2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)達(dá)標(biāo)作業(yè)10 碳、硅及其化合物.doc

課時(shí)達(dá)標(biāo)作業(yè)10碳、硅及其化合物基礎(chǔ)題1.硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤。在無機(jī)非金屬材料中，硅一直扮演著主角。下面幾種物質(zhì)中含有硅單質(zhì)的是()解析：瑪瑙、光導(dǎo)纖維和水晶的主要成分是SiO2，硅單質(zhì)可用來制造太陽能電池板。答案：C2新材料的新秀石墨烯、氧化石墨烯已成為物理、化學(xué)、材料科學(xué)研究的國際熱點(diǎn)課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A石墨烯是一種新型化合物B氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C二者和石墨都是碳的同素異形體D氧化石墨烯具有一定的親水性解析：石墨烯是碳的單質(zhì)，A錯(cuò)誤；氧化石墨烯因?yàn)檫€含有氫元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素異形體，B、C錯(cuò)誤；由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有羥基和羧基等親水基團(tuán)，所以具有一定的親水性，D正確。答案：D3下列關(guān)于硅的說法不正確的是()A硅的非金屬元素，晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體B硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)起反應(yīng)D加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)解析：晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。硅在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，但仍能與氟氣、氟化氫和NaOH溶液等發(fā)生反應(yīng)，加熱至一定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等發(fā)生反應(yīng)。答案：C4半導(dǎo)體工業(yè)中，有一句行話：“從沙灘到用戶”，即由SiO2制取Si。制取過程中不涉及的化學(xué)反應(yīng)是()A2CSiO2Si2COBSiO22NaOH=Na2SiO3H2OCSi2Cl2SiCl4DSiCl42H2Si4HCl解析：工業(yè)制取純硅的工藝流程為SiO2粗硅SiCl4純硅，該工藝流程中不涉及SiO2與NaOH溶液的反應(yīng)。答案：B5將足量的CO2通入下列溶液中，一定能產(chǎn)生沉淀的是()A硅酸鈉溶液B石灰水C氯化鋁溶液 D碳酸鈉溶液解析：A項(xiàng)，生成硅酸沉淀；B項(xiàng)，先生成碳酸鈣沉淀，后沉淀溶解，生成可溶的碳酸氫鈣；C項(xiàng)，氯化鋁溶液與CO2不反應(yīng)；D項(xiàng)，因碳酸鈉溶液的濃度未知，若是稀溶液，即使通足量CO2生成溶解度更小的NaHCO3，也不一定會(huì)產(chǎn)生沉淀。答案：A6甲氣體可發(fā)生如下變化：甲氣體乙氣體丙氣體乙氣體丁固體。則甲、乙、丙、丁分別為()ACO2、CO、O2、CaOBO2、CO、CO2、CaCO3CO2、CO2、CO、CaCO3DCO、CO2、O2、Ca(OH)2解析：以丙氣體為突破口，丙通過灼熱的CuO后，生成的乙氣體可與澄清石灰水反應(yīng)生成固體，說明乙是CO2，則反推丙是CO，則甲是O2，丁是CaCO3。答案：C7下列敘述正確的是()A高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，說明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸強(qiáng)B陶瓷、玻璃、水泥容器都能貯存氫氟酸C石灰抹墻、水泥砌墻的硬化過程原理相同D玻璃窯中出來的氣體的主要成分是二氧化碳解析：高溫下互相反應(yīng)不能說明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸強(qiáng)，應(yīng)根據(jù)溶液中進(jìn)行的反應(yīng)來判斷，A錯(cuò)誤；陶瓷、玻璃、水泥的主要成分都是硅酸鹽，其中含有的二氧化硅都能和氫氟酸反應(yīng)，B錯(cuò)誤；水泥的硬化是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程，石灰抹墻的硬化是氫氧化鈣和二氧化碳生成碳酸鈣反應(yīng)，所以硬化過程原理不同，C錯(cuò)誤；由Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，CaCO3SiO2CaSiO3CO2可知，玻璃窯中出來的氣體的主要成分是二氧化碳，D正確。