2021新高考化學(xué)選擇性考試B方案一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)第13講碳硅及其重要化合物

第13講碳、硅及其重要化合物建議用時(shí)：40分鐘滿(mǎn)分：100分一、選擇題(本題共8小題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．(2019·長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高三期末考試)化學(xué)與人類(lèi)生活、生產(chǎn)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，下列說(shuō)法正確的是()A．計(jì)算機(jī)芯片的材料是經(jīng)提純的二氧化硅B．“地溝油”可以用來(lái)制肥皂和生物柴油C．硅膠、生石灰、鐵粉是食品包裝中常用的干燥劑D．鋁及其合金是電氣、工業(yè)、家庭廣泛使用的材料，是因?yàn)殇X的冶煉方法比較簡(jiǎn)單答案B2．(高考組合題)下列有關(guān)硅及其化合物的敘述錯(cuò)誤的是()A．(2017·北京高考)SO2通入Na2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀，證明酸性H2SO3>H2SiO3B．(2017·江蘇高考)SiO2硬度大，故可用于制造光導(dǎo)纖維C．(2016·全國(guó)卷Ⅲ)HF能與SiO2反應(yīng)，可用氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標(biāo)記D．(2016·海南高考)石英砂可用于生產(chǎn)單晶硅答案B解析B項(xiàng)，前后無(wú)因果關(guān)系。3．宋代五大名窯分別為：鈞窯、汝窯、官窯、定窯、哥窯。其中鈞窯以“入窯一色，出窯萬(wàn)彩”的神奇窯變著稱(chēng)。下列關(guān)于陶瓷的說(shuō)法不正確的是()A．窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色變化B．氧化鋁陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料C．高品質(zhì)的瓷器晶瑩剔透，屬于純凈物D．陶瓷屬于硅酸鹽材料，耐酸堿腐蝕，但是不能用來(lái)盛裝氫氟酸答案C解析瓷器的原料主要是黏土，瓷器中含有多種硅酸鹽和二氧化硅，是混合物，故C錯(cuò)誤。4．半導(dǎo)體工業(yè)中，有一句行話：“從沙灘到用戶(hù)”，即由SiO2制取Si。制取過(guò)程中不涉及的化學(xué)反應(yīng)是()A．2C＋SiO2eq\o(=,\s\up10(高溫))Si＋2CO↑B．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OC．Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up10(△))SiCl4D．SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up10(高溫))Si＋4HCl答案B解析工業(yè)制取純硅的工藝流程為：SiO2eq\o(→,\s\up10(C))粗硅eq\o(→,\s\up10(Cl2))SiCl4eq\o(→,\s\up10(H2))純硅，該工藝流程中不涉及SiO2與NaOH溶液的反應(yīng)。5．硅是構(gòu)成無(wú)機(jī)非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯(cuò)誤的是()A．氮化硅陶瓷是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料，其化學(xué)式為Si3N4B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔點(diǎn)高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承C．光導(dǎo)纖維是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料，其主要成分為SiO2D．硅酸鹽Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示為Na2O·2FeO·3SiO2答案D解析正確的表示應(yīng)該為Na2O·Fe2O3·3SiO2，故D錯(cuò)誤。6．硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說(shuō)法正確的是()A．硅是人類(lèi)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B．粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑中，Si為氧化劑D．硅能與氫氟酸反應(yīng)，則硅可以與鹽酸反應(yīng)答案A解析由粗硅制備單晶硅的過(guò)程一般為Sieq\o(→,\s\up10(Cl2))SiCl4eq\o(→,\s\up10(H2))Si＋HCl，都是氧化還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；反應(yīng)中Si的化合價(jià)升高，作還原劑，C錯(cuò)誤；硅不能與鹽酸反應(yīng)，D錯(cuò)誤。7．(2019·高考名校聯(lián)考信息優(yōu)化卷)二氧化硅(SiO2)又稱(chēng)硅石，是制備硅及其化合物的重要原料，其相關(guān)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．SiO2屬于兩性氧化物B．盛放Na2CO3溶液的試劑瓶不能用玻璃塞C．硅膠吸水后不能重復(fù)再生D．