2024届高考化学一轮复习：第13讲　碳、硅及无机非金属材料

高考化学一轮复习：《第13讲碳、硅及无机非金属材料》【真题再现·辨明考向】1．(2023年广东卷)“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是A．九霄环佩木古琴B．裴李岗文化骨笛C．商朝后期陶埙D．曾侯乙青铜编钟2．(2023年广东卷)建设美丽乡村，守护中华家园，衣食住行皆化学。下列说法正确的是A．千家万户通光纤，光纤的主要材质为Si B．乡村公路铺沥青，沥青属于天然无机材料C．美容扮靓迎佳节，化妆品中的甘油难溶于水 D．均衡膳食助健康，主食中的淀粉可水解为葡萄糖3．(2023年湖北卷)工业制备高纯硅的主要过程如下：石英砂eq\o(,\s\up7(焦炭),\s\do7(1800～2000℃))粗硅eq\o(,\s\up7(HCl),\s\do7(300℃))SiHCl3eq\o(,\s\up7(H2),\s\do7(1100℃))高纯硅下列说法错误的是A．制备粗硅的反应方程式为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑B．1molSi含Si－Si键的数目约为4×6.02×1023C．原料气HCl和H2应充分去除水和氧气D．生成SiHCl3的反应为熵减过程4．(2023年山东卷)下列之物具有典型的齐鲁文化特色，据其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是A．泰山墨玉B．龙山黑陶C．齐国刀币D．淄博琉璃5.(2023年江苏卷)我国提出2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和中的碳是指A．碳原子B.二氧化碳C.碳元素D.含碳物质6.(2023年浙江1月选考)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是A.CO2 B.SiO2 C.MgO D.Na2O7.(2023年浙江6月选考)材料是人类赖以生存和发展的物质基础，下列材料主要成分属于有机物的是A.石墨烯 B.不锈钢 C.石英光导纤维 D.聚酯纤维8.(2022年河北卷)定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是A.传统陶瓷是典型的绝缘材料 B.陶瓷主要成分为SiO2和MgOC.陶瓷烧制的过程为物理变化 D.白瓷的白色是因铁含量较高9.(2022年1月浙江选考)关于反应4CO2+SiH4eq\o(=,\s\up7(高温))4CO+2H2O+SiO2，下列说法正确的是A.CO是氧化产物 B.SiH4发生还原反应C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D.生成1molSiO2时，转移8mol电子10.(2022年6月浙江卷)下列说法不正确的是A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料D.用石灰右－石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏11.(2022年广东卷)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是选项陈述Ⅰ陈述ⅡA用焦炭和石英砂制取粗硅SiO2可制作光导纤维B利用海水制取溴和镁单质Br－可被氧化，Mg2+可被还原C石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不饱和烃DFeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体FeCl3可用作净水剂12.(2022年江苏卷)下列说法正确的是A.金刚石与石墨烯中的C－C－C夹角都为120oB.SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子C.锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2D.ⅣA族元素单质的晶体类型相同13.(2022年江苏卷)周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛，甲烷具有较大的燃烧热(890.3kJ∙mol－1)，是常见燃料；Si、Ge是重要的半导体材料，硅晶体表面SiO2能与氢氟酸(HF，弱酸)反应生成H2SiF6(H2SiF6在水中完全电离为H+和SiF62-)；1885年德国化学家将硫化锗(GeS2)与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅—锗；下列化学反应表示正确的是A.SiO2与HF溶液反应：SiO2＋6HF＝2H+＋SiFeq\o\al(2-,6)＋2H2OB.高温下H2还原GeS2：GeS2＋H2＝Ge＋2H2SC.铅蓄电池放电时的正极反应：Pb－2e－＋SOeq\o\al(2-,4)＝PbSO4D.