答案：D8硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說法正確的是()A硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C反應(yīng)Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2中，Si為氧化劑D硅能與氫氟酸反應(yīng)，則硅可以與鹽酸反應(yīng)解析：由粗硅制備單晶硅的過程一般為SiSiCl4SiHCl，都是氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；硅不能與鹽酸反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A9下列有關(guān)說法正確的是()A生活中常用的陶瓷、水泥、石英玻璃都屬于硅酸鹽產(chǎn)品B干冰只能用于人工降雨C用二氧化碳生產(chǎn)肥料可以緩解溫室效應(yīng)D二氧化硅制成的玻璃纖維，因?qū)щ娔芰?qiáng)而用于制造通信光纜解析：A項(xiàng)，石英玻璃的主要成分為SiO2，不是硅酸鹽，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，干冰空氣化會(huì)吸收熱量，可作制冷劑使用，也可用于人工降雨，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，二氧化硅具有很強(qiáng)的導(dǎo)光能力從而用于制造通信光纜，錯(cuò)誤。答案：C10下列有關(guān)硅酸鹽及無機(jī)非金屬材料的說法正確的是()A硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中B反應(yīng)Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3，反應(yīng)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，兩反應(yīng)是相互矛盾的，不可能都能發(fā)生C普通玻璃、石英玻璃、水泥等均屬于硅酸鹽材料D祖母綠的主要成分為Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示為3BeOAl2O36SiO2解析：A項(xiàng)，Na2SiO3溶液是一種黏合劑，易造成磨口玻璃塞與瓶口黏結(jié)；B項(xiàng)，兩反應(yīng)條件不同，反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行，相對強(qiáng)的酸可以制相對弱的酸，而反應(yīng)CO2是氣體，逸出反應(yīng)體系，能促使反應(yīng)發(fā)生；C項(xiàng)，石英玻璃的成分為SiO2，SiO2是氧化物不是鹽。答案：D11如圖是二氧化硅及其化合物的流程，下列說法正確的是()ASiO2屬于兩性氧化物B盛放Na2CO3溶液的試劑瓶能用玻璃塞C硅膠吸水后可重復(fù)再生D圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)解析：SiO2是酸性氧化物，它能與氫氟酸反應(yīng)是其特殊性質(zhì)，A錯(cuò)；在圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系中只有第一行的變化是氧化還原反應(yīng)，其余均為非氧化還原反應(yīng)。答案：C能力題12.“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液來“捕捉”CO2，其基本過程如下圖所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出)。下列有關(guān)該方法的敘述中正確的是()能耗大是該方法的一大缺點(diǎn)整個(gè)過程中，只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用“反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品A BC D解析：該方法中高溫反應(yīng)爐分離出CO2，需要消耗較多能量，對；整個(gè)過程中NaOH和CaO均可循環(huán)利用，錯(cuò)；從捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3，加入CaO后生成CaCO3和NaOH，通過過濾的方法即可分離，錯(cuò)；捕捉到的CO2可與H2反應(yīng)制備甲醇：CO23H2CH3OHH2O，對。答案：D13如何解決好碳排放問題是關(guān)系到人類可持續(xù)發(fā)展的重大課題之一。目前，采用較多的方法是對二氧化碳進(jìn)行捕集封存和富集再利用。下列與二氧化碳有關(guān)的敘述正確的是()ACO2是形成酸雨的主要物質(zhì)BCO2導(dǎo)致溫室效應(yīng)，是一種大氣污染物CCO2(g)C(s)2CO(g)H0，高溫有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行D實(shí)驗(yàn)室常用大理石與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳解析：CO2不是大氣污染物，也不能形成酸雨，A、B錯(cuò)；C項(xiàng)為熵增的吸熱反應(yīng)，高溫有利于自發(fā)進(jìn)行。答案：C14據(jù)報(bào)道，科學(xué)家通過對稻殼進(jìn)行控制性焚燒熱解，從中提取到一種叫作生物質(zhì)納米結(jié)構(gòu)二氧化硅的超高活性材料，將少量這種材料摻入混凝土中，即可制備出超高強(qiáng)度的高性能混凝土。