2023屆新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)碳、硅及其化合物和無(wú)機(jī)非金屬材料提能力

課練9碳、硅及其化合物和無(wú)機(jī)非金屬材料————————————綜合測(cè)評(píng)·提能力————————————一、選擇題1．[2022·陜西西安模擬]化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境密切相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是（）A.計(jì)算機(jī)的芯片材料是高純度二氧化硅B.戰(zhàn)國(guó)所著《周禮》中記載沿海古人“煤餅燒蠣房成灰”（“蠣房”即牡蠣殼），并把這種灰稱為“蜃”，“蜃”的主要成分為Ca（OH）2C.“綠水青山就是金山銀山”，礦物燃料經(jīng)過(guò)脫硫脫硝處理，可以減少SO2、NO2的排放D.2M＋N=2P＋2Q，2P＋M=Q（M、N為原料，Q為期望產(chǎn)品），不符合“綠色化學(xué)”的理念2．下列敘述正確的是（）A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3飽和溶液，又有CaCO3沉淀生成B.向Na2CO3溶液中逐滴加入與Na2CO3等物質(zhì)的量HCl的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1∶2C.等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，在同溫同壓下，生成的CO2體積相同D.向飽和BaCl2溶液中先通入CO2，再通入NH3，有BaCO3沉淀析出3．[2022·河北承德二模]部分含碳物質(zhì)的分類與相應(yīng)碳元素的化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.a中可能含有非極性鍵B.b存在多種同素異形體C.c不屬于酸性氧化物D.d轉(zhuǎn)化為e可通過(guò)化合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)4．下列說(shuō)法中不正確的是（）A.SiO2能與HF反應(yīng)，因此可用HF刻蝕玻璃B.向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀鹽酸制備硅酸凝膠C.氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，其化學(xué)式為Si3N4D.石英是良好的半導(dǎo)體材料，可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)化成電能5．下列除雜方法正確的是（）A.SiO2中含Al2O3雜質(zhì)，可以加入足量NaOH溶液，然后過(guò)濾除去B.CO2中含有CO雜質(zhì)，可以通入盛有灼熱CuO的玻璃管C.CO2中含有HCl雜質(zhì)，可以通過(guò)盛有飽和Na2CO3溶液的洗氣瓶D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3雜質(zhì)，可以通入足量的CO2，然后過(guò)濾6．下表各組物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)不可以實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是（）選項(xiàng)XYZANH3NO2HNO3BSiO2Na2SiO3H2SiO3CAl2O3NaAlO2Al（OH）3DCO2Na2CO3NaHCO37．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中發(fā)生的反應(yīng)①為Si（粗）＋3HCl（g）=SiHCl3（l）＋H2（g）；容器②中發(fā)生的反應(yīng)②為SiHCl3（l）＋H2（g）=Si（純）＋3HCl（g）。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和②中HCl均作氧化劑D．反應(yīng)①和②均屬于可逆反應(yīng)8．Ca3SiO5是硅酸鹽水泥的重要成分之一，其相關(guān)性質(zhì)的說(shuō)法不正確的是（）A．可發(fā)生反應(yīng)：Ca3SiO5＋4NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OB．具有吸水性，需要密封保存C．能與SO2反應(yīng)生成新鹽D．與足量鹽酸作用，所得固體產(chǎn)物主要為SiO2二、非選擇題9．[2022·寧夏石嘴山三中月考]用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，反應(yīng)如下：3SiCl4＋2N2＋6H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si3N4＋12HCl。完成下列填空：（1）氮化硅可用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，因?yàn)樗鼘儆诰w。有關(guān)氮化硅的上述反應(yīng)中，原子最外層只有一個(gè)未成對(duì)電子的元素是（填元素符號(hào)）；屬于非極性分子的化合物的電子式是__________________________________________________。（2）比較Si和Cl兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的方法是（填序號(hào)）。a．比較兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)b．比較兩種元素的原子獲得一個(gè)電子時(shí)釋放能量的大小c．比較相同條件下兩種元素氫化物水溶液的酸性強(qiáng)弱（3）Si與Al、Be具有相似的化學(xué)性質(zhì)，因?yàn)椋ê?jiǎn)述理由），寫出Si與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________。10．