，CO2釋放完全，說明有2molHCl與NaOH反應(yīng)，1molHCl與Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3，所以A溶液中應(yīng)有NaOH和Na2CO3，且NaOH物質(zhì)的量是Na2CO3的2倍，B項正確。6.【解析】選B。將足量CO2通入各項溶液中，A中SiOeq\o\al(2－,3)會變成H2SiO3沉淀，C中OH－會生成HCOeq\o\al(－,3)，D中C6H5O－會轉(zhuǎn)化為C6H5OH，故B正確。7.【解析】選D。A選項中NO易被空氣氧化，A錯誤；B選項中KSCN溶液變紅色只能說明紅磚中含有＋3價的鐵，并不能說明鐵以氧化鐵形式存在，B錯誤；C選項中通過該反應(yīng)可判斷還原性C>Si，但實際上非金屬性：C>Si，C錯誤；D選項正確。8.【解題指南】解答本題注意以下兩點：(1)注意各物質(zhì)的流向，明確各裝置中發(fā)生的反應(yīng)。(2)聯(lián)系反應(yīng)條件和實驗操作綜合分析?！窘馕觥窟xC。將流程圖細化為下圖，問題可迎刃而解。碳酸鈣需要高溫才能分解，故A正確；循環(huán)利用的應(yīng)該有CaO和NaOH兩種物質(zhì)，故B正確；“反應(yīng)、分離”環(huán)節(jié)中，分離的是NaOH溶液和碳酸鈣沉淀的混合物，只需過濾即可，用不到蒸發(fā)結(jié)晶，故C錯誤；D選項中工業(yè)上可用CO2制備甲醇，故D正確。9.【解題指南】解答本題注意以下兩點：(1)酸性氧化物與水化合能生成相應(yīng)的酸，但酸性氧化物不一定都能溶于水。(2)二氧化硅不能導電，光纜傳導的不是電流而是光信號?！窘馕觥窟xD。A項SiO2不與H2O反應(yīng)；B項SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO↑＋Si，生成2.24LCO(標準狀況)時，得到1.4gSi；C項光導纖維不能導電，它傳導的是光信號。10.【解析】選A。將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O=H2SiO3↓＋2NaHCO3；加熱蒸干高溫灼燒時發(fā)生反應(yīng)：H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋SiO2；2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O；SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，各反應(yīng)物存在如下關(guān)系：H2SiO3～2NaHCO3，H2SiO3～SiO2,2NaHCO3～Na2CO3～SiO2，由上述關(guān)系可知，最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3，故選A項?！菊`區(qū)警示】本題易錯選C，錯因主要是容易忽視在高溫條件下充分灼燒時，Na2CO3和SiO2還能夠繼續(xù)反應(yīng)生成Na2SiO3。11.【解析】(1)①可以直接減少CO2的產(chǎn)生，正確；②植樹造林，增大植被面積能夠增強植物的光合作用，是吸收CO2的重要途徑，正確；③二氧化碳雖然會造成溫室效應(yīng)，但對空氣質(zhì)量影響不大，故不列入污染物；④空氣中的SO2含量過高是酸雨形成的主要原因，本題選①、②。(2)利用太陽能制氫，減少了化石燃料的使用，同時也減少了CO2的排放，①項符合；火力發(fā)電消耗大量的煤炭資源，同時會排放出CO2及有害氣體，關(guān)停小火電企業(yè)，有利于節(jié)能減排，②項符合；舉行“地球一小時”熄燈活動能有效地節(jié)約電能，可以減少CO2的排放，③項符合；煤液化技術(shù)，提高了煤的利用率，但不能減少CO2的排放，④項不符合，選④。(3)①制玻璃的反應(yīng)為：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑；②煤炭燃燒可產(chǎn)生CO2氣體；③鐵礦石與C或CO反應(yīng)可生成CO2；這三項均生成CO2，即產(chǎn)生溫室氣體。④NH3與CO2反應(yīng)生成(NH4)2CO3，沒有產(chǎn)生CO2，選④。(4)化工原料不一定不是大氣污染物，還有其他氣體能引起溫室效應(yīng)不能說明二氧化碳不是大氣污染物，②③正確。答案：(1)①、②(2)④(3)④(4)②③12.【解析】(1)A元素單質(zhì)可作半導體材料，含A元素的某化合物是制造光導纖維的原料，可知A為硅元素，比硅相對原子質(zhì)量小的同族元素為碳。(2)C為SiO2，能與SiO2反應(yīng)的酸只有氫氟酸。(3)SiO2與NaOH反應(yīng)生成Na2SiO3和H2O，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能與NaOH在高溫下反應(yīng)，故不能用以上材質(zhì)的坩堝熔化NaOH。(4)根據(jù)反應(yīng)SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑，CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑可知，無論SiO2和CaCO3是否恰好完全反應(yīng)，均有關(guān)系式CaCO3～CO2存在，故n(CaCO3)＝n(CO2)＝0.5mol，m(CaCO3)＝50g