2020高考化学一轮复习限时规范训练第四章第1讲碳、硅及其化合物（含解析）新人教版.docx

碳、硅及其化合物A组(20分钟)1食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是()A硅胶可用作食品干燥剂BP2O5不可用作食品干燥剂C六水氯化钙可用作食品干燥剂D加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂解析：选C。根据食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好，硅胶、无水氯化钙以及加工后具有吸水性的植物纤维都可用作食品干燥剂；P2O5吸水生成磷酸或偏磷酸，会对食品造成污染，故不可用作食品干燥剂，A、B、D三项正确。CaCl26H2O不具有吸水性，C项错误。2将氮气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体先通过足量澄清石灰水，再通过足量灼热的氧化铜，最后剩余的气体是()A氮气B二氧化碳C一氧化碳 D二氧化碳和氮气解析：选D。二氧化碳属于酸性氧化物，能被澄清石灰水吸收但在后面的操作中CO被氧化又再次生成CO2；CO具有还原性，能还原灼热的CuO；题述过程中氮气不发生反应。涉及的化学反应为CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O、COCuOCuCO2，所以最后得到的气体是二氧化碳和氮气，故选D。3(2019湖南长沙模拟)下列关于硅及其化合物的叙述错误的是()A硅是良好的半导体材料，二氧化硅可用于制造光导纤维B二氧化硅能与石灰石反应：SiO2CaCO3CaSiO3CO2C可以用焦炭还原二氧化硅生产粗硅：SiO22CSi2COD水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2解析：选D。水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙，普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，D项错误。4硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是()A氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4B碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作砂纸、砂轮的磨料C祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeOAl2O36SiO2D二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键的个数之比为12解析：选D。二氧化硅晶体中，一个硅原子可形成4个硅氧单键，故硅原子和硅氧单键的个数之比为14，D项错误。5化学家指出Si与NaOH溶液的反应，首先是Si与OH迅速反应，生成SiO，然后SiO迅速水解生成H4SiO4。下列有关说法正确的是()A原硅酸钠(Na4SiO4)能迅速水解，溶液呈碱性，故Na4SiO4为弱电解质B蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O6)易溶于强酸和强碱C2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl，说明Cl的非金属性强于SiD半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅解析：选D。Na4SiO4为强电解质，A项错误；BaCuSi2O6是硅酸盐，不易溶于强酸和强碱，B项错误；盐酸不是Cl的最高价氧化物对应的水化物，C项错误；工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅，D项正确。6气凝胶是一种世界上最轻的固体，也被称为“固态烟”，非常坚固耐用，它可以承受相当于自身重量几千倍的压力，最高能承受1 400摄氏度的高温，绝热性能十分优越，其主要成分是二氧化硅等。下列说法正确的是 ()ASiSiO2H2SiO3可以通过一步反应实现B可以用陶瓷坩埚熔融烧碱C二氧化硅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气凝胶与豆浆具有相似的性质解析：选D。二氧化硅不与水反应，A项错误；陶瓷坩埚的成分中含二氧化硅，与烧碱反应，B项错误；二氧化硅是酸性氧化物，C项错误；气凝胶与豆浆都属于胶体，具有相似的性质，D项正确。7下列说法正确的是()A单质氧化物酸或碱盐，碳或硅单质可以按上述关系进行转化B若a、b、c分别为Si、SiO2、H2SiO3，则可以通过一步反应实现转化：bcaC太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属元素与非金属元素的交界位置D单质硅常用于制造光导纤维解析：选C。A项，SiO2与H2O不反应，错误；B项，SiO2不能通过一步反应转化为H2SiO3，H2SiO3不能通过一步反应转化为Si，错误；C项的说法正确；D项，SiO2为光导纤维的主要成分，错误。8(2019江西九江联考)下列叙述正确的是 ()A利用高纯度二氧化硅可以制成光电池，将光能转化为电能B陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸C石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同D玻璃熔炉中出来的气体的主要成分是二氧化碳解析：选D。光电池是利用高纯度硅制成，A项错误；玻璃、陶瓷、水泥中均含有SiO2，会与氢氟酸反应，B项错误；石灰抹墙发生反应：CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，而水泥砌墙是水泥与水作用发生一系列变化而凝固变硬，C项错误；玻璃熔炉中发生反应：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，CaCO3SiO2CaSiO3CO2，D项正确。9用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊饱和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊澄清石灰水解析：选B。NaHCO3溶解度小于Na2CO3，A项正确；碳酸的酸性大于硅酸，则二氧化碳与硅酸钠溶液反应，生成硅酸沉淀，溶液变浑浊，再通入二氧化碳沉淀不消失，B项错误；碳酸的酸性大于HClO，且HClO具有漂白性，C项正确；二氧化碳少量时，与石灰水反应生成碳酸钙，二氧化碳过量时生成碳酸氢钙，再加入足量NaOH，又反应生成碳酸钙，D项正确。