2025版新教材高考化學(xué)微專題小練習(xí)專練16碳硅及新型無機(jī)非金屬材料

PAGEPAGE1專練16碳、硅及新型無機(jī)非金屬材料一、單項(xiàng)選擇題1.[2024·全國(guó)乙卷]我國(guó)提出爭(zhēng)取在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，這對(duì)于改善環(huán)境、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要。“碳中和”是指CO2的排放總量和削減總量相當(dāng)。下列措施中能促進(jìn)碳中和最干脆有效的是（）A．將重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油作為燃料B．大規(guī)模開采可燃冰作為新能源C．通過清潔煤技術(shù)削減煤燃燒污染D．研發(fā)催化劑將CO2還原為甲醇2.[2024·廣東卷]廣東始終是我國(guó)對(duì)外溝通的重要窗口，館藏文物是其歷史見證。下列文物主要由硅酸鹽制成的是（）文物選項(xiàng)A.南宋鎏金飾品B.蒜頭紋銀盒文物選項(xiàng)C.廣彩瓷咖啡杯D.銅鍍金鐘座3.[2024·吉林東北師大附中一模]“中國(guó)名片”有中國(guó)航天、軍事、天文等，這些領(lǐng)域的發(fā)展受到全世界矚目，而這些領(lǐng)域與化學(xué)有著親密的聯(lián)系。下列說法不正確的是（）A.“天宮二號(hào)”空間試驗(yàn)室的硅電池板將光能干脆轉(zhuǎn)化為電能B.“蛟龍”號(hào)潛水器所運(yùn)用的鈦合金材料具有強(qiáng)度大、密度小、耐腐蝕等特性C.5G技術(shù)的應(yīng)用離不開光纜，我國(guó)光纜線路總長(zhǎng)度超過了三千萬千米，光纜的主要成分是晶體硅D.港珠澳大橋設(shè)計(jì)運(yùn)用壽命120年，水下鋼柱鑲鋅塊是利用犧牲陽極的陰極愛護(hù)法防腐蝕4.[2024·山東卷]下列關(guān)于C、Si及其化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的論述錯(cuò)誤的是（）A.鍵能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，因此C2H6穩(wěn)定性大于Si2H6B.立方型SiC是與金剛石成鍵、結(jié)構(gòu)均相像的共價(jià)晶體，因此具有很高的硬度C.SiH4中Si的化合價(jià)為＋4，CH4中C的化合價(jià)為－4，因此SiH4還原性小于CH4D.Si原子間難形成雙鍵而C原子間可以，是因?yàn)镾i的原子半徑大于C，難形成p-pπ鍵5.[2024·云南昆明摸底]在海洋碳循環(huán)中，通過如圖所示的途徑固定碳。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.該循環(huán)過程中未涉及氧化還原反應(yīng)B.光合作用能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.鈣化作用涉及的離子方程式之一為Ca2＋＋2HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))=CaCO3↓＋CO2↑＋H2OD.汲取作用中產(chǎn)生HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))的途徑為CO2＋H2O?H2CO3，H2CO3?HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))＋H＋6.工業(yè)上利用無機(jī)礦物資源生產(chǎn)部分材料的流程示意圖如下。下列說法正確的是（）（注：鋁土礦中含有Al2O3、SiO2、Fe2O3）A.在鋁土礦制備較高純度Al的過程中只用到NaOH溶液、CO2氣體、冰晶石B.石灰石、純堿、石英、玻璃都屬于鹽，都能與鹽酸反應(yīng)C.在制粗硅時(shí)，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2D.黃銅礦（CuFeS2）與O2反應(yīng)產(chǎn)生的Cu2S、SO2均是還原產(chǎn)物7.下列說法正確的是（）①N95口罩對(duì)新型冠狀病毒有明顯阻隔作用，其主要生產(chǎn)原料聚丙烯屬于新型無機(jī)非金屬材料②硅酸可用于制備硅膠，硅膠可用作袋裝食品、瓶裝藥品的干燥劑③Mg2＋、H＋、SiOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))、SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))在水溶液中能大量共存④向含有K＋、Na＋、Br－、SiOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))的溶液中通入CO2后各離子仍能大量存在⑤SiO2不與任何酸反應(yīng)，可用石英制造耐酸容器⑥硅酸鈉可制備木材防火劑，也可用于制備硅酸膠體⑦Si→SiO2→H2SiO3均能一步轉(zhuǎn)化A.①⑤⑥B．①②⑥⑦C.②⑥D(zhuǎn)．③④⑥二、不定項(xiàng)選擇題8.有一粗硅，含雜質(zhì)鐵，取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2，則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是（提示：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑）（）A.物質(zhì)的量之比為1∶1B.物質(zhì)的量之比為1∶2C.質(zhì)量之比為4∶1D.質(zhì)量之比為2∶19.下列物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（）A.晶體硅熔點(diǎn)高硬度大，可用于制作半導(dǎo)體材料B.氫氧化鋁具有弱堿性，可用于制胃酸中和劑C.漂白粉在空氣中不穩(wěn)定，可用于漂白紙張D.