青花瓷胎體的原料——高嶺土[Al2Si2O5（OH）x]，可摻進(jìn)瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是鉀長(zhǎng)石（KAlSi3O8），在1300℃左右一次燒成的釉可形成精美的青花瓷。（1）下列說(shuō)法正確的是（填選項(xiàng)字母）。A．高嶺土分子中x＝2B．鉀長(zhǎng)石能完全溶解在鹽酸中形成澄清的溶液C．燒制青花瓷過(guò)程中發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化D．青花瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)品（2）在“南澳一號(hào)”考古直播過(guò)程中，需用高純度SiO2制造的光纖。下圖是用海邊的石英砂（含氯化鈉、氧化鋁等雜質(zhì)）制備二氧化硅粗產(chǎn)品的工藝流程。①洗滌石英砂的目的是________________________________________________________________________。②在以上流程中，要將洗凈的石英砂研磨成粉末，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③工業(yè)上常用純凈石英砂與C在高溫下發(fā)生反應(yīng)制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為1∶1。下列說(shuō)法正確的是（填選項(xiàng)字母）。A．SiC性質(zhì)穩(wěn)定，能用于制造抗高溫水泥B．制造粗硅時(shí)的反應(yīng)為2SiO2＋5Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋SiC＋4CO↑C．在以上流程中，將鹽酸改為NaOH溶液，也可達(dá)到目的D．純凈的SiO2只能用于制造光導(dǎo)纖維11．[2022·河北張家口第一階段檢測(cè)]水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過(guò)程如圖所示：（1）水泥是最常用的建筑材料，它屬于（填序號(hào)）。a．金屬材料b．無(wú)機(jī)非金屬材料c．有機(jī)高分子材料（2）在分解水泥樣品過(guò)程中，鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，硝酸的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）沉淀A是普通玻璃的主要成分，寫出沉淀A與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）用氨水調(diào)節(jié)pH為4～5的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）某研究所利用SDTQ600熱分析儀對(duì)草酸鈣晶體（CaC2O4·xH2O）進(jìn)行熱分解，得到相關(guān)數(shù)據(jù)，繪制成固體質(zhì)量—分解溫度的關(guān)系圖。①固體質(zhì)量變?yōu)?.60g時(shí)的成分是（填化學(xué)式）。②x的值是。綜合測(cè)評(píng)提能力1．C計(jì)算機(jī)芯片所用的材料是高純度的硅，故A錯(cuò)誤；牡蠣殼的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣灼燒生成氧化鈣，所以“蜃”的主要成分是氧化鈣，故B錯(cuò)誤；礦物燃料經(jīng)過(guò)脫硫脫硝處理，可以減少SO2、NO2的排放，有利于保護(hù)環(huán)境，故C正確；總反應(yīng)為3M＋N=3Q，符合“綠色化學(xué)”的理念，故D錯(cuò)誤。2．DCaCO3與H2O、CO2反應(yīng)產(chǎn)生Ca（HCO3）2，再加入NaHCO3沒(méi)有明顯現(xiàn)象，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2CO3與等物質(zhì)的量HCl反應(yīng)，生成NaHCO3，沒(méi)有CO2氣體放出，B項(xiàng)錯(cuò)誤；等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物質(zhì)的量大，與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2多，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向BaCl2飽和溶液中通入CO2，不發(fā)生反應(yīng)，再通入NH3使溶液顯堿性，有沉淀析出，D項(xiàng)正確。3．Aa為CH4，不含非極性共價(jià)鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；b為碳單質(zhì)，存在金剛石、石墨、C60等多種同素異形體，B項(xiàng)正確；c為CO，不屬于酸性氧化物，C項(xiàng)正確；若e為NaHCO3，d轉(zhuǎn)化為e則發(fā)生CO2＋H2O＋Na2CO3=2NaHCO3，屬于化合反應(yīng)，D項(xiàng)正確。4．DSiO2能與HF反應(yīng)，因此可用HF刻蝕玻璃，A正確；向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀鹽酸制備硅酸凝膠，B正確；氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，其化學(xué)式為Si3N4，C正確；硅是良好的半導(dǎo)體材料，可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)化成電能，石英的主要成分是SiO2，D錯(cuò)誤。5．BSiO2、Al2O3均能與NaOH溶液反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CO能與灼熱的CuO反應(yīng)產(chǎn)生CO2，B項(xiàng)正確；Na2CO3溶液也能吸收CO2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；引入NaHCO3雜質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．