（安徽专用）版高考化学 课时提能演练十 41 无机非金属材料的主角 硅 新人教版（含精细解析）

【安徽】2023版化学复习方略课时提能演练(十)4.1无机非金属材料的主角硅（人教版）（45分钟100分）一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1.(2023·武汉模拟)据《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，你认为不妥的是()A.便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B.自然界的含硅化合物易开采C.硅燃烧放出的热量大，燃烧产物对环境污染程度低且容易有效控制D.自然界中存在大量单质硅2.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A.①②B.①④C.②③D.③④3.可以用来检验碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是()A.加热，看有无气体放出B.滴加盐酸，看有无气体放出C.溶于水后，滴加稀的氯化钡溶液看有无白色沉淀生成D.溶于水后，滴加澄清石灰水看有无白色沉淀生成4.下列有关说法正确的是()A.(2023·福建高考)CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B.(2023·山东高考)14C可用于文物鉴定，14C与C.(2023·江苏高考)二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器D.(2023·广东高考)精炼粗铝时要清除坩埚表面的石英砂，铝与石英砂反应的方程式为3SiO2＋4Aleq\o(=,\s\up7(高温))3Si＋2Al2O35.(2023·安庆模拟)一定量CO2通入某浓度的NaOH溶液得溶液A，向A溶液中逐滴滴入稀盐酸，加入n(HCl)与生成n(CO2)的关系如图所示。下列有关叙述正确的是()A.通入的CO2气体在标准状况下可能大于22.4LB.A溶液中n(NaOH)＝2n(Na2CO3)C.A溶液中既含Na2CO3，又含NaHCO3D.A溶液中一定只有Na2CO36.(2023·大纲版全国卷)将足量CO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是()A.K＋、SiOeq\o\al(2－,3)、Cl－、NOeq\o\al(－,3)B.H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)C.Na＋、S2－、OH－、SOeq\o\al(2－,4)D.Na＋、C6H5O－、CH3COO－、HCOeq\o\al(－,3)7.(预测题)下列说法正确的是()A.CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B.检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可C.在粗硅的制取中，2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑硅被还原，所以硅的非金属性比碳强D.用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通CO28.(2023·海南高考改编)“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，可以循环利用的物质是CaO和NaOHC.“反应、分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤D.该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品9.诺贝尔物理学奖曾授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅，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.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C.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D.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10.(易错题)将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是()A.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2D.SiO2二、非选择题(本题包括3小题，共40分)11.(12分)CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。(1)下列关于CO2的说法正确的是(填序号)________。①减少化石燃料的使用，充分利用太阳能、风能等清洁能源可有效降低大气中CO2的含量②植树造林，增大植被面积可以有效降低大气中CO2的含量③二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、悬浮微粒的含量都是空气质量日报的内容④空气中CO2的含量过高会导致酸雨的形成(2)下列措施不能减少二氧化碳排放的是(填序号)①利用太阳能制氢②关停小火电企业③举行“地球一小时”熄灯活动④推广使用煤液化技术(3)下列反应不产生温室气体的是(填序号)_______。①用纯碱制玻璃②用煤炭作燃料③用铁矿石炼铁④用氨制碳酸铵(4)目前，关于二氧化碳是否为大气污染物有不同的观点。认为“二氧化碳不是大气污染物”的理由是(填序号)。①二氧化碳是重要的化工原料②二氧化碳是植物光合作用的必备原料③二氧化碳是无色、无味、无毒的气体④除二氧化碳以外，甲烷、一氧化二氮等也是温室气体12.(16分)A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A位于第族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为，A与B在原子的电子层结构上的相同点是____________________________________________________。(2)易与C发生化学反应的酸是(填名称)，反应的化学方程式是_____________________________________________________________。(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。①写出生成D和F的化学方程式：___________________________________________________________________，___________________________________________________________________。②要将NaOH高温熔化，下列坩埚中不可选用的是。