氧化鐵能與酸反應(yīng)，可用于制作紅色涂料10.多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)，是制造硅拋光片、太陽能電池等的主要原料。已知多晶硅第三代工業(yè)制取流程如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是（）A.Y、Z分別為H2、Cl2B.制取粗硅時(shí)焦炭與石英發(fā)生副反應(yīng)生成碳化硅，該副反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1C.SiHCl3極易水解，產(chǎn)物為H2SiO3、H2、HCl，據(jù)此推想SiHCl3中硅為＋2價(jià)D.多晶硅是硅的一種同素異形體三、非選擇題11.Ⅰ.在工業(yè)中加熱條件下利用鎂制取硅：2Mg＋SiO2eq\o(=,\s\up7(△))2MgO＋Si，同時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生：2Mg＋Sieq\o(=,\s\up7(△))Mg2Si，Mg2Si遇鹽酸快速反應(yīng)生成SiH4（硅烷），SiH4在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體。如圖是進(jìn)行Mg與SiO2反應(yīng)的試驗(yàn)裝置：（1）由于氧氣的存在對(duì)該試驗(yàn)有較大影響，試驗(yàn)中應(yīng)通入氣體X作為愛護(hù)氣，試管中的固體藥品可選用（填序號(hào)）。a.石灰石b．鋅粒c．純堿（2）試驗(yàn)起先時(shí)，必需先通入X氣體，再加熱反應(yīng)物，其理由是，當(dāng)反應(yīng)起先后，移走酒精燈反應(yīng)能接著進(jìn)行，其緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）反應(yīng)結(jié)束后，待冷卻至常溫時(shí)，往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸?？梢暡斓介W亮的火星，產(chǎn)生此現(xiàn)象的緣由用化學(xué)方程式表示為________________________________________________________________________。Ⅱ.草酸晶體受熱分解產(chǎn)物中含有CO和CO2氣體，為驗(yàn)證氣體中含有CO氣體，可用下圖所示的部分裝置（可以重復(fù)選用）進(jìn)行試驗(yàn)：（4）該試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的裝置中，按氣體流向依次連接的合理依次為________________________________________________________________________。（5）能證明混合氣體中有CO的試驗(yàn)現(xiàn)象是。（6）若不用F裝置，則多余的CO氣體將如何處理。專練16碳、硅及新型無機(jī)非金屬材料1．D無論是重質(zhì)油還是輕質(zhì)油，燃燒時(shí)均會(huì)產(chǎn)生大量CO2，不能削減CO2的排放量，不能促進(jìn)碳中和，A項(xiàng)錯(cuò)誤；可燃冰中的甲烷燃燒也會(huì)產(chǎn)生大量的CO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；削減煤燃燒產(chǎn)生的污染與碳中和無關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇可促進(jìn)碳中和，D項(xiàng)正確。2．C鎏金飾品屬于金屬材料，A項(xiàng)錯(cuò)誤；紋銀盒的主要成分是銀，B項(xiàng)錯(cuò)誤；瓷質(zhì)咖啡杯的主要成分是陶瓷，屬于硅酸鹽材料，C項(xiàng)正確；銅鍍金鐘座的主要成分是合金，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．C“天宮二號(hào)”空間試驗(yàn)室的硅電池板是為空間試驗(yàn)室供應(yīng)電能的裝置，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；“蛟龍”號(hào)潛水器所運(yùn)用的鈦合金是合金材料，具有強(qiáng)度大、密度小、耐腐蝕、耐熱等特性，B正確；光纜的主要成分是二氧化硅，C錯(cuò)誤；水下鋼柱鑲鋅塊，鐵和鋅在水中形成原電池，鋅作負(fù)極被腐蝕，鐵作正極被愛護(hù)，利用的是犧牲陽極的陰極愛護(hù)法，D正確。4．C化合物中鍵能越大，該物質(zhì)越穩(wěn)定，由于鍵能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，故可推斷穩(wěn)定性：C2H6>Si2H6，A項(xiàng)正確；SiC與金剛石均為立體網(wǎng)狀的共價(jià)晶體，二者成鍵和結(jié)構(gòu)均相像，均具有很高的硬度，B項(xiàng)正確；依據(jù)非金屬性C>Si，可知還原性：SiH4>CH4，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于原子半徑：Si>C，Si原子間難形成p-pπ鍵，故確定了Si原子間很難形成雙鍵，D項(xiàng)正確。5．A光合作用中，利用太陽能將二氧化碳、水轉(zhuǎn)化為（CH2O）n和O2，發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B項(xiàng)正確；NaHCO3和Na2CO3與CaCl2發(fā)生的離子反應(yīng)分別為Ca2＋＋2HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))=CaCO3↓＋CO2↑＋H2O、Ca2＋＋COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))=CaCO3↓，C項(xiàng)正確；二氧化碳溶于水，發(fā)生反應(yīng)：CO2＋H2O?H2CO3，H2CO3?H＋＋HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))，D項(xiàng)正確。