【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021屆高考化學(xué)(廣東專(zhuān)用)一輪總復(fù)習(xí)限時(shí)訓(xùn)練：第四章-課時(shí)1-碳、硅及其化合物

第四章非金屬及其化合物課時(shí)1碳、硅及其化合物(時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6個(gè)小題，每題4分，共24分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1．2021年我國(guó)載人飛船再次升空，顯示出我國(guó)航天技術(shù)已進(jìn)入世界一流。飛船應(yīng)用了很多尖端的合成材料。據(jù)報(bào)道我國(guó)科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的。下列相關(guān)敘述不正確的是()。A．它耐高溫抗氧化B．它比鋼鐵輕、硬，但質(zhì)地較脆C．它沒(méi)有固定熔點(diǎn)D．它是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料解析航空材料具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐高溫、抗氧化等性能，又由題中信息可知，該材料具有肯定的韌性，故B錯(cuò)，A正確；復(fù)合材料屬于混合物，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，碳化硅高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的材料均屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，C、D正確。答案B2．(2021·廣東四校聯(lián)考)材料與化學(xué)親密相關(guān)，表中對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是()。選項(xiàng)材料主要化學(xué)成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C一般水泥、一般玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅解析A項(xiàng)中金剛石是碳的一種單質(zhì)。答案A3．下列敘述正確的是()。A．高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，說(shuō)明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸強(qiáng)B．陶瓷、玻璃、水泥容器都能貯存氫氟酸C．石灰抹墻、水泥砌墻的硬化過(guò)程原理相同D．玻璃窯中出來(lái)的氣體的主要成分是二氧化碳解析二氧化硅在高溫下能與碳酸鈉反應(yīng)：Na2CO3＋SiO2eq\o(,\s\up10(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，但不能說(shuō)明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)，上述反應(yīng)之所以能進(jìn)行，是由于CO2不斷逸出，而促使了反應(yīng)向右進(jìn)行；玻璃、陶瓷、水泥中均含有SiO2，會(huì)與氫氟酸反應(yīng)；石灰抺墻的硬化過(guò)程是由于發(fā)生了反應(yīng)CO2＋Ca(OH)2CaCO3＋H2O，而水泥砌墻是水泥與水作用發(fā)生一系列變化而凝固變硬。答案D4．(2021·廣東惠州一模，11)下列有關(guān)硅及其化合物的說(shuō)法正確的是()。A．單質(zhì)硅常用作半導(dǎo)體和光導(dǎo)纖維材料B．硅在自然界中只以化合態(tài)的形式存在C．SiO2與純堿高溫生成CO2，說(shuō)明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)D．SiO2是非金屬氧化物，它不與任何酸反應(yīng)解析單質(zhì)硅常用作半導(dǎo)體材料，SiO2常用作光導(dǎo)纖維材料，故A錯(cuò)誤；碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；SiO2可以與氫氟酸反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。答案B5．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()。解析CO2與KOH和Ca(OH)2都會(huì)反應(yīng)，但存在著競(jìng)爭(zhēng)，假如先與KOH反應(yīng)，則反應(yīng)后生成的K2CO3馬上會(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后馬上有CaCO3生成。其次步還要推斷CO2是先跟KOH反應(yīng)還是先與生成的CaCO3反應(yīng)，同樣可以接受假設(shè)法推斷，即假如先與CaCO3反應(yīng)，則生成的Ca(HCO3)2又會(huì)與KOH反應(yīng)，因此應(yīng)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。答案D6．用如圖裝置來(lái)分別CO2和CO混合氣體并干燥，圖中a、c、d為止水夾，b為分液漏斗活塞，通過(guò)Y形管和止水夾分別接兩個(gè)球膽，現(xiàn)裝置內(nèi)空氣已排盡，為使試驗(yàn)成功，甲、乙、丙分別盛放的試劑為()。甲乙丙A飽和NaHCO3溶液12mol·L－1鹽酸18.4mol·L－1H2SO4B飽和Na2CO3溶液2mol·L－1H2SO4飽和NaOH溶液C飽和NaOH溶液2mol·L－1H2SO418.4mol·L－1H2SO4D18.4mol·L－1H2SO4飽和NaOH溶液18.4mol·L－1H2SO4解析分別CO2和CO應(yīng)當(dāng)先把CO2吸取，干燥后用一個(gè)球膽收集CO，然后再用酸制出CO2，干燥后用另一個(gè)球膽收集，故丙裝置中盛的肯定是濃硫酸(18.4mol·L－1H2SO4)，其中乙中的酸應(yīng)選用2mol·L－1的硫酸，而不能選用鹽酸，由于鹽酸易揮發(fā)HCl氣體而混進(jìn)CO2中。另外，飽和NaHCO3溶液不能吸取CO2，用飽和Na2CO3溶液吸取CO2，再用酸制CO2時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)變CO2的量，且吸取效果不如飽和NaOH溶液，故選C。答案C二、選擇題(本大題共2小題，每小題6分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，只選一個(gè)且正確的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)7．(2021·河源部分學(xué)校聯(lián)考)下列說(shuō)法正確的是()。A．高溫下，可在試管內(nèi)完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反應(yīng)B．CO2和鈉在肯定條件下反應(yīng)可以得到金剛石和碳酸鈉，反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶4C．現(xiàn)代海戰(zhàn)通過(guò)噴放液體SiCl4(極易水解)和液氨可產(chǎn)生煙幕，其主要成分是NH4ClD．從燃煤煙道灰中(含GeO2)提取半導(dǎo)體材料單質(zhì)鍺(Ge)，沒(méi)有發(fā)生氧化還原反應(yīng)解析玻璃的主要成分是SiO2，高溫下與C(碳)反應(yīng)，A錯(cuò)誤；反應(yīng)中CO2作氧化劑，Na作還原劑，依據(jù)化合價(jià)升降值相等的原則，作為氧化劑的CO2與作為還原劑的Na的物質(zhì)的量之比為1∶4，B正確；SiCl4水解生成HCl和硅酸，HCl與液氨反應(yīng)生成NH4Cl，C正確；由化合態(tài)到游離態(tài)，肯定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤。答案BC8．(2022·汕頭質(zhì)檢)下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不正確的是()。