A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚C.氧化铝坩埚D.铁坩埚(4)100gC与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标准状况下的体积为11.2L,100g混合物中石灰石的质量分数是。13.(12分)(探究题)为了证明一氧化碳具有还原性，有人设计了下列实验：(1)装置B中最适宜的试剂是________________________________________。(2)装置D中发生反应的化学方程式是________________________________。(3)必须用装置C吸收除去气体中水蒸气的理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若根据F中石灰水变浑浊的现象也能确定CO具有还原性，应在上图中装置与之间连接下列装置中的(填序号)。答案解析1.【解析】选D。硅是固体，便于运输、储存；硅常温下性质稳定，是非常安全的；硅在自然界存在广泛，硅化合物易开采，其燃烧产物为SiO2，对环境污染程度低；自然界没有游离态的硅，因此，D是错误的。2.【解析】选B。水晶饰物的主要成分是SiO2，②错误；用于制作光导纤维的是SiO2，③错误。3.【解析】选C。加热时，无论碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠粉末，碳酸氢钠都会分解放出气体，A错；B、D两选项中，无论碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠粉末，都会有相同的现象；溶于水后，滴加稀的氯化钡溶液，若混有碳酸钠，则会产生白色沉淀；若无碳酸钠则不会产生沉淀。4.【解析】选D。N2不是造成温室效应的气体，A错；14C与12C互为同位素，B错；SiO5.【解析】选B。由图像可知，CO2全部放出，说明通入的CO2只有1mol，而在加入3molHCl时才开始产生气体，加入4molHCl后，CO2释放完全，说明有2molHCl与NaOH反应，1molHCl与Na2CO3反应生成NaHCO3，所以A溶液中应有NaOH和Na2CO3，且NaOH物质的量是Na2CO3的2倍，B项正确。6.【解析】选B。将足量CO2通入各项溶液中，A中SiOeq\o\al(2－,3)会变成H2SiO3沉淀，C中OH－会生成HCOeq\o\al(－,3)，D中C6H5O－会转化为C6H5OH，故B正确。7.【解析】选D。A选项中NO易被空气氧化，A错误；B选项中KSCN溶液变红色只能说明红砖中含有＋3价的铁，并不能说明铁以氧化铁形式存在，B错误；C选项中通过该反应可判断还原性C>Si，但实际上非金属性：C>Si，C错误；D选项正确。8.【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)注意各物质的流向，明确各装置中发生的反应。(2)联系反应条件和实验操作综合分析。【解析】选C。将流程图细化为下图，问题可迎刃而解。碳酸钙需要高温才能分解，故A正确；循环利用的应该有CaO和NaOH两种物质，故B正确；“反应、分离”环节中，分离的是NaOH溶液和碳酸钙沉淀的混合物，只需过滤即可，用不到蒸发结晶，故C错误；D选项中工业上可用CO2制备甲醇，故D正确。9.【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)酸性氧化物与水化合能生成相应的酸，但酸性氧化物不一定都能溶于水。(2)二氧化硅不能导电，光缆传导的不是电流而是光信号。【解析】选D。A项SiO2不与H2O反应；B项SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))2CO↑＋Si，生成2.24LCO(标准状况)时，得到1.4gSi；C项光导纤维不能导电，它传导的是光信号。10.【解析】选A。将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O=H2SiO3↓＋2NaHCO3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋SiO2；2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O；SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑，各反应物存在如下关系：H2SiO3～2NaHCO3，H2SiO3～SiO2,2NaHCO3～Na2CO3～SiO2，由上述关系可知，最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A项。【误区警示】本题易错选C，错因主要是容易忽视在高温条件下充分灼烧时，Na2CO3和SiO2还能够继续反应生成Na2SiO3。11.【解析】(1)①可以直接减少CO2的产生，正确；②植树造林，增大植被面积能够增强植物的光合作用，是吸收CO2的重要途径，正确；③二氧化碳虽然会造成温室效应，但对空气质量影响不大，故不列入污染物；④空气中的SO2含量过高是酸雨形成的主要原因，本题选①、②。(2)利用太阳能制氢，减少了化石燃料的使用，同时也减少了CO2的排放，①项符合；火力发电消耗大量的煤炭资源，同时会排放出CO2及有害气体，关停小火电企业，有利于节能减排，②项符合；举行“地球一小时”熄灯活动能有效地节约电能，可以减少CO2的排放，③项符合；煤液化技术，提高了煤的利用率，但不能减少CO2的排放，④项不符合，选④。(3)①制玻璃的反应为：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑；②煤炭燃烧可产生CO2气体；③铁矿石与C或CO反应可生成CO2；这三项均生成CO2，即产生温室气体。④NH3与CO2反应生成(NH4)2CO3，没有产生CO2，选④。(4)化工原料不一定不是大气污染物，还有其他气体能引起温室效应不能说明二氧化碳不是大气污染物，②③正确。答案：(1)①、②(2)④(3)④(4)②③12.【解析】(1)A元素单质可作半导体材料，含A元素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知A为硅元素，比硅相对原子质量小的同族元素为碳。(2)C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。(3)SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与NaOH在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔化NaOH。(4)根据反应SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3＋CO2↑，CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑可知，无论SiO2和CaCO3是否恰好完全反应，均有关系式CaCO3～CO2存在，故n(CaCO3)＝n(CO2)＝0.5mol，m(CaCO3)＝50g