高考化学一轮复习4.1碳、硅及其重要化合物课时同步练习

1、4/4碳、硅及其重要化合物1以下除杂方法正确的选项是()ASiO2中含Al2O3杂质 ,可以参加足量NaOH溶液然后过滤除去BCO2中含有CO杂质 ,可以通入盛有CuO的玻璃管且加热CCO2中含有HCl杂质 ,可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶DNa2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质 ,可以通入足量的CO2 ,然后过滤解析A项 ,SiO2、Al2O3均与NaOH溶液反响；C项 ,应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶 ,D项 ,Na2CO3与CO2反响生成NaHCO3。答案B2分别向Na2SiO3溶液中参加以下物质 ,能生成不溶于NaOH溶液的白色沉淀的是()AKB稀盐酸CCaCl2溶液D

2、KNO3溶液解析盐酸与Na2SiO3反响生成的硅酸可溶解在NaOH溶液中 ,B错误；CaCl2与Na2SiO3反响生成硅酸钙 ,该物质不溶于水也不溶于NaOH溶液。答案C3以下有关说法中正确的选项是()A碳酸、硅酸均是二元弱酸 ,均能使紫色石蕊变红色B硅胶就是硅酸形成的液溶胶CSiO2能溶解在NaOH溶液中但不能溶解在氨水中D硅、二氧化硅、硅酸对热均很稳定解析硅酸难溶于水 ,不能使指示剂变色 ,A错误；硅胶是固体 ,B错误；SiO2可与强碱溶液反响但不与弱碱溶液反响 ,C正确；硅酸受热易分解 ,D错误。答案C4以下图表示物质通过一步反响的转化关系 ,以下说法正确的选项是()X eq o(,su

3、p10(O2)酸性氧化物复原性盐AX可能是Si单质BX可能是含S元素的化合物C酸性氧化物可能为CO2D复原性盐可能为FeCl3解析假设X为Si ,那么酸性氧化物为SiO2 ,由于硅元素处于其最高价态 ,故由其形成的盐不具有复原性 ,A错误；同理C错误；FeCl3中铁元素处于最高价 ,故其不具有复原性 ,且铁对应的氧化物也不是酸性氧化物 ,D错误；X可以是H2S ,与O2反响可形成SO2 ,再与NaOH反响可生成复原性盐Na2SO3 ,B正确。答案B5(2019济南联考)以下离子方程式的书写正确的选项是()A水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3CO2H2O=2NaCOeq oal(2,3)H

4、2SiO3B澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)22CO2=Ca22HCOeq oal(,3)C硅与氢氟酸的反响：Si4H4F=SiF42H2D二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO22OH=SiOeq oal(2,3)H2O解析Na2SiO3是强电解质 ,应拆成Na、SiOeq oal(2,3) ,且应生成HCOeq oal(,3) ,A错；B项正确写法是CO2OH=HCOeq oal(,3)；C项 ,氢氟酸是弱酸 ,不能拆分成H和F。答案D6(2019吉林大学附中月考)以下有关说法错误的选项是()A氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中B玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐C灼烧NaOH固体时不能使用

5、瓷坩埚 ,因为瓷坩埚中的SiO2能与NaOH反响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氢氟酸能腐蚀玻璃 ,不能盛放在玻璃试剂瓶中 ,A正确 ,水晶的主要成分是SiO2 ,不是硅酸盐 ,B错误；SiO2是酸性氧化物 ,能与NaOH反响 ,但不与水反响 ,C、D正确。答案B7(2019南通二调)我国?可再生能源法?倡导碳资源的高效转化及循环利用(如下图)。以下做法与上述理念相违背的是()A大力开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解析煤的气化和液化是通过化学变化将煤转化为气体和液体燃料的先

6、进洁净煤技术 ,可以减少污染物的排放 ,A项正确；石油等化石燃料为不可再生能源 ,加快化石燃料的开采和使用 ,会破坏环境 ,加重环境污染 ,B项错误；可降解塑料不会造成“白色污染 ,C项正确；将秸秆转化为乙醇燃料 ,可以减少PM2.5的产生 ,D项正确。答案B8以下物质性质与用途对应关系正确的选项是()性质用途A硅酸钠化学性质稳定制备木材防火剂B硅酸溶胶具有吸附水分的能力硅作半导体的材料C二氧化硅硬度大、熔点高氢氟酸在玻璃上刻花纹D焦炭具有可燃性焦炭复原二氧化硅冶炼粗硅解析硅胶吸附水 ,与硅作半导体的材料无关 ,B错误；二氧化硅硬度大 ,与氢氟酸和玻璃反响无关 ,C错误；焦炭具有可燃性 ,与焦

