《高中化學(xué)》4.1碳、硅及其化合物-高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)階段測(cè)試

PAGEPAGEPAGE14.1碳、硅及其化合物——2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)一站式復(fù)習(xí)之階段測(cè)試1.從科技前沿到人類的日常生活，化學(xué)無(wú)處不在。下列說法正確的是()A.國(guó)產(chǎn)大型飛機(jī)C919用到的氮化硅陶瓷是新型無(wú)機(jī)非金屬材料B.光化學(xué)煙霧、臭氧層空洞、溫室效應(yīng)的形成都與氮氧化合物有關(guān)C.“華為麒麟980”手機(jī)中芯片的主要成分是二氧化硅D.常溫下Si的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在自然界中硅大部分以游離態(tài)存在2.最近，華為Mate60Pro上市，其搭載的新型麒麟9000s芯片，突破了美國(guó)的芯片封鎖，實(shí)現(xiàn)了智能手機(jī)5G芯片國(guó)產(chǎn)化.晶體硅（單質(zhì)）是芯片的主要成分之一。下列有關(guān)說法正確的是()A.晶體硅是一種性能優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，它屬于非電解質(zhì)B.晶體硅、無(wú)定形硅是硅元素的同素異形體，二者結(jié)構(gòu)不同C.光刻膠是制造芯片的關(guān)鍵材料，光刻膠（金屬氧化物納米顆粒）是一種膠體D.工業(yè)粗硅的冶煉方法為，在該反應(yīng)中作還原劑3.工業(yè)上制備高純硅，一般需要先制得98%左右的粗硅，再以粗硅為原料制備高純硅，工藝流程如下；工業(yè)上還以粗硅為原料采用熔融鹽電解法制取甲硅烷（），電解裝置如圖所示：下列有關(guān)說法正確的是()A.制備粗硅的化學(xué)方程式：B.制備高純硅的工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)只有HClC.陰極發(fā)生的電極反應(yīng)：D.、Si、都屬于共價(jià)晶體4.“一名石生，一名羊起石，云母根也……”中提到的云母主要成分的化學(xué)式可寫為，下列說法錯(cuò)誤的是()A.云母難溶于水 B.均屬于兩性氧化物C.云母屬于無(wú)機(jī)非金屬材料 D.云母具有絕緣性能5.“中國(guó)芯”的主要原料是單晶硅，制取純硅的過程如圖所示，下列說法正確的是()A.步驟①中的反應(yīng)為B.步驟②和③均屬于置換反應(yīng)C.二氧化硅是酸性氧化物，能與水反應(yīng)生成硅酸D.自然界中存在游離態(tài)硅6.2020年10月，我國(guó)建成全球首套千噸級(jí)液態(tài)太陽(yáng)燃料合成示范裝置，其原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.高純硅可用于制造太陽(yáng)能光伏電池B.反應(yīng)Ⅰ中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.反應(yīng)Ⅰ與的燃燒反應(yīng)互為可逆反應(yīng)D.反應(yīng)Ⅱ能夠促進(jìn)資源化利用，有助于實(shí)現(xiàn)“碳中和”7.下列有關(guān)說法正確的是()A.水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品B.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一C.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，燒制的過程為物理變化D.晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，常用于制造光導(dǎo)纖維8.在中學(xué)常見的物質(zhì)中，選擇合適的物質(zhì)和條件按以下流程進(jìn)行轉(zhuǎn)化。下列表格中所選的物質(zhì)或試劑（所需條件已略去），不能完全滿足以上轉(zhuǎn)化流程的是()選項(xiàng)X試劑1試劑2ABCCD稀鹽酸A.A B.B C.C D.D9.實(shí)驗(yàn)室用還原（沸點(diǎn)：31.85℃）制備高純硅的裝置如圖所示（夾持裝置和尾氣處理裝置略去），下列說法正確的是()A.裝置Ⅱ、Ⅲ中依次盛裝的是濃、冰水B.實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先加熱管式爐，再打開活塞KC.為鑒定制得的硅中是否含微量鐵單質(zhì)，需要用到的試劑為鹽酸、雙氧水、硫氰化鉀溶液D.該實(shí)驗(yàn)中制備氫氣的裝置也可用于稀氫氧化鈉溶液與氯化銨固體反應(yīng)制備氨10.隨著科技的發(fā)展，對(duì)硅的純度要求日益提高。某實(shí)驗(yàn)室利用區(qū)域熔煉技術(shù)制高純硅的裝置剖面圖如圖1，將含微量雜質(zhì)硼的硅晶棒裝入石英保溫管中，利用加熱環(huán)自左向右緩慢移動(dòng)對(duì)其進(jìn)行加熱熔煉，已知雜質(zhì)硼在不同狀態(tài)的硅中含量分布如圖2所示。