A．都是含有共價(jià)鍵的分子晶體B．SiO2可用于制光導(dǎo)纖維，干冰可用于人工降雨C．都能溶于水且與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸D．都是酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)解析SiO2和CO2中都只含有共價(jià)鍵，但SiO2是原子晶體，CO2是分子晶體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；干冰升華吸熱，可用于人工降雨，B項(xiàng)正確；SiO2不能與水反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成硅酸鹽，CO2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成碳酸鹽或碳酸氫鹽，D項(xiàng)正確。答案AC三、非選擇題(本題共4個(gè)小題，共64分)9．(16分)如何除去下列各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))，請(qǐng)選用下面供應(yīng)的試劑和操作，將標(biāo)號(hào)填在表內(nèi)。供選試劑：A.鹽酸B．燒堿溶液C．氧氣D．水E．CO2供選操作：①加熱②加熱熔融③過(guò)濾④結(jié)晶含雜質(zhì)的物質(zhì)所加試劑主要操作(1)SiO2(NaHCO3)(2)SiO2(CaCO3)(3)SiO2(Si)(4)NaCl(SiO2)解析(1)除去SiO2中的NaHCO3可用水溶法；(2)除去SiO2中的CaCO3可先用鹽酸溶解，然后再過(guò)濾。(3)除去SiO2中的Si可用加熱法：Si＋O2eq\o(,\s\up10(△))SiO2。(4)因NaCl溶于水而SiO2不溶于水，所以除去NaCl中的SiO2可用過(guò)濾、結(jié)晶法。答案(1)D③(2)A③(3)C①(4)D③④10．(15分)(2021·廈門(mén)模擬)已知A、B、C、D、E、F、G、H可以發(fā)生如下圖所示的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)中部分生成物已略去。其中，A、G為同一主族元素的單質(zhì)，B、C、H在通常狀況下為氣體，化合物C是一種形成酸雨的大氣污染物。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)寫(xiě)出E的兩種用途____________、____________。(2)反應(yīng)②的離子方程式為_(kāi)________________________________________。(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是_________________________________________。(4)反應(yīng)④的離子方程式是_________________________________________。(5)寫(xiě)出一個(gè)由A生成H的置換反應(yīng)方程式：___________________________。解析由題中信息及轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A、B、C、D、E、F、G、H分別為：C、CO2、SO2、H2SiO3、SiO2、Na2SiO3、Si、CO。答案(1)制光導(dǎo)纖維作建筑材料(或其他合理答案)(2)SiO2＋2OH－===SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(3)C＋2H2SO4(濃)eq\o(,\s\up10(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(4)SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)(5)C＋H2O(g)eq\o(,\s\up10(高溫))CO＋H2(合理即可)11．(17分)純堿、燒堿等是重要的化工原料。(1)利用上圖所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應(yīng)。將A與B連接，打開(kāi)止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時(shí)的試驗(yàn)現(xiàn)象是____________________________________________________________________，若其他操作不變，將A與C連接，可觀看到的現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________。(2)向NaOH溶液中通入肯定量CO2，結(jié)晶后得到白色固體，該白色固體的組成可能是A．NaOH和Na2CO3； B.________________；C．________________； D.________________。(3)設(shè)計(jì)試驗(yàn)確定(2)中白色固體中存在A項(xiàng)中的陰離子：試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論(1)取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液(2)答案(1)水沿長(zhǎng)導(dǎo)管由廣口瓶進(jìn)入燒瓶廣口瓶中的長(zhǎng)導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生(2)Na2CO3Na2CO3和NaHCO3NaHCO3(3)試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論產(chǎn)生白色沉淀有COeq\o\al(2－,3)(2)過(guò)濾，取少量濾液于試管中，滴加酚酞濾液變紅有OH－12.(16分)晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：①高溫下用過(guò)量的碳還原二氧化硅制得粗硅，同時(shí)得到一種可燃性氣體；②粗硅與干燥的HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3(Si＋3HCleq\o(,\s\up10(250～300℃),\s\(銅粉))SiHCl3＋H2)；③SiHCl3與過(guò)量的H2在1100～1200℃的溫度下反應(yīng)制得純硅，已知SiHCl3請(qǐng)回答：(1)第一步制取粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)________________________________________________________。(2)粗硅與HCl氣體反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)和HCl(沸點(diǎn)－84.7℃(3)試驗(yàn)室用SiHCl3與過(guò)量的H2反應(yīng)制取純硅裝置如圖所示(加熱和夾持裝置略去)：①裝置B中的試劑是________，裝置C中的燒杯需要加熱，目的是_______________________________________________________________________。②反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中觀看到的現(xiàn)象是____________________________________________________________________________，裝置D不能接受一般玻璃管的緣由是______________________________________________，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。③為保證制備純硅試驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查試驗(yàn)裝置的氣密性，把握好反應(yīng)溫度以及__________________________________________________。解析(3)①因SiHCl3與水猛烈反應(yīng)，故A中產(chǎn)生的H2必需干燥，因此B中的試劑為濃H2SO4，且C燒瓶需加熱，其目