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)答案B解析SiO2是酸性氧化物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硅膠吸水后可以再生，C項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO2與HF的反應(yīng)、SiO2與NaOH的反應(yīng)、Na2SiO3與HCl的反應(yīng)、SiO2與Na2CO3的反應(yīng)等均為非氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是()答案D解析CO2與KOH和Ca(OH)2都會(huì)反應(yīng)，但存在著競(jìng)爭(zhēng)，如果先與KOH反應(yīng)，則反應(yīng)后生成的K2CO3立即會(huì)與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3，因此，可以看成CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步還要判斷CO2是先跟KOH反應(yīng)還是先與生成的CaCO3反應(yīng)，同樣可以采用假設(shè)法判斷，即如果先與CaCO3反應(yīng)，則生成的Ca(HCO3)2又會(huì)與KOH反應(yīng)，因此是先與KOH反應(yīng)，此過(guò)程生成沉淀的物質(zhì)的量不變，當(dāng)KOH反應(yīng)完全，再與CaCO3反應(yīng)，直至沉淀完全溶解，故選D。二、選擇題(本題共4小題，每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意)9．(2019·銀川模擬)利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示：容器①中進(jìn)行的反應(yīng)①為Si(粗)＋3HCl(g)=SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中進(jìn)行的反應(yīng)②為SiHCl3＋H2=Si(純)＋3HCl。下列說(shuō)法正確的是()A．該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是部分反應(yīng)物可循環(huán)使用B．最好用分液的方法分離Si和SiHCl3C．反應(yīng)①中HCl作氧化劑D．反應(yīng)①和②均屬于可逆反應(yīng)答案AC解析從反應(yīng)流程容易看出，HCl可循環(huán)使用，A正確；Si為固體，SiHCl3為液體，用過(guò)濾法分離，B錯(cuò)誤；反應(yīng)①中HCl作氧化劑，C正確；反應(yīng)①和②都不是可逆反應(yīng)，D錯(cuò)誤。10．甲氣體可發(fā)生如下變化：甲氣體eq\o(→,\s\up10(通過(guò)灼熱的炭層))乙氣體eq\o(→,\s\up10(通過(guò)灼熱的炭層))丙氣體eq\o(→,\s\up10(通過(guò)灼熱的CuO))乙氣體eq\o(→,\s\up10(通過(guò)澄清石灰水))丁固體。則甲、乙、丙、丁分別為()A．CO2、CO、O2、CaO B．O2、CO、CO2、CaCO3C．O2、CO2、CO、CaCO3 D．CO、CO2、O2、Ca(OH)2答案C解析以丙氣體為突破口，丙通過(guò)灼熱的CuO后，生成的乙氣體可與澄清石灰水反應(yīng)生成固體，說(shuō)明乙是CO2，則丙是CO，甲是O2，丁是CaCO3。11．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將3.36LCO2氣體通入200mL1.00mol·L－1NaOH溶液中，充分反應(yīng)后溶液中c(COeq\o\al(2－,3))與c(HCOeq\o\al(－,3))的比值為(不考慮COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)的水解)()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶3答案B解析n(CO2)＝eq\f(3.36L,22.4L·mol－1)＝0.150mol，n(NaOH)＝0.200L×1.00mol·L－1＝0.200mol，eq\f(nNaOH,nCO2)＝eq\f(0.2mol,0.15mol)＝eq\f(4,3)，即1<eq\f(nNaOH,nCO2)<2，反應(yīng)產(chǎn)物為Na2CO3、NaHCO3，設(shè)其物質(zhì)的量分別為x、y，則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x＋y＝0.2mol，,x＋y＝0.15mol，))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝0.05mol，,y＝0.10mol，))所以eq\f(nCO\o\al(2－,3),nHCO\o\al(－,3))＝eq\f(1,2)。12．(2019·咸陽(yáng)一模)《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》報(bào)道了中國(guó)科學(xué)家以二氧化碳和鈉在一定條件下反應(yīng)制得金剛石，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO2＋4Na=2X＋C(金剛石)。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列有關(guān)此反應(yīng)的敘述不正確的是()A．X的化學(xué)式為Na2CO3B．在該反應(yīng)中Na發(fā)生氧化反應(yīng)，金剛石為還原產(chǎn)物C．