2023年屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)檢測(cè)題：第13講碳、硅及無機(jī)非金屬材料

一、選擇題1．硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大局部的巖石、沙子和土壤。在無機(jī)非金屬材料中，硅始終扮演著主角。下面幾種物質(zhì)中含有硅單質(zhì)的是()解析：選C?，旇?、光導(dǎo)纖維和水晶的主要成分都是SiO2，硅單質(zhì)可用來制造太陽(yáng)能電池。2．(2023·合肥模擬)《天工開物》記載：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無沙黏土而(主要為青色)，與造磚同法”。以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．沙子和黏土的主要成分為硅酸鹽BC．燒制后自然冷卻成紅瓦，澆水冷卻成青瓦D．黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料選AA誤。黏土燒制成瓦的過程中發(fā)生了簡(jiǎn)潔的物理化學(xué)變化，B項(xiàng)正確。由“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色)，與造磚同法”可知，C項(xiàng)正確。黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料，D項(xiàng)正確。以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是( )2 3 2 2 3 由于NaCO＋SiO=====NaSiO＋CO2 3 2 2 3 碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性質(zhì)相像C．二氧化硅既溶于氫氧化鈉溶液又溶于氫氟酸，所以二氧化硅是兩性氧化物D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反響生成硅酸解析：選D。A項(xiàng)的反響之所以能發(fā)生，是由于生成的產(chǎn)物中有氣體放出，促使反響能順當(dāng)進(jìn)展，故不能通過此反響推斷H2CO3與H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2SiO2的物理性質(zhì)差異較大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO2此反響中SiO2并沒有表現(xiàn)出堿性氧化物的性質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2“碳捕獲技術(shù)”指的是通過確定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分別出來并利用。例如，可利用NaOH溶液來“捕獲”CO，其根本過程如以下圖(局部條件及物質(zhì)未標(biāo)出)。2以下有關(guān)該方法的表達(dá)中正確的選項(xiàng)是( )①能耗大是該方法的一大缺點(diǎn)②整個(gè)過程中，只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用③“反響分別”環(huán)節(jié)中，分別物質(zhì)的根本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾④該方法可削減碳排放，捕獲到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品①②C．③④

②③D．①④2解析：選D。該方法中高溫反響爐分別出CO，需要消耗較多能量，①正確；整個(gè)過程2NaOH和CaONaHCO3CaO后生成CaCO3和NaOH，通過過濾的方法即可分別，③錯(cuò)誤；捕獲到的CO2可與H2反響制2 2 3 備甲醇：2 2 3