7、炭复原二氧化硅无关 ,D错误。答案A9以下关于C、Si两种非金属元素的说法中 ,正确的选项是()A两者结合形成的化合物是共价化合物B在自然界中都能以游离态存在C氢化物的热稳定性比拟：CH4SiH4D最高价氧化物都能与水反响生成相应的酸解析C、Si都是非金属元素 ,结合形成的化合物是共价化合物 ,A正确；Si元素为亲氧元素 ,不能以游离态存在 ,故B错；非金属性CSi ,故氢化物的热稳定性SiH4CH4 ,故C错；SiO2既不溶于水 ,也不和水反响 ,故D错。答案A10(2019安徽合肥高三一次质检 ,2)硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。以下说法正确的选项是()A陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属

8、于硅酸盐B水玻璃是纯洁物 ,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K2OAl2O36SiO2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解析水晶的主要成分为SiO2 ,其不属于硅酸盐 ,A项错误；水玻璃是Na2SiO3的水溶液 ,属于混合物 ,B项错误；用于制造光导纤维的是二氧化硅 ,用于制造太阳能电池的是高纯硅 ,D项错误。答案C11以下关于无机非金属材料的说法中不正确的选项是()A传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料B新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的许多缺点C高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密

9、度小等优点D传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐解析无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。传统无机非金属材料是指我们常说的硅酸盐材料 ,包括玻璃、水泥、砖瓦、陶瓷等；新型无机非金属材料是指一些新型的具有特殊结构和特殊功能的非硅酸盐型材料。新型无机非金属材料与传统无机非金属材料相比 ,具有许多优良性能 ,如耐高温、耐磨损、耐酸碱腐蚀、具有压电效应、具有生物功能等。答案D12SiO2是一种化工原料 ,可以制备一系列物质。以下说法正确的选项是()A图中所有反响都不属于氧化复原反响B硅酸盐的化学性质稳定 ,常用于制造光导纤维C可用盐酸除去石英砂(主要成分

10、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 ,其熔点很高解析图中SiO2与CaO、CaCO3、Na2CO3反响不属于氧化复原反响 ,SiO2与C、Si与Cl2、SiCl4与H2的反响属于氧化复原反响 ,A错误；光导纤维的主要成分是SiO2而不是硅酸盐 ,B错误；玻璃没有固定的熔点 ,D错误。答案C13工业上 ,用二氧化硅与焦炭在高温下反响制Si：SiO22Ceq o(=,sup7(高温)Si2CO ,副反响为SiCeq o(=,sup7(高温)SiC(金刚砂)。请答复以下问题：(1)工业上 ,冶炼粗硅时焦炭的作用是_。(填序号)氧化剂复原剂燃料催化剂假设粗硅中含有较多的碳

11、化硅 ,主要原因是_ _。(2)碳化硅俗名金刚砂 ,它具有优良的耐磨、耐腐蚀特性 ,应用广泛。假设用二氧化硅与焦炭制备金刚砂 ,产品中混有杂质硅和二氧化硅 ,主要原因是_。(3)某碳化硅样品中混有Si、SiO2。将20.0 g该样品参加到过量的氢氧化钠溶液中 ,充分反响 ,收集到2 240 mL氢气(标准状况) ,过滤得到11.4 g SiC固体 ,滤液稀释至500 mL。写出有关反响的离子方程式：_ _；稀释后溶液中硅酸钠的物质的量浓度为_。解析(1)在粗硅冶炼中 ,焦炭作复原剂和燃料 ,焦炭燃烧提供能量。假设焦炭投料较多 ,局部碳与硅反响生成碳化硅。(2)如果制备碳化硅 ,投入焦炭量较少

12、,二氧化硅、硅会残留在产品中。(3)n(H2)eq f(2.24 L,22.4 Lmol1)0.1 mol ,由Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2知 ,样品中硅单质的物质的量为0.05 mol ,质量为0.05 mol28 gmol11.4 g ,所以样品中二氧化硅的质量为20.0 g1.4 g11.4 g7.2 g ,物质的量为7.2 g60 gmol10.12 mol ,生成的硅酸钠的物质的量为0.05 mol0.12 mol0.17 mol ,溶液体积为0.5 L ,故硅酸钠溶液的物质的量浓度为0.34 molL1。答案(1)焦炭投料较多(2)焦炭投料较少(3)Si2OHH2O=