當(dāng)有0.4molNa參加反應(yīng)時(shí)，消耗的CO2的體積為6.72LD．當(dāng)有3molCO2參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為12NA答案CD解析根據(jù)原子守恒配平該化學(xué)方程式：3CO2＋4Na=2Na2CO3＋C(金剛石)，X為Na2CO3，A正確；該反應(yīng)中Na作還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，CO2作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，金剛石為還原產(chǎn)物，B正確；當(dāng)0.4molNa參加反應(yīng)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗的CO2的體積為6.72L，C錯(cuò)誤；該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移4e－，當(dāng)有3molCO2參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA，D錯(cuò)誤。三、非選擇題(本題共2小題)13．(2019·江西南昌一模)二氯二氫硅(SiH2Cl2)常用于外延法工藝中重要的硅源。易燃、有毒，與水接觸易水解，沸點(diǎn)為8.2℃。在銅催化作用下，HCl與硅在250～260℃反應(yīng)可以制得SiH2Cl(1)利用濃硫酸、濃鹽酸為原料，選用A裝置制取HCl，利用了濃硫酸的________性。(2)D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。(3)按照氣體從左到右的方向，制取SiH2Cl2的裝置(h處用止水夾夾好)連接次序?yàn)閍→()→()→()→()→()→()→()(填儀器接口的字母，其中裝置C用到2次)。(4)按從左到右的順序，前面裝置C中裝的藥品為_(kāi)_______，后面裝置C的作用為_(kāi)_____________________________。(5)反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外，還會(huì)生成H2和________、________等。(6)新的制取SiH2Cl2的方法是：往硅粉中先通入Cl2，在300～350℃反應(yīng)生成SiCl4，然后再與HCl在250～260℃反應(yīng)，可以大大提高產(chǎn)率。如果通入氣體次序相反，答案(1)吸水(2)Si＋2HCleq\o(=,\s\up10(250～260℃),\s\do10(銅))SiH2Cl2(3)defgbcd(4)P2O5或CaCl2尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中(5)SiCl4SiHCl3(6)SiH2Cl2＋2Cl2eq\o(=,\s\up10(△))SiCl4＋2HCl(或SiH2Cl2＋Cl2eq\o(=,\s\up10(△))SiHCl3＋HCl)解析(1)濃硫酸有吸水性，使?jié)恹}酸更易揮發(fā)出HCl。(2)利用原子守恒法配平。(3)A裝置制取HCl，連接C裝置干燥，從f進(jìn)入D中反應(yīng)，SiH2Cl2從g處揮發(fā)出來(lái)，在B裝置中收集，SiH2Cl2的密度比空氣大，導(dǎo)氣管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，為防止空氣中的水進(jìn)入B中，則應(yīng)在B后接干燥管。(4)前面的裝置C是用來(lái)干燥氯化氫氣體的，應(yīng)選用P2O5或CaCl2，后面裝置C的作用為尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中，應(yīng)選堿石灰。(6)如果通入氣體次序相反，SiH2Cl2會(huì)與Cl2繼續(xù)反應(yīng)，生成SiCl4、SiHCl3。14．未來(lái)的交通工具將采用新一代無(wú)機(jī)非金屬材料制成的無(wú)水冷發(fā)動(dòng)機(jī)。這類(lèi)材料中研究較多的是化合物G。(1)化合物G的相對(duì)分子質(zhì)量為140，G中硅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，另有元素Y。G可以由化合物E(含兩種元素)與NH3反應(yīng)而生成，同時(shí)產(chǎn)生HCl氣體。請(qǐng)推斷：①化合物G的化學(xué)式為_(kāi)_______。②1molNH3和0.75molE恰好完全反應(yīng)生成G和HCl，則化合物E的分子式為_(kāi)_______。(2)粉末狀G能夠與空氣中的氧氣和水作用，所得產(chǎn)物中都有一種酸性氧化物，它是工業(yè)上生產(chǎn)玻璃的主要原料。與氧氣反應(yīng)所得的產(chǎn)物還有一種單質(zhì)，與水反應(yīng)生成的另一種產(chǎn)物是該種單質(zhì)元素的氫化物。請(qǐng)寫(xiě)出化合物G與水反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________。(3)為了使化合物G能成為新一代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)材料，現(xiàn)采用常壓下在G中添加氧化鋁，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成一種高強(qiáng)度、超硬度、耐磨損、抗腐蝕的陶瓷材料，它的商品叫“賽倫”，化學(xué)通式可表示為Si6－xAlxOxY8－x。在接近于1700℃時(shí)x的極限值約為4.0，在1400℃時(shí)x為2.0，以保持整個(gè)化合物呈電中