甲烷的燃烧：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)△H＝－890.3kJ∙mol－114.(2022年江苏卷)我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是A.石墨能导电，可用作润滑剂B.单晶硅熔点高，可用作半导体材料C.青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑D.含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料15.(2022年湖南卷)化学促进了科技进步和社会发展，下列叙述中没有涉及化学变化的是A.《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”B.利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱C.科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖D.北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰16．(2021年全国乙卷)我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO2排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是A.将重质油裂解为轻质油作为燃料B.大规模开采可燃冰作为清洁燃料C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D.研发催化剂将CO2还原为甲醇17.(2021年山东卷)有利于实现“碳达峰、碳中和”的是A.风能发电B.粮食酿酒C.燃煤脱硫D.石油裂化18.(2021年广东卷)今年五一假期，人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就，具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是A.A B.B C.C D.D19.(2021年6月浙江选考)下列说法正确的是A.C60和C70互为同位素 B.C2H6和C6H14互为同系物C.CO和CO2互为同素异形体 D.CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质20．(2020年7月浙江选考)下列说法不正确的是A．高压钠灯可用于道路照明B．SiO2可用来制造光导纤维C．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜D．BaCO3不溶于水，可用作医疗上检查肠胃的钡餐21．(2019年全国卷Ⅰ，7)陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是A．“雨过天青云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点22．(2019年4月浙江选考)下列说法不正确的是A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏23．(2019年北京)下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是A．4.03米大口径碳化硅反射镜B．2022年冬奥会聚氨酯速滑服C．能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线D．“玉兔二号”钛合金筛网轮24．(2019年4月浙江选考)在温热气候条件下，浅海地区有厚层的石灰石沉积，而深海地区却很少。下列解析不正确的是A.与深海地区相比，浅海地区水温较高，有利于游离的CO2增多、石灰石沉积B.与浅海地区相比，深海地区压强大，石灰石岩层易被CO2溶解，沉积少C.深海地区石灰石岩层的溶解反应为：CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(aq)＝Ca(HCO3)2(aq)D.海水呈弱酸性，大气中CO2浓度增加，会导致海水中CO浓度增大25.(2023年江苏卷节选)空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。(1)燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为_______________________________；载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2，其原因是_______________________。