13、SiOeq oal(2,3)2H2、SiO22OH=SiOeq oal(2,3)H2O0.34 molL114(2019福州质检)晶体硅是一种重要的非金属材料。物质沸点/SiHCl333.0SiCl457.6HCl84模拟制备纯硅的主要步骤如下：高温下用碳复原二氧化硅制得粗硅；粗硅与枯燥HCl气体反响制得SiHCl3：Si3HCleq o(=,sup7(300 )SiHCl3H2；SiHCl3与过量H2在1 0001 100 反响制得纯硅。可能用到的信息如下：SiHCl3能与H2O强烈反响 ,在空气中易自燃；步骤中粗硅与HCl反响时会生成少量SiCl4。请答复以下问题：(1)粗硅与HCl反响完

14、全后 ,依据上表所示沸点差异提纯SiHCl3 ,该提纯方法为_。(2)用SiHCl3与过量H2反响制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：依次连接的合理顺序为_(填写字母序号)；装置D中g管的作用是_；装置B中的试剂是_；装置C中的烧瓶加热的目的是_。装置A中发生反响的化学方程式为_。操作时应先翻开装置_(填“C或“D)中分液漏斗的旋塞 ,理由是_。(3)请设计实验证明产品硅中是否含微量铁单质：将产品用稀盐酸溶解 ,取上层清液后_。解析(1)根据沸点差异可知提纯SiHCl3的方法为蒸馏。(2)根据SiHCl3能与H2O强烈反响 ,故制得的H2要先枯燥 ,再与SiHCl3反响 ,仪器的连接顺序

15、为DBCAE；装置D中g管的作用是平衡压强 ,使分液漏斗中液体能顺利滴下；装置B中的试剂为浓硫酸 ,用于枯燥氢气；装置C中的烧瓶加热的目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化。装置A中SiHCl3、H2发生置换反响 ,制得纯硅。因为SiHCl3容易在空气中自燃 ,故操作时应先翻开装置D中分液漏斗的旋塞 ,使生成的H2排尽装置中的空气。(3)用盐酸溶解后 ,可以检验上层清液中是否含有Fe2来证明产品硅中是否含微量铁单质。答案(1)蒸馏(2)DBCAE平衡压强(其他合理答案均可)浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化SiHCl3H2eq o(=,sup7(1 0001 100 )Si3HClDSiHCl

16、3容易在空气中自燃 ,实验中要注意先通一段时间H2排尽装置中的空气(3)先滴加氯水 ,再滴加硫氰化钾溶液 ,溶液显红色(或参加氢氧化钠溶液 ,出现白色沉淀后变灰绿色最后变红褐色 ,合理答案均可)15(2019鄂豫晋冀陕五省高三二次联考 ,18)某实验小组设计了如下装置对焦炭复原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。：PdCl2溶液可用于检验CO ,反响的化学方程式为COPdCl2H2O=CO22HClPd(产生黑色金属钯粉末 ,使溶液变浑浊)。(1)实验时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_、_ ,假设装置C、D中溶液均变浑浊 ,且经

17、检测两气体产物的物质的量相等 ,那么该反响的化学方程式为_。(4)该装置的缺点是_。(5)资料说明 ,上述反响在焦炭过量时会生成副产物SiC。取18 g SiO2和8.4 g焦炭充分反响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 ,那么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)碳与二氧化硅反响要在高温下进行 ,而高温下碳与空气中氧气反响 ,所以实验时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装置的作用是作平安瓶 ,防止倒吸。(3)根据质量守恒 ,碳与二氧化硅反响可能生成一氧化

18、碳也可能生成二氧化碳 ,所以C装置是用来检验有没有二氧化碳生成 ,D装置是用来检验一氧化碳 ,所以装置C、D中所盛放试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液；假设装置C、D中溶液均变浑浊 ,说明既有二氧化碳又有一氧化碳 ,由于检测到两气体产物的物质的量相等 ,根据质量守恒可写出化学方程式为3SiO24Ceq o(=,sup7(高温)2CO22CO3Si。(4)一氧化碳有毒 ,不能排放到空气中 ,而该装置没有吸收CO的尾气处理装置。(5)18 g SiO2的物质的量为eq f(18 g,60 g/mol)0.3 mol ,8.4 g焦炭的物质的量为eq f(8.4 g,12 g/mol)0.7 mol ,充分反响后收集到标准状况下13.44 L CO的物质的量为eq f(13.4 g,22.4 g/mol)0.6 mol ,那么参与形成SiC的碳的物质的量为0.1 mol ,假设固体产物只有Si和SiC ,那么有：SiO2 2Ceq o(=,sup7(高温) 2CO Si0.3 mol0.6 mol0.6 mol0.3 mol 那么剩余C的物质的量为 n(C)0.7 mol0.6 mol0.1 mol , SiCeq o(=,sup7(高温)SiC0.1 mol0.1 mol 0.1 mol故得到Si