下列說法中錯(cuò)誤的是()A.混有雜質(zhì)硼的硅晶棒熔點(diǎn)低于純硅B.熔煉前，石英保溫管中應(yīng)排凈空氣后充入氬氣C.熔煉時(shí)，加熱環(huán)移動(dòng)速度過快可能導(dǎo)致雜質(zhì)硼分離不徹底D.熔煉后，硅晶棒純度右端高于左端11.下列說法中正確的有()①碳化硅的硬度高，可用作砂紙和砂輪的磨料②二氧化硫具有抗氧化性，可用作葡萄酒的食品添加劑③液氨汽化時(shí)吸熱，可用作制冷劑④富勒烯、碳納米管、石墨烯等碳納米材料都屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料⑤單質(zhì)硫易溶于，實(shí)驗(yàn)室可用清洗沾有硫單質(zhì)的試管⑥pH在5.6~7.0之間的降水通常稱為酸雨；⑦二氧化硅與氫氧化鈉溶液、氫氟酸均反應(yīng)，屬兩性氧化物⑧陶瓷、普通玻璃、水泥、金剛砂（SiC）都屬于硅酸鹽材料⑨加入溶液，生成白色沉淀，加稀鹽酸沉淀不消失，可確定有存在⑩通入紫色石蕊試液，溶液先變紅后褪色A.2個(gè) B.3個(gè) C.4個(gè) D.5個(gè)12.純二氧化硅可用下列流程制得。下列說法不正確的是()A.X可用作木材防火劑B.步驟Ⅱ的反應(yīng)是C.步驟Ⅱ中的稀硫酸可用來代替D.步驟Ⅲ若在實(shí)驗(yàn)室完成，一般在蒸發(fā)皿中進(jìn)行13.高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下：（1）工業(yè)上用石英砂和過量焦炭在電弧爐中高溫加熱生成粗硅的化學(xué)方程式為__________。當(dāng)有參與反應(yīng)時(shí)，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是__________。（2）還原爐中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：__________。（3）上述工藝生產(chǎn)中循環(huán)使用的物質(zhì)除、外，還有__________。（4）工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。（5）工業(yè)上可利用水玻璃和鹽酸反應(yīng)制備硅酸凝膠，進(jìn)一步脫水處理可得到硅膠，寫出水玻璃和鹽酸反應(yīng)的離子方程式：__________。（6）關(guān)于硅及其相關(guān)化合物的敘述正確的是__________。A.自然界中存在天然游離的硅單質(zhì)B.已知C與Si的最高正價(jià)都是正四價(jià)，由于，用類比法得知，C.用氧化物形式表示為D.硅元素在金屬與非金屬的分界線處，因此具有弱導(dǎo)電性，一般可用于作為半導(dǎo)體材料E.既能和NaOH溶液反應(yīng)，又能和氫氟酸反應(yīng)，所以是兩性氧化物F.玻璃、水泥、陶瓷都是傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品14.以粗鹽和石英砂為原料制備純堿和精硅的流程如下圖所示，結(jié)合題意回答下列問題：（1）流程1可在實(shí)驗(yàn)室完成，過程如下圖所示，若只加一種試劑，則A化學(xué)式為__________。（2）流程2和流程3也可在實(shí)驗(yàn)室模擬完成，具體過程如圖所示，則a口通入__________氣體。（3）流程4生成的，其含有的化學(xué)鍵為__________。（4）流程7的化學(xué)方程式__________。（5）流程9整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無(wú)氧，若混入，可能引起的后果是__________。（6）制得的精硅含有微量硼，會(huì)影響芯片性能。某實(shí)驗(yàn)室利用區(qū)域熔煉技術(shù)制高純硅的裝置剖面圖如圖1，將含微量雜質(zhì)硼的硅晶棒裝入石英保溫管中，利用加熱環(huán)自左向右緩慢移動(dòng)對(duì)其進(jìn)行加熱熔煉，已知雜質(zhì)硼在不同狀態(tài)的硅中含量分布如圖2所示。下列說法中錯(cuò)誤的是__________。A.混有雜質(zhì)硼的硅晶棒熔點(diǎn)低于純硅B.熔煉前，可以用普通玻璃管替換石英保溫管C.熔煉時(shí)，加熱環(huán)移動(dòng)速度過快可能導(dǎo)致雜質(zhì)硼分離不徹底D.熔煉后，硅晶棒純度右端高于左端答案以及解析1.答案：A解析：A.氮化硅陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，A正確；B.溫室效應(yīng)的形成與二氧化碳有關(guān)，與氮氧化合物無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C.芯片的主要成分是硅單質(zhì)，C錯(cuò)誤；D.Si在自然界中大部分以氧化物和硅酸鹽等化合態(tài)存在，D錯(cuò)誤；故選A。2.答案：B解析：A.