＋3HCHO＋HO，④正確。5．(2023·甘谷第一中學(xué)其次次檢測(cè))碳循環(huán)(如圖)對(duì)人類生存、進(jìn)展有著重要的意義。以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是( )A．碳是構(gòu)成有機(jī)物的主要元素B．光合作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程C．化石燃料的大量燃燒是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的緣由之一D．石油的年產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工進(jìn)展水平的標(biāo)志解析：D正確；光合作用是綠色植物將二氧化碳和水合成葡萄糖和氧氣的過程，是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，B應(yīng)的緣由之一，C正確；乙烯的年產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工進(jìn)展水平的標(biāo)志，D錯(cuò)誤。6．(2023·宜春高三月考)以下轉(zhuǎn)化關(guān)系中，不能通過一步反響實(shí)現(xiàn)的是( )①SiO2 Na2SiO3→②CuSO4 CuCl2→③SiO2 H2SiO3→④CuO→Cu(OH)2A．①②⑤Na2O2 Na2SO4→B．③④C．②③④D．②③④⑤選B①中SiO2可與NaOH或Na2C3反響生成NaSi②中CuSO4可與BaC2反響生成BaS4和CuC2③中Si2不能與H2OSi2一步反響制得H2SiO3；④CuOH2OCuOCu(OH)2；⑤Na2O2可與稀4H2SO4反響生成Na2SO。447．以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．水泥、玻璃、青花瓷、水晶、瑪瑙都屬于硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品B．二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸C．由于高溫時(shí)二氧化硅與碳酸鈉反響放出二氧化碳，所以硅酸酸性比碳酸強(qiáng)D．2MgO·SiO2中的酸根陰離子為SiO2－4解析：選BA項(xiàng)，水24晶、瑪瑙的主要成分均為SiO，不是硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品；C項(xiàng)，只能得出高溫下硅酸鈉比碳酸鈉穩(wěn)定的結(jié)論，無法比較碳酸與硅酸的酸性強(qiáng)弱；D項(xiàng)，2MgO·SiO2中的酸根陰離子應(yīng)SiO4－。248．(2023·濟(jì)南考試大綱調(diào)研卷)工業(yè)上制備高純硅有多種方法，其中的一種工藝流程如下：2：流化床反響的產(chǎn)物中，除SiCl4外，還有SiHCl3、SiH2Cl、SiH3Cl、FeCl3等。以下說法正確的選項(xiàng)是( )22 A．電弧爐中發(fā)生的反響為＋SiOCO2 B．SiCl4進(jìn)入復(fù)原爐之前需要經(jīng)過蒸餾提純C．1mol44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2D．該工藝Si的產(chǎn)率高，符合綠色化學(xué)要求解析：選B。A項(xiàng)，二氧化碳與焦炭在高溫下反響生成粗硅和一氧化碳，則電弧爐中發(fā)2 生的反響為2＋SiO2C＋S，選項(xiàng)AB項(xiàng)，在流化床反響器中除SiCl2 SiHCl、SiHCl、SiHCl、FeClSiCl

在進(jìn)入復(fù)原爐之前需要經(jīng)過蒸餾提純，3 2 2 3 3 442 選項(xiàng)B正確；C項(xiàng)，依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系Si→SiCl→Si1mol44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl，由于含有其他副反響，消耗Cl44.8LC錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該工藝中產(chǎn)生氯化氫氣體且有氯氣的參與，簡(jiǎn)潔引起空氣污染，不符合綠色化學(xué)要求，選項(xiàng)D42 試驗(yàn)室用H2復(fù)原SiHCl3(沸點(diǎn)：31.85℃)制備純硅的裝置如以下圖(夾持裝置和尾氣處理裝置略去)，以下說法正確的選項(xiàng)是( )裝置Ⅱ、Ⅲ中依次盛裝的是濃硫酸、冰水試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先加熱管式爐，再翻開活塞KC．為鑒定制得的硅中是否含有微量鐵單質(zhì)，需要用到的試劑為鹽酸、雙氧水、KSCN溶液D．該試驗(yàn)中制備氫氣的裝置也可用于飽和食鹽水與電石反響制備乙炔解析：選C。此題制備純硅，H

Ⅳ中進(jìn)展。2 3裝置ⅠⅡⅡ中盛放濃硫酸；裝置Ⅲ的目的是使SiHCl3汽化，與氫氣充分混合，因此應(yīng)在熱水浴中加熱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先翻開活塞K，通入氫氣，排盡裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；硅不能與鹽酸反響，鐵與鹽酸反響生Fe2＋，F(xiàn)e2＋H2O2氧化成Fe3＋，遇KSCN溶液變紅，可以鑒定制得的硅中是否含有鐵單質(zhì)，C鈣，因此不能用啟普發(fā)生器進(jìn)展試驗(yàn)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程。以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．SiO2屬于兩性氧化物B．盛放Na2CO3溶液的能用玻璃塞C．硅膠吸水后可重復(fù)再生D．圖中所示的轉(zhuǎn)化反響都是氧化復(fù)原反響解析：C。SiO2是酸性氧化物，能與氫氟酸反響是其特別性質(zhì)，A錯(cuò)；在圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系中只有第一行的反響是氧化復(fù)原反響，其余均為非氧化復(fù)原反響，D錯(cuò)。二、非選擇題一個(gè)又一個(gè)奇跡。型陶瓷Si3N4H2的保護(hù)下，使SiCl4N2反響生成Si3N4沉積在石墨外表，寫出該反響的化學(xué)方程式：。(氫氟酸除外)，是一種重要的構(gòu)造陶瓷材料。硅的熔點(diǎn)是1420(鐵、銅的氧化物)合成氮化硅的主要工藝流程如下：①凈化N2和H2時(shí)，銅屑的作用是 ，硅膠的作用是 。②在氮化爐中發(fā)生反響3Si(s)＋2N2(g)===Si3N4(s) ΔH＝－727.5kJ·mol－1，開頭時(shí)，嚴(yán)格把握氮?dú)獾牧魉僖园盐諟囟鹊木売墒? 。③X可能是 (填“鹽酸”“硝酸”“硫酸”或“氫氟酸”)。答案：(1)3SiCl＋2N＋6H===SiN