10如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是()Aa通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰Bb通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰Ca通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉Db通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉解析：选C。侯氏制碱法的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3，然后通入CO2，利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大，为了防倒吸，a通入NH3时，导管口不能伸入液面下，b通入CO2，考虑NH3的尾气处理所以c中放醮稀硫酸的脱脂棉，C项正确。11单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如图所示的路线制备，其中X为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，下列说法正确的是()AX为酸性氧化物，能与碱反应不能与酸反应BY的化学式为SiH4C光纤主要成分是X，具有导电性DX与Mg在加热条件下反应的化学方程式为SiO22Mg2MgOSi解析：选B。Z是半导体材料，即Z为Si，X为SiO2，SiO2是酸性氧化物，能与碱反应，能和HF反应，A项错误；根据元素守恒，Y是SiH4，B项正确；SiO2无导电性，C项错误；根据反应过程，反应方程式为SiO24MgMg2Si2MgO，D项错误。12四氯化硅还原法是当前制备较高纯度硅的一种方法，有关反应的化学方程式为SiCl42H24HClSi，下列说法不合理的是 ()A硅为亲氧元素，在自然界中以化合态形式存在B增大压强有利于加快上述反应的化学反应速率C四氯化硅可以由粗硅与氯气通过化合反应制得D混入少量空气对上述反应无影响解析：选D。硅为亲氧元素，在自然界中以硅的氧化物和硅酸盐的形式存在，A合理；制备较高纯度硅的反应有气体参加，所以增大压强能加快化学反应速率，B合理；粗硅与氯气通过化合反应制得四氯化硅，C合理；混入少量空气后，空气中的氧气会与生成的硅反应，影响硅的质量，D不合理。B组(30分钟)13(2019福建厦门检测)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验操作步骤：.打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。.A中看到白色沉淀时关闭活塞a。请回答：(1)B中反应的离子方程式为_。(2)通过步骤、得知盐酸具有的性质是_(填字母)。A挥发性 B还原性C氧化性 D酸性(3)C装置的作用是_，X是_ (写化学式)。(4)为了验证碳的非金属性强于硅，步骤中未写的操作和现象是_，D中反应的化学方程式为_。(5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是_ (从原子结构角度加以解释)。解析：B中CaCO3与盐酸反应的离子方程式为CaCO32H=Ca2CO2H2O，此反应表明盐酸具有酸性，A中看到的白色沉淀是AgCl沉淀，此现象表明盐酸具有挥发性。C装置是用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl气体，以保证与Na2SiO3溶液反应生成白色胶状沉淀的是CO2，从而说明碳酸的酸性强于硅酸，进而证明碳的非金属性强于硅。答案：(1)CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)AD(3)除去HCl气体NaHCO3(4)打开弹簧夹2，关闭弹簧夹1，当D中出现白色胶状沉淀后Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3(5)碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱14某实验小组设计了如图装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。已知：PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为COPdCl2H2O=CO22HClPd(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。(1)实验前要通入足够长时间的N2，其原因是_。(2)装置B的作用是_。(3)装置C、D中所盛试剂分别为_、_，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为_。(4)该装置的缺点是_。(5)资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。取18 g SiO2和8.4 g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体13.44 L，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，则Si和SiC的物质的量之比为_。(6)设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强：_。解析：(1)碳与二氧化硅反应要在高温下进行，而高温下碳与空气中氧气反应，所以实验前要通入足够长时间的N2将装置中的空气排尽。(2)根据装置图可知，B装置作安全瓶，防止倒吸。(3)碳与二氧化硅反应可能生成CO也可能生成CO2，所以C装置是用来检验CO2，D装置用来检验CO，所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明既有CO2又有CO，由于两气体产物的物质的量相等，根据元素守恒可知化学方程式为3SiO24C2CO22CO3Si。(4)CO有毒，不能直接排放到空气中，而该装置缺少尾气吸收装置吸收未反应的CO。(5)18 g SiO2是0.3 mol,8.4 g C是0.7 mol，充分反应后收集到13.44 L(0.6 mol)气体，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，则有SiO22C2COSi0.3 mol 0.6 mol 0.6 mol 0.3 molSiCSiC1 1 10.1 mol 0.1 mol 0.1 molSi和