2023年届高考化学一轮复习检测题：第13讲碳、硅及无机非金属材料

一、选择题1．硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大局部的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅始终扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是()解析：选C。玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分都是SiO2，硅单质可用来制造太阳能电池。2．(2023·合肥模拟)《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而(主要为青色)，与造砖同法”。以下说法错误的选项是()A．沙子和黏土的主要成分为硅酸盐BC．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦D．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料选AA误。黏土烧制成瓦的过程中发生了简洁的物理化学变化，B项正确。由“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”可知，C项正确。黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料，D项正确。以下表达中正确的选项是( )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质相像C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物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响生成硅酸解析：选D。A项的反响之所以能发生，是由于生成的产物中有气体放出，促使反响能顺当进展，故不能通过此反响推断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A项错误；CO2SiO2的物理性质差异较大，B项错误；SiO2此反响中SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，C项错误。2“碳捕获技术”指的是通过确定的方法将工业生产中产生的CO2分别出来并利用。例如，可利用NaOH溶液来“捕获”CO，其根本过程如以下图(局部条件及物质未标出)。2以下有关该方法的表达中正确的选项是( )①能耗大是该方法的一大缺点②整个过程中，只有一种物质可以循环利用③“反响分别”环节中，分别物质的根本操作是蒸发结晶、过滤④该方法可削减碳排放，捕获到的CO2还可用来制备甲醇等产品①②C．③④

②③D．①④2解析：选D。该方法中高温反响炉分别出CO，需要消耗较多能量，①正确；整个过程2NaOH和CaONaHCO3CaO后生成CaCO3和NaOH，通过过滤的方法即可分别，③错误；捕获到的CO2可与H2反响制2 2 3 备甲醇：2 2 3

＋3HCHO＋HO，④正确。5．(2023·甘谷第一中学其次次检测)碳循环(如图)对人类生存、进展有着重要的意义。以下说法错误的选项是( )A．碳是构成有机物的主要元素B．光合作用是将太阳能转化为化学能的过程C．化石燃料的大量燃烧是产生温室效应的缘由之一D．石油的年产量是衡量一个国家石油化工进展水平的标志解析：D正确；光合作用是绿色植物将二氧化碳和水合成葡萄糖和氧气的过程，是把太阳能转化为化学能的过程，B应的缘由之一，C正确；乙烯的年产量是衡量一个国家石油化工进展水平的标志，D错误。6．(2023·宜春高三月考)以下转化关系中，不能通过一步反响实现的是( )①SiO2 Na2SiO3→②CuSO4 CuCl2→③SiO2 H2SiO3→④CuO→Cu(OH)2A．①②⑤Na2O2 Na2SO4→B．③④C．②③④D．②③④⑤选B①中SiO2可与NaOH或Na2C3反响生成NaSi②中CuSO4可与BaC2反响生成BaS4和CuC2③中Si2不能与H2OSi2一步反响制得H2SiO3；④CuOH2OCuOCu(OH)2；⑤Na2O2可与稀4H2SO4反响生成Na2SO。447．以下说法正确的选项是( )A．水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品B．二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸C．由于高温时二氧化硅与碳酸钠反响放出二氧化碳，所以硅酸酸性比碳酸强D．2MgO·SiO2中的酸根阴离子为SiO2－4解析：选BA项，水24晶、玛瑙的主要成分均为SiO，不是硅酸盐工业产品；C项，只能得出高温下硅酸钠比碳酸钠稳定的结论，无法比较碳酸与硅酸的酸性强弱；D项，2MgO·SiO2中的酸根阴离子应SiO4－。248．(2023·济南考试大纲调研卷)工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：2：流化床反响的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl、SiH3Cl、FeCl3等。以下说法正确的选项是( )22 A．电弧炉中发生的反响为＋SiOCO2 B．SiCl4进入复原炉之前需要经过蒸馏提纯C．1mol44.8L(标准状况)Cl2D．该工艺Si的产率高，符合绿色化学要求解析：选B。A项，二氧化碳与焦炭在高温下反响生成粗硅和一氧化碳，则电弧炉中发2 生的反响为2＋SiO2C＋S，选项AB项，在流化床反响器中除SiCl2 SiHCl、SiHCl、SiHCl、FeClSiCl