＋12HCl4 2 2 3 4(2)①除去原料氣中的氧氣除去生成的水蒸氣②該反響是放熱反響，防止局部過熱，導(dǎo)致硅熔化成團(tuán)，阻礙與N2的接觸③硝酸氮化硅可用作高溫陶瓷復(fù)合材料，在航空航天、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用。由石英砂合成氮化硅粉末的路線如以下圖：石英砂粗硅/溫 石英砂粗硅

3SiCl〔粗〕4SiCl〔粗〕4SiCl〔精〕4Si〔NH〕2 4氮化硅→氮化硅⑤其中—NH2中各元素的化合價(jià)與NH3一樣。請(qǐng)答復(fù)以下問題：石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放，以 NaOH為例，用化學(xué)方程式表示其緣由：。圖示①～⑤的變化中，屬于氧化復(fù)原反響的是 。SiCl4在潮濕的空氣中猛烈水解，產(chǎn)生白霧，軍事工業(yè)中用于制造煙霧劑SiCl4水解的化學(xué)方程式為 。在反響⑤中，3molSi(NH2)4在高溫下加熱可得1mol氮化硅粉末和8molA氣體，則氮化硅的化學(xué)式為 。SiCl4BC兩種氣體的氣氛中，也能反響生成氮化硅，BC兩種氣體在確定條件下化合生成A。寫出SiCl4與B和C兩種氣體反響的化學(xué)方程式：。解析：(1)石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放的實(shí)質(zhì)是SiO2與堿性物質(zhì)可以發(fā)生反響。(2)反響①是石英砂與焦炭發(fā)生氧化復(fù)原反響；反響②是硅單質(zhì)與Cl2發(fā)生氧化復(fù)原反響。(3)SiCl4SiOH－H4SiO4，H4SiO4H2SiO3，Cl－24結(jié)合H生成HCl。(4氮化硅的化學(xué)式可通過題目信息運(yùn)用質(zhì)量守恒求得3Si(NH)24SiN＋8NH↑。(5)結(jié)合題給信息，SiCl與N、H反響可得到SiN

和HCl。3 4 3 4 2 2 3 4答案：(1)SiO＋2NaOH===NaSiO＋HO2(2)①②

2 3 2SiCl＋3HO===4HCl↑＋HSiO↓4 2 2 3SiN (5)3SiCl＋2N＋6HSi

＋12HCl3 4 4 2 2 3 413．(試驗(yàn)方案的評(píng)價(jià))單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的根底材料。通常用碳在高溫下復(fù)原二氧化硅制得粗硅()，粗硅與氯氣反響生成四氯化硅(反響溫度為450～500℃)相關(guān)信息如下：物；③有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表。物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3沸點(diǎn)/℃57.712.8—315熔點(diǎn)/℃－70.0－107.2——升華溫度/℃——180300請(qǐng)答復(fù)以下問題：裝置A中g(shù)管的作用是 ；裝置C中的試劑是 。甲方案：f接裝置Ⅰ；乙方案：f接裝置Ⅱ。但是裝置Ⅰ、Ⅱ都有缺乏之處，請(qǐng)你評(píng)價(jià)后填寫下表。方案方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)甲乙在上述(2)的評(píng)價(jià)根底上，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)