(2)合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现反应Ⅰ：2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2COONH4(l)反应Ⅱ：NH2COONH4(l)＝CO(NH2)2(l)＋H2O(l)①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示，反应Ⅰ的△H___________(填“=0”或“>0”或“<0”)。②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵(NH4OCN)等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2的物质的量之比为n(NH3)∶n(CO2)＝4∶1，其实际投料比值远大于理论值的原因是___________________________________。26．(2023年浙江1月选考)硅材料在生活中占有重要地位。请回答：(1)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为，分子中氮原子的杂化轨道类型是_______。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3，其受热不稳定的原因是。(2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。A.微粒半径：③>①>②B.电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②C.电离一个电子所需最低能量：①>②>③D.得电子能力：①＞②(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是___________，该化合物的化学式为___________。27.(2022年6月浙江卷)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应：CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)△H＝1.8×102kJ∙mol－1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成CO2，其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为30kJ∙g-1(假设焦炭不含杂质)。请回答：(1)每完全分解100kg石灰石(含CaCO390%，杂质不参与反应)，需要投料_______kg焦炭。(2)每生产106kg纯碱，同时可获得_______kgCaO(列式计算)。28．(2021年6月浙江选考)(1)已知3种原子晶体的熔点数据如下表：金刚石碳化硅晶体硅熔点/℃＞355026001415金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是_______。(2)提纯含有少量氯化钠的甘氨酸样品：将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是_______。

【拓展训练·巩固考点】1．(2024届河南安阳一调)汝瓷属于五大名窑之首，以青瓷为主，窑址在今河南省汝州市区张公巷。下列有关说法正确的是A．生产陶瓷的原料是纯碱、石灰石、石英砂 B．烧制陶瓷过程中仅发生物理变化C．氮化硅是一种新型陶瓷，可用于火箭发动机D．实验室中的陶瓷坩埚可以用来熔融纯碱固体2．(2024届河北邯郸第一次调研)下列有关物质的性质和操作说法正确的是A．SiO2既能和NaOH溶液反应又能和HF溶液反应，所以SiO2是两性氧化物B．石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量C．钠着火时，可用泡沫灭火器灭火D．常压蒸馏时，加入液体的体积不超过蒸馏烧瓶容积的三分之一3.(2024届浙江Z20名校联盟联考)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是A.不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，可用于制造医疗器械和厨房餐具B.单晶硅熔点高，可用作半导体材料C.维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂D.氯乙烷汽化时吸热，可作肌肉拉伤的镇痛剂4．(2024届浙江七彩阳光新高考研究联盟)关于反应3SiO2＋6C＋2N2eq\o(=,\s\up7(高温))Si3N4＋6CO，下列说法正确的是A．SiO2既不是氧化剂，也不是还原剂 B．生成33.6LCO，转移3NA电子C．Si3N4是氧化产物 D．6gC中含有的共价键数目为一定为NA5．(2024届新疆乌鲁木齐市第四十中学)下列关于金属及其化合物说法不正确的是A．氧化铝是冶炼金属铝的原料，也是一种耐火材料B．硅酸干凝胶多孔吸水性强，常用作干燥剂，也可用作催化剂载体C．目前用量最大、用途最广的合金是铝合金D．