6．C在鋁土礦制備較高純度Al的過程中除用到NaOH溶液、CO2氣體、冰晶石，還用到鹽酸，A錯(cuò)誤；石英不屬于鹽，不能與鹽酸反應(yīng)，B錯(cuò)誤；由方程式SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑可知在制粗硅時(shí)，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2，C正確；SO2是氧化產(chǎn)物，D錯(cuò)誤。7．C聚丙烯是有機(jī)高分子材料，①錯(cuò)誤；硅膠具有較強(qiáng)的吸水性，且無毒，可作干燥劑，②正確；H＋與SiOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))會(huì)生成H2SiO3沉淀，不能大量共存，③錯(cuò)誤；向含有K＋、Na＋、Br－、SiOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))的溶液中通入CO2，會(huì)生成H2SiO3沉淀，④錯(cuò)誤；SiO2可與氫氟酸反應(yīng)，⑤錯(cuò)誤；硅酸鈉具有較好的耐熱性，可制備木材防火劑，也可用于制備硅酸膠體，⑥正確；SiO2→H2SiO3不能一步實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，⑦錯(cuò)誤。8．C粗硅與鹽酸反應(yīng)是其中的Fe與鹽酸反應(yīng)：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，粗硅與堿反應(yīng)是其中的硅與堿液反應(yīng)：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。因放出等量H2，則Fe與Si的物質(zhì)的量之比為2∶1，質(zhì)量之比為4∶1。9．B晶體硅熔點(diǎn)高硬度大，可以制作玻璃刀等，硅位于金屬和非金屬分界線處，可用于制作半導(dǎo)體材料，二者沒有關(guān)系，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；胃酸的主要成分是HCl，氫氧化鋁具有弱堿性，能中和酸，二者有對(duì)應(yīng)關(guān)系，選項(xiàng)B正確；漂白粉漂白紙張是因?yàn)槠渚哂衅仔裕c穩(wěn)定性無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氧化鐵用作紅色涂料是因?yàn)槠滹@紅棕色且化學(xué)性質(zhì)相對(duì)較穩(wěn)定，而與能否與酸反應(yīng)無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10．BC電解飽和食鹽水得到NaOH、H2、Cl2，Y和Z點(diǎn)燃下能夠發(fā)生反應(yīng)，即X為NaOH，依據(jù)流程中，SiHCl3被還原成Si，即Y為H2，Z為Cl2，故A說法正確；焦炭和石英發(fā)生的副反應(yīng)：SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑，焦炭既是氧化劑又是還原劑，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶2，故B說法錯(cuò)誤；SiHCl3水解的產(chǎn)物是H2SiO3、H2、HCl，推出SiHCl3中H應(yīng)為－1價(jià)，即Si的化合價(jià)為＋4價(jià)，故C說法錯(cuò)誤；多晶硅為單質(zhì)，是硅的一種同素異形體，故D說法正確。11．答案：（1）b（2）讓氫氣排盡裝置內(nèi)的空氣，避開空氣中的成分對(duì)試驗(yàn)的影響該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可利用自身放出的熱量維持反應(yīng)進(jìn)行（3）Mg2Si＋4HCl=2MgCl2＋SiH4↑，SiH4＋2O2=SiO2＋2H2O（4）C→A→D→E→A→F（5）E中黑色粉末變?yōu)榧t色；前一個(gè)A中澄清石灰水無明顯現(xiàn)象，后一個(gè)A中澄清石灰水變渾濁（6）先通入C裝置除去CO2氣體后，再將剩余的氣體點(diǎn)燃解析：（1）Mg可以與CO2反應(yīng)生成氧化鎂和碳，Mg與氫氣不能發(fā)生反應(yīng)，因此可用氫氣作為愛護(hù)氣，選用的藥品為稀硫酸和鋅粒，再用濃硫酸干燥；（2）裝置中有空氣，若不用氫氣排空裝置中的空氣，氫氣和空氣的混合氣體燃燒會(huì)發(fā)生爆炸，所以反應(yīng)起先前應(yīng)當(dāng)先通氫氣排盡裝置中的空氣；Mg與SiO2反應(yīng)的條件是加熱，停止加熱后，反應(yīng)能接著進(jìn)行，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可利用自身放出的熱量維持反應(yīng)進(jìn)行；（3）Mg2Si遇鹽酸快速反應(yīng)生成SiH4（硅烷），其反應(yīng)的方程式為：Mg2Si＋4HCl=2MgCl2＋SiH4↑，SiH4常溫下是一種不穩(wěn)定、易自燃的氣體，反應(yīng)的方程式為SiH4＋2O2=SiO2＋2H2O，所以往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸，可視察到閃亮的火星。（4）要驗(yàn)證草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO，只能通過檢驗(yàn)CO與CuO反應(yīng)的產(chǎn)物CO2的存在來達(dá)到這一目的。因?yàn)椴菟峋w的分解產(chǎn)物本身含有CO2，會(huì)對(duì)CO的檢驗(yàn)造成干擾，所以在檢驗(yàn)CO前應(yīng)將分解