ANH3催化氧化生成NO，無(wú)法直接得到NO2，故A符合題意；SiO2和Na2CO3在高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3，Na2SiO3和稀鹽酸反應(yīng)生成H2SiO3，H2SiO3分解生成SiO2，H2SiO3與NaOH反應(yīng)生成Na2SiO3，各物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化，故B不符合題意；Al2O3與NaOH反應(yīng)生成NaAlO2，NaAlO2與碳酸反應(yīng)生成Al（OH）3，Al（OH）3與NaOH反應(yīng)生成NaAlO2，Al（OH）3分解生成Al2O3，各物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化，故C不符合題意；CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，Na2CO3溶液中通入CO2反應(yīng)生成NaHCO3，NaHCO3與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，NaHCO3與鹽酸反應(yīng)生成CO2，各物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化，故D不符合題意。7．A從反應(yīng)流程容易看出，HCl可循環(huán)使用，A項(xiàng)正確；Si為固體，SiHCl3為液體，用過(guò)濾法分離，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)①中HCl作氧化劑，反應(yīng)②中HCl為氧化產(chǎn)物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)①和②都不是可逆反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．D將Ca3SiO5改寫為氧化物形式后的化學(xué)式為：3CaO·SiO2，性質(zhì)也可與Na2SiO3相比較。Ca3SiO5與NH4Cl反應(yīng)的方程式為：Ca3SiO5＋4NH4Cl=CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2O，A正確；CaO能與水反應(yīng)，所以需要密封保存，B正確；亞硫酸的酸性比硅酸強(qiáng)，當(dāng)二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：3SO2＋H2O＋Ca3SiO5＝3CaSO3＋H2SiO3，C正確；鹽酸的酸性比硅酸強(qiáng)，當(dāng)鹽酸與Ca3SiO5反應(yīng)時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：6HCl＋Ca3SiO5=3CaCl2＋H2SiO3＋2H2O，D不正確；故選D。9．答案：（1）原子H、Cl（2）b（3）處在金屬與非金屬的分界線上Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H2↑解析：（1）氮化硅是一種新型的無(wú)機(jī)非金屬材料，耐高溫，屬于原子晶體；題給反應(yīng)中涉及的元素有H、N、Si、Cl，四種元素原子的最外層未成對(duì)電子數(shù)分別為1、3、2、1，所以原子最外層只有一個(gè)未成對(duì)電子的元素是H和Cl；SiCl4為非極性分子，其電子式為：。（2）氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)的大小與分子間作用力及氫鍵有關(guān)，與元素非金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，a不符合題意；原子獲得一個(gè)電子時(shí)釋放的能量越多，元素的非金屬性越強(qiáng)，b符合題意；最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，通過(guò)氫化物水溶液的酸性強(qiáng)弱無(wú)法比較非金屬性強(qiáng)弱，c不符合題意。（3）Si、Al、Be三種元素均處于金屬與非金屬元素的交界處，所以三者的化學(xué)性質(zhì)相似；Si與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H2↑。10．答案：（1）CD（2）①除去石英砂中的NaCl雜質(zhì)②增大反應(yīng)物之間的接觸面積，增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率③B解析：（1）A項(xiàng)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于零的原則，可得6＋8－10－x＝0，解得x＝4。B項(xiàng)，鉀長(zhǎng)石與鹽酸反應(yīng)后不能形成澄清的溶液。C項(xiàng)，根據(jù)水泥制造過(guò)程可推測(cè)出燒制青花瓷過(guò)程中發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化。D項(xiàng)，青花瓷、玻璃、水泥符合硅酸鹽產(chǎn)品的特點(diǎn)，是硅酸鹽產(chǎn)品。（2）①石英砂中含有易溶于水的NaCl雜質(zhì)，洗滌石英砂可使NaCl與SiO2分離。②將純凈的石英砂研磨后能增大物質(zhì)的表面積，從而增大反應(yīng)物與鹽酸的接觸面積，增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。③A項(xiàng)，根據(jù)SiC中元素的價(jià)態(tài)可知，SiC具有還原性，在高溫下仍能在O2中燃燒生成SiO2和CO2，因此不能用于制造抗高溫水泥。B項(xiàng)，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為1∶1，根據(jù)原子守恒，可將題述信息轉(zhuǎn)化為如下反應(yīng)：2SiO2＋5Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋SiC＋4CO↑。