第13讲碳硅及其化合物（强化训练）（原卷版）-2022年高考化学一轮复习必做提升讲义（夯基础再突破）

第13讲碳、硅及其化合物（强化训练）1.下列叙述不正确的是()A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B.硬度:晶体硅<金刚石C.石英砂可用于生产单晶硅D.硅胶可用作食品干燥剂2.“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是()A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐3.中华优秀传统文化涉及很多的化学知识。下列有关说法不正确的是()A．“自古书契多编以竹简，其用缣帛者(丝质品)谓之为纸”，这里的纸主要成分为纤维素B．中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物，其化学式为BaCuSi4O10，可改写成BaO·CuO·4SiO2C．东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述：“……得火则飞，不见埃尘，将欲制之，黄芽为根。”这里的黄芽是指硫D．《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”。这里的瓦属于传统无机非金属材料，主要成分为硅酸盐4．SiO2是一种化工原料，可以制备一系列物质。下列说法正确的是 () A．图中所有反应都不属于氧化还原反应 B．硅酸盐的化学性质稳定，常用于制作光导纤维 C．可用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙 D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英制成的，其熔点很高5.Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是()A．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4ClCaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OB．具有吸水性，需要密封保存C．能与SO2反应生成新盐D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO26.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是()A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，其气体通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀7.由二氧化硅制高纯硅的流程如图，下列判断中错误的是()A.①②③均属于氧化还原反应B．氢气和氯化氢均可循环利用C．二氧化硅是一种坚硬难熔的固体D．三氯甲硅烷(SiHCl3)摩尔质量为135.5g8.《青花瓷》中所描述的“瓶身描述的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列有关硅酸铜钡的说法不正确的是()A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．易溶解于强酸和强碱C．性质稳定，不易脱色D．x＝69．下列关于硅及其化合物的描述中正确的是()A．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维B．在给定条件下，下列物质间转化可实现：CaCO3eq\o(→,\s\up7(高温))CaOeq\o(→,\s\up11(SiO2),\s\do4(高温))CaSiO3C.硅太阳能电池工作时，光能转化成电能，该过程与氧化还原反应有关D．在给定条件下，下列物质间转化可实现：SiO2eq\o(→,\s\up7(HCl（aq）))SiCl4eq\o(→,\s\up11(H2),\s\do4(高温))Si10.下列关于硅的说法不正确的是()A．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．用二氧化硅制取单质硅的反应中硅元素被氧化D．加热到一定温度时，硅能与氢气、氧气等非金属单质发生反应11.下列关于二氧化硅的说法正确的是()A．二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸B．二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆C．二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应D．用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24L气体(标准状况)时，得到2.8g硅12．下列说法正确的是________(填序号)。 ①汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土 ②因为SiO2熔点高、硬度大，所以可用于制光导纤维 ③下列转化能一步实现：CaCO3eq\o(→,\s\up7(高温))CaOeq\o(→,\s\up11(SiO2),\s\do4(高温))CaSiO3 ④因为HF与SiO2反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 ⑤下列转化在给定条件下能够实现：SiO2eq\o(→,\s\up7(HClaq))SiCl4eq\o(→,\s\up11(H2),\s\do4(高温))Si ⑥用NaOH溶液可以除去Fe2O3中的SiO2⑦SiO2与NaOH、氢氟酸均反应，可说明SiO2为两性氧化物 ⑧与NaOH溶液反应生成盐和H2的单质一定是硅单质13.《厉害了，我的国》“中国名片”中航天、军事、天文等领域的发展受到世界瞩目，它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是 () A．“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于新型无机非金属材料 B．“中国歼­20”上用到的氮化镓材料属于合金材料 C．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料 D．“天宫二号”空间实验室的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅14．“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。 下列有关该方法的叙述中不正确的是 () A．能耗大是该方法的一大缺点 B．整个过程中，有2种物质可以循环利用 C．“反应分离”环节中，分离的基本操作是蒸发结晶、过滤 D．“反应分离”环节中，发生了复分解反应15.硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是 () A．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐产品 B．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂 C．某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2O·Al2O3·6SiO2表示 D．