下列關(guān)于二氧化硅的說法中，正確的是()A二氧化硅溶于水顯酸性，所以二氧化硅屬于酸性氧化物B將二氧化碳通入硅酸鈉溶液可以得到硅酸C因?yàn)楦邷貢r(shí)二氧化硅能與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)D二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸解析：二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅不溶于水，不能和水反應(yīng)生成硅酸，A錯(cuò)誤；碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)，B正確；高溫下二氧化硅與碳酸鈉的反應(yīng)是在非溶液狀態(tài)下進(jìn)行的，屬于用不揮發(fā)性的酸酐來制取揮發(fā)性的酸酐，所以該反應(yīng)不能作為判斷硅酸與碳酸酸性強(qiáng)弱的依據(jù)，C錯(cuò)誤；二氧化硅可以與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，D錯(cuò)誤。答案：B15硅是帶來人類文明的重要元素之一，在傳統(tǒng)材料發(fā)展到信息材料的過程中創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。(1)新型陶瓷Si3N4的熔點(diǎn)高、硬度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上可以采用化學(xué)氣相沉積法，在H2的作用下，使SiCl4與N2反應(yīng)生成Si3N4沉積在石墨表面，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)一種用工業(yè)硅(含少量鐵、銅的單質(zhì)及化合物)和氮?dú)?含少量氧氣)合成氮化硅的工藝主要流程如下：已知硅的熔點(diǎn)是1 420 ，高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕氮化硅。N2凈化時(shí)，銅屑的作用是：_；硅膠的作用是_。在氮化爐中反應(yīng)為3Si(s)2N2(g)=Si3N4(s)H727.5 kJ/mol，開始時(shí)須嚴(yán)格控制氮?dú)獾牧魉僖钥刂茰囟鹊脑蚴莀。X可能是_(選填“鹽酸”“硝酸”“硫酸”或“氫氟酸”)。解析：(1)工業(yè)上采用化學(xué)氣相沉淀法制備Si3N4的反應(yīng)中，反應(yīng)物是H2、SiCl4和N2，根據(jù)質(zhì)量守恒，除了Si3N4外，含有HCl氣體生成，從而寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)氮?dú)庵泻猩倭垦鯕饧八魵?，高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕產(chǎn)品Si3N4，因此需要將氮?dú)鈨艋?，用Cu除去氧氣，硅膠除去水蒸氣。氮化爐溫度為1 2001 400 ，硅的熔點(diǎn)為1 420 ，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，嚴(yán)格控制氮?dú)饬魉?，以控制溫度? 2001 400 ，防止硅熔化成團(tuán)，阻礙硅與氮?dú)獬浞纸佑|。Si3N4與氫氟酸反應(yīng)，而硝酸不反應(yīng)，且稀硝酸可將硅塊中的Fe、Cu雜質(zhì)溶解而除去。答案：(1)3SiCl42N26H2=Si3N412HCl(2)除去原料氣中的氧氣除去水蒸氣這是放熱反應(yīng)，防止局部過熱導(dǎo)致硅熔化熔合成團(tuán)，阻礙與N2的充分接觸硝酸16二氯二氫硅(SiH2Cl2)常用于外延法工藝中重要的硅源。易燃、有毒，與水接觸易水解，沸點(diǎn)為8.2 。在銅催化作用下，HCl與硅在250260 反應(yīng)可以制得SiH2Cl2。(1)利用濃硫酸、濃鹽酸為原料，選用A裝置制取HCl，利用了濃硫酸的_性。(2)D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為_。(3)按照氣體從左到右的方向，制取SiH2Cl2的裝置(h處用止水夾夾好)連接次序?yàn)閍()()()()()()()(填儀器接口的字母，其中裝置C用到2次)。(4)按從左到右的順序，前面裝置C中裝的藥品為_，后面裝置C的作用為_。(5)反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外，還會(huì)生成H2和_、_等。(6)新的制取SiH2Cl2的方法是：往硅粉中先通入Cl2，在300350 反應(yīng)生成SiCl4，然后再與HCl在250260 反應(yīng)，可以大大提高產(chǎn)率。如果通入氣體次序相反，結(jié)果會(huì)_(用化學(xué)方程式表示)。解析：(1)濃硫酸有吸水性，使?jié)恹}酸更易揮發(fā)出HCl。(2)利用原子守恒法配平。(3)A裝置制取HCl，連接C裝置干燥，從f進(jìn)入D中反應(yīng)，SiH2Cl2從g處揮發(fā)出來，在B裝置中收集，SiH2Cl2的密度比空氣大，導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，為防止空氣中的水進(jìn)入B中，則應(yīng)在B后接干燥管。(4)前面