硅是單質(zhì)，既不屬于電解質(zhì)也不屬于非電解質(zhì)，A錯(cuò)誤；B.晶體硅、無(wú)定形硅是硅元素的同素異形體，二者結(jié)構(gòu)不同，B正確；C.光刻膠（金屬氧化物納米顆粒）是純凈物，不是膠體，C錯(cuò)誤；D.中Si元素化合價(jià)降低，得電子，作氧化劑，D錯(cuò)誤；故選B。3.答案：C解析：制備粗硅的化學(xué)方程式為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；制備高純硅的工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)有和HCl，B項(xiàng)錯(cuò)誤；屬于分子晶體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.答案：B解析：A.云母是一中礦石，難溶于水，故A正確；B.只能與堿反應(yīng)生成鹽和水，屬于酸性氧化物，故B錯(cuò)誤；C.云母屬于硅酸鹽類，屬于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料，故C正確；D.云母屬于硅酸鹽，不存在自由移動(dòng)帶電粒子，不導(dǎo)電，具有絕緣性能，故D正確；故選：B。5.答案：B解析：A.由分析可知，步驟①發(fā)生的反應(yīng)為二氧化硅與焦炭高溫條件下反應(yīng)生成硅和一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故A錯(cuò)誤；B.由分析可知，步驟②發(fā)生的反應(yīng)為粗硅中硅與氯化氫高溫條件下發(fā)生置換反應(yīng)生成三氯硅烷和氫氣，步驟③發(fā)生的反應(yīng)為三氯硅烷與氫氣高溫條件下發(fā)生置換反應(yīng)生成硅和氯化氫，故B正確；C.二氧化硅不溶于水，不能與水反應(yīng)生成硅酸，故C錯(cuò)誤；D.硅是親氧元素，自然界中不存在游離態(tài)硅，故D錯(cuò)誤；故選B。6.答案：C解析：A.高純硅可用于光伏太陽(yáng)能板，用于制造太陽(yáng)能光伏電池，A正確；B.反應(yīng)Ⅰ中利用光伏發(fā)的電電解水，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；C.反應(yīng)Ⅰ與的燃燒反應(yīng)兩者所需的條件不同，不是可逆反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D.反應(yīng)Ⅱ能夠利用二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，促進(jìn)資源化利用，有助于實(shí)現(xiàn)“碳中和”，D正確；故選C。7.答案：B解析：A.水泥、玻璃為硅酸鹽制品，水晶飾物為二氧化硅，A錯(cuò)誤；B.制造玻璃的原料有石灰石、純堿、石英，制水泥的原料有黏土和石灰石，故石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一，B正確；C.黏土的主要成分是硅酸鹽，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制作陶制品的過程中發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化，C錯(cuò)誤；D.晶體硅常用作半導(dǎo)體，二氧化硅常用于制造光導(dǎo)纖維，D錯(cuò)誤；故選B。8.答案：D解析：A.Fe與反應(yīng)生成，與Cu反應(yīng)生成，和反應(yīng)生成，轉(zhuǎn)化能完全實(shí)現(xiàn)，A不選；B.與CuO高溫條件下反應(yīng)生成，和在高溫或放電條件下反應(yīng)生成NO，NO和在催化劑并加熱條件下反應(yīng)生成，轉(zhuǎn)化能完全實(shí)現(xiàn)，B不選；C.C和高溫條件下反應(yīng)生成CO，CO和反應(yīng)生成，與C高溫條件下反應(yīng)生成CO，轉(zhuǎn)化能完全實(shí)現(xiàn)，C不選；D.與稀鹽酸反應(yīng)生成或，和均不與反應(yīng)，轉(zhuǎn)化不能完全實(shí)現(xiàn)，D選；故選D。9.答案：C解析：A.本題制備高純硅，反應(yīng)應(yīng)在裝置Ⅳ中進(jìn)行，裝置Ⅰ的目的是制備氫氣，氫氣中含有水蒸氣，對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，必須除去，因此裝置Ⅱ的作用是除去氫氣中的水蒸氣，即裝置Ⅱ中盛放濃硫酸，裝置Ⅲ的作用是提供氣體，因此在水浴中加熱，A錯(cuò)誤；B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先通入氫氣，目的是排出裝置中的空氣，防止發(fā)生危險(xiǎn)，B錯(cuò)誤；C.硅單質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)，鐵與鹽酸反應(yīng)生成，被氧化成，與KSCN溶液反應(yīng)，溶液變紅色，可以鑒定是否含有鐵單質(zhì)，C正確；D.