SO2具有漂白性，常用于漂白纸浆、草帽辫等6．(2024届上海开学摸底考试)高温结构陶瓷(Si3N4)可由反应3SiO2+6C+2N2eq\o(=,\s\up7(高温))Si3N4+6CO制得。下列说法错误的是A．Si3N4为空间网状结构B．Si3N4可用于制造火箭发动机C．SiO2是太阳能电池的主要材料D．N2可用作灯泡和焊接的保护气7.(2024届天津开学摸底考试)纳米SiO2为无定形(非晶态)白色粉末，颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米SiO2的说法正确的是A．对光有各向异性B．熔点与晶体SiO2相同C．与晶体SiO2互为同分异构体D．可用X-射线衍射实验区分纳米SiO2与晶体SiO28．(2024届全国开学摸底考试新教材)金刚砂与金刚石具有相似的晶体结构，硬度为9.5，熔点为2700℃，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是A．金刚砂的化学式为SiCB．SiC晶体中碳原子和硅原子均采用sp3杂化C．距离碳原子最近的碳原子数为12D．金刚石的熔点低于2700℃9.(2023届重庆南开中学)化学知识与科技、生产、生活有密切的关系。下列叙述不正确的是A.“天宫二号”空间站使用了石墨烯存储器，石墨烯属于烯烃B.“嫦娥五号”采集的月壤样本中含有3He，3He与4He互为同位素C.印制货币票面文字、号码等处使用含Fe3O4的油墨，利用了Fe3O4的磁性D.重庆三峡博物馆镇馆之宝中的白瓷观音坐像属于硅酸盐材料10．(2023年学易金卷考前押题全国天津密卷)氮化硅(Si3N4)熔点高、硬度大，以硅烷(SiH4，Si为+4价)为原料制备氮化硅(Si3N4)的原理为3SiH4＋4NH3＝Si3N4＋12H2，下列事实能说明N和Si非金属性强弱的是A．键角：SiH4＞NH3B．SiH4在反应中作还原剂C．Si3N4为原子晶体D．SiH4与NH3分子的极性不同11.(2023届安徽芜湖二模)化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是A．“天宫”空间站使用聚乳酸材料餐具，聚乳酸是化合物B．富勒烯与石墨烯用途广泛，它们都属于新型无机非金属材料C．冬奥场馆建筑使用碲化镉发电玻璃，碲和镉均属于主族元素D．中国承建的卡塔尔首座光伏电站中的光伏材料为高纯度二氧化硅12.(2023届重庆市第一中学)化学与生产、生活、科技等方面密切相关，下列有关说法正确的是A.核酸检测是确认病毒类型的有效手段，核酸是一类含磷的高分子化合物B.用石墨烯材料制作衣服里料，保暖御寒效果好，石墨烯为有机功能高分子材料C.舰艇隐形涂料中含掺杂态聚乙炔，聚乙炔可通过乙炔经缩聚反应制得D.“墨子号”卫星成功发射实现了光纤量子通信，光导纤维的主要成分为晶体硅13．(2023届广东佛山顺德区质检)在给定条件下，下列物质间转化不能实现的是A．黄铁矿eq\o(,\s\up7(O2),\s\do7(煅烧))SO2eq\o(,\s\up7(O2),\s\do7(400～500℃V2O5))SO3eq\o(,\s\up7(98.3%浓硫酸))H2SO4B．石英砂eq\o(,\s\up7(焦炭),\s\do7(高温))粗硅eq\o(,\s\up7(HCl),\s\do7(加热))SiHCl3eq\o(,\s\up7(H2),\s\do7(高温))高纯硅C．Aleq\o(,\s\up7(NaOH溶液))NaAlO2eq\o(,\s\up7(足量盐酸))Al(OH)3eq\o(,\s\up7(煅烧))Al2O3D．NH3eq\o(,\s\up7(氧气),\s\do7(催化剂、加热))NOeq\o(,\s\up7(O2))NO2eq\o(,\s\up7(H2O))HNO314.(2023届杭州重点中学联考)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是A.氢氧化铝受热易分解，可用作胃酸中和剂B.干冰升华吸热，可用于人工降雨C.碳化硅具有类似金刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料D．Ti－Fe合金能够大量吸收H2结合成金属氢化物，可用作储存和运输氢气15.(2023届浙江Z20名校联盟联考)下列关于元素及其化合物的性质说法正确的是A.工业浓硝酸常因溶有少量NO2而略显黄色B.工业上常用软锰矿(主要成分MnO2)在加热条件下与浓盐酸反应制氯气C.工业上采用电解熔融氯化铝的方法冶炼铝，需要添加冰晶石以提高导电能力D.水泥、玻璃、碳化硅陶瓷、石墨烯都是新型无机非金属材料16．(2023届安徽淮北市一模)元素及其化合物在化工生产中有着重要的用途．下列说法正确的是A．工业上以二氧化硅为原料制备高纯硅，还需要用到焦炭、氢气、氯化氢等原料B．工业上制硫酸是用98.3%的硫酸吸收二氧化硫C．工业上生产玻璃和水泥时均使用纯碱和石灰石作为原料D．工业上制取钠单质普遍采用电解熔融的氢氧化钠17．(2023届安徽江淮十校联考)科学家设计了一些装置来收集、封存二氧化碳，下图就是其中一种装置，下列说法不正确的是A．