高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池16.下列说法正确的是()A.光导纤维的主要成分是硅B.常用氢氟酸(HF)刻蚀玻璃C.制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英D.实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液17.某化学家指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH反应,生成SiO44−,然后SiO44−迅速水解生成H4SiOA.原硅酸钠(Na4SiO4)能迅速水解,且水解后呈碱性,故Na4SiO4为弱电解质B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品C.2HCl+Na2SiO3H2SiO3↓+2NaCl说明Cl的非金属性大于Si的D.半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指将二氧化硅制成晶体硅18.下列关于燃料的说法错误的是()A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一19.下列叙述正确的是()A.SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物B.可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液C.SO2通入Na2SiO3溶液,产生胶状沉淀,酸性:H2SO3>H2SiO3D.X(碳元素)与Y(氧元素)能形成多种化合物,一般条件下都能与Z(钠元素)的最高价氧化物的水化物发生反应19.大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是()A．燃烧煤炭供热B．利用风力发电C．增加植被面积D．节约用水用电20.我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。下列做法与上述理念相违背的是()A．大力发展煤的气化及液化技术B．加快石油等化石燃料的开采和使用C．以CO2为原料生产可降解塑料D．将秸秆进行加工转化为乙醇燃料21.(双选)离子方程式2Ca2++3HCO3-+3OH2CaCO3↓+CO32−+3H2A.Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应B.NaHCO3与澄清石灰水反应C.Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应D.NH4HCO3与澄清石灰水反应22.古代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载，20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式：BaCuSi2Ox，其中Cu为＋2价)，下列有关“汉紫”的说法中不正确的是()A．用盐的形式表示：BaSiO3·CuSiO3B．用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2C．易溶于强酸、强碱D．性质稳定，不易褪色23.水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工艺流程： 下列说法正确的是 ()A．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值 B．操作A与操作B完全相同 C．该流程中硅元素的化合价发生改变 D．反应器中发生的复分解反应为SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O24.水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回答下列问题：(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_______________，还可使用________代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为________________。(3)加氨水过程中加热的目的是__________________。沉淀B的主要成分为________、________(填化学式)。(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnOeq\o\al(－,4)＋H＋＋H2C2O4→Mn2＋＋CO2＋H2O。实验中称取0.400g水泥样品，滴定时消耗了0.0500mol·L－1的KMnO4溶液36.00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为________。25．硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。(1)新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的保护下，使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)一种工业用硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物)，已知硅的熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种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在氮化炉中发生反应3SiO2(s)＋2N2(g)=Si3N4(s)＋3O2(g)ΔH＝－727.5kJ·mol－1，开始时，严格控制氮气的流速以控制温度的原因是__________________；体系中要通入适量的氢气是为了_______________________________________________。③X可能是__________________(填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”)。(3)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是___________________________________________________________________。26.高纯硅是制作光伏电池的关键材料，如图是一种生产高纯硅的工艺流程示意图：已知：①流化床反应器的主反应：Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(250～300℃))SiHCl3＋H2；②还原炉的主反应：SiHCl3＋H2eq\o(→,\s\up7(1100～1200℃))Si＋3HCl；③SiHCl3极易水解：SiHCl3＋3H2O=H2SiO3＋H2↑＋3HCl↑。回答下列问题：(1)石英砂的主要成分为SiO2，SiO2是一种酸性氧化物，能与烧碱反应生成盐和水，下列物质中也能与烧碱反应生成盐和水的是________(填标号)。A．AlB．Al2O3C．CuO D．NaHCO3SiO2还能在一种常见的酸中溶解，生成一种气态含硅物质，这种酸的电子式为____________。(2)电弧炉中生成粗硅，反应的化学方程式为____________。若电弧炉中焦炭过量，还会有SiC生成，石英砂和焦炭生成SiC的反应中