在进入复原炉之前需要经过蒸馏提纯，3 2 2 3 3 442 选项B正确；C项，依据转化关系Si→SiCl→Si1mol44.8L(标准状况)Cl，由于含有其他副反响，消耗Cl44.8LC错误；D项，该工艺中产生氯化氢气体且有氯气的参与，简洁引起空气污染，不符合绿色化学要求，选项D42 试验室用H2复原SiHCl3(沸点：31.85℃)制备纯硅的装置如以下图(夹持装置和尾气处理装置略去)，以下说法正确的选项是( )装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水试验时，应先加热管式炉，再翻开活塞KC．为鉴定制得的硅中是否含有微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液D．该试验中制备氢气的装置也可用于饱和食盐水与电石反响制备乙炔解析：选C。此题制备纯硅，H

Ⅳ中进展。2 3装置ⅠⅡⅡ中盛放浓硫酸；装置Ⅲ的目的是使SiHCl3汽化，与氢气充分混合，因此应在热水浴中加热，A项错误；试验时应先翻开活塞K，通入氢气，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，B项错误；硅不能与盐酸反响，铁与盐酸反响生Fe2＋，Fe2＋H2O2氧化成Fe3＋，遇KSCN溶液变红，可以鉴定制得的硅中是否含有铁单质，C钙，因此不能用启普发生器进展试验，D项错误。如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程。以下说法正确的选项是( )A．SiO2属于两性氧化物B．盛放Na2CO3溶液的能用玻璃塞C．硅胶吸水后可重复再生D．图中所示的转化反响都是氧化复原反响解析：C。SiO2是酸性氧化物，能与氢氟酸反响是其特别性质，A错；在图示转化关系中只有第一行的反响是氧化复原反响，其余均为非氧化复原反响，D错。二、非选择题一个又一个奇迹。型陶瓷Si3N4H2的保护下，使SiCl4N2反响生成Si3N4沉积在石墨外表，写出该反响的化学方程式：。(氢氟酸除外)，是一种重要的构造陶瓷材料。硅的熔点是1420(铁、铜的氧化物)合成氮化硅的主要工艺流程如下：①净化N2和H2时，铜屑的作用是 ，硅胶的作用是 。②在氮化炉中发生反响3Si(s)＋2N2(g)===Si3N4(s) ΔH＝－727.5kJ·mol－1，开头时，严格把握氮气的流速以把握温度的缘由是 。③X可能是 (填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”)。答案：(1)3SiCl＋2N＋6H===SiN

＋12HCl4 2 2 3 4(2)①除去原料气中的氧气除去生成的水蒸气②该反响是放热反响，防止局部过热，导致硅熔化成团，阻碍与N2的接触③硝酸氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如以下图：石英砂粗硅/温 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中各元素的化合价与NH3一样。请答复以下问题：石英砂不能与碱性物质共同存放，以 NaOH为例，用化学方程式表示其缘由：。图示①～⑤的变化中，属于氧化复原反响的是 。SiCl4在潮湿的空气中猛烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂SiCl4水解的化学方程式为 。在反响⑤中，3molSi(NH2)4在高温下加热可得1mol氮化硅粉末和8molA气体，则氮化硅的化学式为 。SiCl4BC两种气体的气氛中，也能反响生成氮化硅，BC两种气体在确定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C两种气体反响的化学方程式：。解析：(1)石英砂不能与碱性物质共同存放的实质是SiO2与碱性物质可以发生反响。(2)反响①是石英砂与焦炭发生氧化复原反响；反响②是硅单质与Cl2发生氧化复原反响。(3)SiCl4SiOH－H4SiO4，H4SiO4H2SiO3，Cl－24结合H生成HCl。(4氮化硅的化学式可通过题目信息运用质量守恒求得3Si(NH)24SiN＋8NH↑。(5)结合题给信息，SiCl与N、H反响可得到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．(试验方案的评价)单晶硅是信息产业中重要的根底材料。通常用碳在高温下复原二氧化硅制得粗硅()，粗硅与氯气反响生成四氯化硅(反响温度为450～500℃)相关信息如下：物；③有关物质的物理常数见下表。物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3沸点/℃57.712.8—315熔点/℃－70.0－107.2——升华温度/℃——180300请答复以下问题：装置A中g管的作用是 ；装置C中的试剂是 。甲方案：f接装置Ⅰ；乙方案：f接装置Ⅱ。但是装置Ⅰ、Ⅱ都有缺乏之处，请你评价后填写下表。方案方案优点缺点甲乙在上述(2)的评价根底上，请你设计一个