用稀NaOH溶液制備氨，需要加熱，裝置Ⅰ中沒有加熱裝置，因此不能制備氨，D錯(cuò)誤；故選C。10.答案：D解析：A.混有雜質(zhì)硼的硅晶棒是混合物，熔點(diǎn)低于純硅，A正確；B.為避免高溫下與氧氣反應(yīng)，熔煉前，石英保溫管中應(yīng)排凈空氣后充入氬氣，B正確；C.熔煉時(shí)，若加熱環(huán)移動(dòng)速度過快可能導(dǎo)致硅晶棒未充分熔融，雜質(zhì)硼分離不徹底，C正確；D.熔煉時(shí)，加熱環(huán)自左向右緩慢移動(dòng)對(duì)其進(jìn)行加熱熔煉，熔融態(tài)的硅在左側(cè)再凝區(qū)凝固，故熔煉后，硅晶棒純度左端高于右端，D錯(cuò)誤；故選D。11.答案：D解析：①碳化硅硬度大，可用作砂紙、砂輪的磨料，故正確；②二氧化硫具有抗氧化性，二氧化硫可用作葡萄酒釀制的食品添加劑。起到殺菌和防止色素被氧化的作用，故正確；③氨氣易液化成液氨，液氨在汽化過程中吸數(shù)熱量使溫度路低，可做劫冷劑，故正瑞；④碳鈉米材料為新型無(wú)機(jī)非金屬材料，包含富勒烯、碳納米管、石墨烯等，故正確；⑤硫與二硫化碳部是非極性分子，依據(jù)相似相溶原理，單質(zhì)硫易溶于，則實(shí)驗(yàn)室可用清洗沾有疏單質(zhì)的試管，故正確；⑥pH<5.6的雨水為酸雨，故錯(cuò)誤；⑦二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水，且與其他酸不反應(yīng)，不是兩性氧化物，故錯(cuò)誤；⑧金鋼砂（SiC）屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材用，不屬于硅酸鹽，故錯(cuò)誤；⑨因?yàn)榧尤氲氖窍跛徜^，溶液中存在了硝酸根離子，再加入鹽酸時(shí)引入氫離子，就相當(dāng)于存在了硝酸，將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，與鋇離子形成不可溶的硫酸鋇沉淀。也可能合有亞硫酸離子，故錯(cuò)誤；⑩具有漂白性，但不漂白石蕊溶液，則通入紫色石燕溶液中，溶液只變紅不褪色。故錯(cuò)誤；綜上，①②③④⑤描達(dá)正確；答案選D。12.答案：D解析：由流程圖可知，粗與NaOH溶液反應(yīng)得到的X為溶液，溶液具有阻燃性，可用作木材防火劑，A正確；溶液與稀硫酸反應(yīng)得到的Y為沉淀，即，B正確；碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)，故步驟Ⅱ中的稀硫酸可用替代，C正確；步驟Ⅲ中進(jìn)行的操作是灼燒硅酸固體，若在實(shí)驗(yàn)室中完成步驟Ⅲ，一般在坩堝中進(jìn)行，D錯(cuò)誤。13.答案：（1）；（2）（3）（4）（5）（6）CDF解析：（1）用石英砂和過量焦炭高溫加熱生成粗硅的化學(xué)方程式為:，當(dāng)有參與反應(yīng)時(shí)，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是；（2）還原爐中用還原，生成高純度的單質(zhì)，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：；（3）流化床反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)：，還原爐中發(fā)生反應(yīng)：，所以可以循環(huán)的物質(zhì)還有；（4）氫氟酸來雕刻玻璃，氫氟酸和反應(yīng),化學(xué)方程式為：；（5）水玻璃和鹽酸反應(yīng)制取硅酸的離子方程式為：；（6）A.自然界中不存在天然游離的硅單質(zhì)，硅是以二氧化硅和硅酸鹽存在于自然界中，A錯(cuò)誤；B.不溶于水，也不與水反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C.根據(jù)氧化物的表示方法，用氧化物形式表示為，C正確；D.在周期表中，硅元素在金屬與非金屬的分界線處，因此具有弱導(dǎo)電性，一般可用于作為半導(dǎo)體材料，D正確；E.既能和NaOH溶液反應(yīng)，又能和氫氟酸反應(yīng)，但不能與其他酸反應(yīng)，為酸性氧化物，E錯(cuò)誤；F.玻璃、水泥、陶瓷都是傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品，F(xiàn)正確。故選CDF。14.答案：（1）（2）（3）離子鍵、共價(jià)鍵（或極性鍵）（4）（5）與在高溫下發(fā)生爆炸，生成的Si會(huì)被氧化（6）BD解析：（1）由流程可知，若只加一種試劑，則A化學(xué)式為；氫氧化鋇可以使得鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀、使得硫酸根離子轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀；（2）氨氣極易溶于水，二氧化碳在水中溶解度較小，故a口通入氣體，尾氣氨氣有毒，使用酸性干燥劑五氧化二磷吸收或能和氨氣反應(yīng)的氯化鈣吸收，故c裝置固體為無(wú)水或；