NaOH溶液喷成雾状是为了增大反应物的接触面积提高吸收效率B．上图a环节中，物质分离的基本操作是萃取C．在上述流程中，CaO和NaOH可循环利用D．用Na2CO3溶液，也能“捕捉”二氧化碳18．(2023届福建百校联考)宋代梅尧臣的《陶者》中写道：“陶尽门前土，屋上无片瓦。十指不沾泥，鳞鳞居大厦。”下列有关叙述正确的是A．陶瓷容器耐所有的酸腐蚀B．陶瓷的主要成分是硅酸盐C．灼烧烧碱和纯碱时均可选择陶瓷坩埚D．黏土烧制陶瓷的过程中只发生物理变化19．(2023届安徽皖江名校联盟联考)安徽历史源远流长，文化底蕴深邃，馆藏文物是其见证。下列文物主要由金属材料制成的是ABCD宋金边玛瑙碗东汉钟形金饰明黑漆人物竹编果盒明犀角杯20．(2023届黑龙江大庆市联考)北京故宫的屋顶有各种颜色的琉璃瓦，其坚实耐用，经历几百年的风雨洗礼仍能保存完整，下列说法错误的是A．琉璃瓦的主要成分是硅酸盐B．制作琉璃瓦的主要原料是黏土C．琉璃瓦坚实耐用取决于硅酸盐的结构D．黄色和绿色琉璃瓦中分别含有Fe2+、Cu2+21．(2023届福建泉州外国语中学)我国是一个拥有五千年文化传承的文明古国，文物是传承文化的重要载体。下列对文物的说法正确的是选项ABCD文物图片文物《千里江山图》兵马俑马王堆汉墓出土的丝绸西汉皇后之玺对文物的说法可选用FeO作为红色颜料制作兵马俑的黏土的主要成分为硅酸盐丝绸可用NaOH溶液进行浸泡、洗涤制作西汉皇后之玺的玉石为天然有机高分子材料22．(2023届黑龙江大庆市联考)中华文化源远流长、博大精深，云南省馆藏文物是中华文化的重要代表。下列文物主要是由硅酸盐材料制成的是文物战国牛虎铜案溪山行旅图西汉滇王编钟新石器时代鸡形陶壶选项ABCD23．(2023届黑龙江大庆市联考)下列关于SiO2、CO2、NO2及SO2的叙述正确的是A．都是共价化合物且常温下均为气体B．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨C．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应D．都能溶于水且与水反应生成相应的酸24．(2023届江西赣州第三中学)化学与生产、生活、社会等密切相关，下列说法错误的是A．“卤水点豆腐”中说明了胶体遇到电解质会发生聚沉B．氯化钙、活性炭以及硅藻土、铁粉都是食品包装袋中常见的干燥剂C．屠呦呦最早提出用乙醚提取青素，其提取物抗疟作用达95%~100%，属于物理过程D．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要成分为硅酸盐25.(2023届安徽皖北县中联盟联考)化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是A.干冰可用于在舞台上制造“云雾”B.2B铅笔芯的主要成分是二氧化铅C.高纯硅可以用于制造人造卫星的太阳能电池D.生石膏和熟石膏均为硫酸钙的水合物26.(2023届中山市第一中学等七校联考)中华文化源远流长、博大精深。下列文物主要是由金属材料制成的是文物选项A.鎏金高士图银杯B.山居图扇面C.兽首玛瑙杯D.战国青瓷罐27．(2023届江西百校联盟联考)下列物质(括号内为杂质)除杂选择的试剂合理的是A．SiO2(Al2O3)——过量的氢氧化钠溶液B．CO2(CO)——灼热CuOC．SO2(CO2)——饱和碳酸氢钠溶液D．SO2(H2S)——酸性高锰酸钾溶液28．(2023届湖北应城市一中)我国古代劳动人民用“失蜡法”铸造青铜器：用蜂蜡作成铸件模型，再用黏土敷成外范，烧成陶模，烧制过程蜡模全部融化流失，使整个铸件模型变成空壳，再往内浇灌青铜熔液，便铸成器物。下列说法不正确的是A．青铜是我国最早使用的合金材料，主要成分为铜和锡B．蜂蜡的主要成分为有机物，其中的酯类物质难溶于水C．黏土(Al2O3·2SiO2·2H2O)是由氧化物构成的混合物D．陶制器皿属于传统硅酸盐材料，耐高温、耐腐蚀29.(2023届广西河池高级中学)下列说法不正确的是A.纯碱可用于去除金属表面的油污 B.二氧化碳可用作镁燃烧的灭火剂C．植物秸秆可用于制造酒精 D.晶体硅可用于制太阳能电池30．(2023届湖南长沙雅礼中学)中国已向世界庄严承诺力争2060年前实现“碳中和”．下列有关说法不正确的是A．积极鼓励植树造林，降低空气中CO2含量B．可利用CaO或氨水等碱性物质捕集废气中的CO2C．研发新型催化剂将CO2分解成碳和O2，同时放出大量热D．一定条件下，将CO2转化为CH4，实现CO2的资源化利用31．(2023届广州市省实、执信、广雅、六中四校8月联考)故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，珍藏了大量文物。下列说法错误的是A．氧化铁可作故宫红色外墙的涂料B．《清明上河图》是在生丝织成的绢上作画，绢的主要成分是纤维素C．孩儿枕是北宋的定窑白瓷，其主要成分是硅酸盐D．莲鹤方壶是春秋中期的青铜器，其材质属于合金32.