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

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А⒐鈱?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”。以下說法錯誤的選項是()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)生了簡潔的物理化學(xué)變化，B項正確。由“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色)，與造磚同法”可知，C項正確。黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料，D項正確。以下表達中正確的選項是( )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)進展，故不能通過此反響推斷H2CO3與H2SiO3的酸性強弱，A項錯誤；CO2SiO2的物理性質(zhì)差異較大，B項錯誤；SiO2此反響中SiO2并沒有表現(xiàn)出堿性氧化物的性質(zhì)，C項錯誤。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)該方法的表達中正確的選項是( )①能耗大是該方法的一大缺點②整個過程中，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；整個過程2NaOH和CaONaHCO3CaO后生成CaCO3和NaOH，通過過濾的方法即可分別，③錯誤；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)碳循環(huán)(如圖)對人類生存、進展有著重要的意義。以下說法錯誤的選項是( )A．碳是構(gòu)成有機物的主要元素B．光合作用是將太陽能轉(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)量是衡量一個國家石油化工進展水平的標(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)量是衡量一個國家石油化工進展水平的標(biāo)志，D錯誤。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D．2MgO·SiO2中的酸根陰離子為SiO2－4解析：選BA項，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，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弱；D項，2MgO·SiO2中的酸根陰離子應(yīng)SiO4－。248．(2023·濟南考試大綱調(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是( )22 A．電弧爐中發(fā)生的反響為＋SiOCO2 B．SiCl4進入復(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，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AB項，在流化床反響器中除SiCl2 SiHCl、SiHCl、SiHCl、FeClSiCl

在進入復(fù)原爐之前需要經(jīng)過蒸餾提純，3 2 2 3 3 442 選項B正確；C項，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錯誤；D項，該工藝中產(chǎn)生氯化氫氣體且有氯氣的參與，簡潔引起空氣污染，不符合綠色化學(xué)要求，選項D42 試驗室用H2復(fù)原SiHCl3(沸點：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是( )裝置Ⅱ、Ⅲ中依次盛裝的是濃硫酸、冰水試驗時，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項錯誤；試驗時應(yīng)先翻開活塞K，通入氫氣，排盡裝置中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸，B項錯誤；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)生器進展試驗，D項錯誤。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；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。二、非選擇題一個又一個奇跡。型陶瓷Si3N4H2的保護下，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，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，嚴格把握氮氣的流速以把握溫度的緣由是 。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，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)動機的應(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中各元素的化合價與NH3一樣。請答復(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．(試驗方案的評價)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/℃57.712.8—315熔點/℃－70.0－107.2——升華溫度/℃——180300請答復(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，請你評價后填寫下表。方案方案優(yōu)點缺點甲乙在上述(2)的評價根底上，請你設(shè)計一個