(2023·江苏包场高级中学检测)某实验小组的同学用氯化钙粉末、碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、稀硫酸这几种药品，探究哪两种药品适合在实验室制取CO2。请你参与下列的探究并回答问题。【资料卡片】硫酸钙微溶于水，易在碳酸钙表面形成一层隔膜。【提出问题】上述的酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO2?【方案设计】小红认为可选用稀硫酸、氯化钙反应制得CO2，小江认为不可能。(1)小江的理由是__________________________________________。大家经过讨论后，设计了如下三个实验进行对比分析。【实验与结论】(2)请你填写实验报告中①、②处的内容。实验实验现象实验分析、结论A剧烈反应，放出大量气泡反应速率过快，气体不便收集，不宜于实验室制取二氧化碳B产生气泡，速率迅速减慢，随后反应几乎停止无法持续产生CO2，不能用于实验室制取CO2C①_____________________________②_______________________________(3)根据探究结论，适合在实验室制取二氧化碳的反应物为________________。(4)分析：实验室不能用实验B制取二氧化碳的原因是_________________________________。【拓展与迁移】(5)由上述探究可知，在确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素。请你再写出一种需要考虑的因素：______________________________________。(6)以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。实验序号H2O2溶液浓度%H2O2溶液体积/mL温度/℃MnO2的用量/g收集氧气的体积/mL反应所需的时间/s①51200.1416.75②151200.146.04③30535249.21④30555210.76通过实验①和②对比可知，化学反应速率与________有关；从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是：___________________________________。33．(2023届长沙)硅及其化合物在生活生产中广泛应用。请按要求回答下列问题。(1)基态硅原子的电子排布式为；Si原子间难形成双键而C原子间却可以形成，是因为Si的原子半径(填“大于”或“小于”)C的，两个Si原子的p电子难于重叠形成π键。(2)工业上制备高纯硅的示意图如下：①步骤Ⅰ反应所涉及元素的第一电离能由大到小的顺序是(填元素符号)。根据下图所示物质反应过程中的能量变化，写出用石英砂和焦炭制取粗硅，同时生成CO的热化学方程式：。②步骤Ⅱ产物中含有SiHCl3(沸点为33.0℃)，还有少量SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为-84.7℃)。若先将步骤Ⅱ产物降至室温，提纯SiHCl3，方法是。所用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、锥形瓶、尾接管外，还需要、。(3)已知：硅的最高价氧化物对应的水化物有H2SiO3和原硅酸()。常温下，H2SiO3：Ka1＝2.0×10-10、Ka2＝2.0×10-12；H2CO3：Ka1＝4.3×10-7、Ka2＝5.6×10-11①向盛有饱和Na2SiO3溶液(滴有酚酞溶液)的试管中通入过量CO2；充分反应后，用激光笔照射上述液体时发现有光亮的通路。预测液体颜色的变化：；写出该反应的离子方程式：。②写出原硅酸脱水得到的产物(写两种)、。34．(2023届安徽黄山检测)晶体硅是一种重要的非金属材料，制备高纯硅的主要步骤如下：①高温下用炭还原二氧化硅制得粗硅；②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2；③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：(1)第①步制备粗硅的化学方程式为_____________________________________。(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点－84.7℃)，提纯SiHCl3采用的方法为____________。(3)用SiHCl3与过量的H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：①装置B中的试剂是____________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________________________________________________________________________。②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是______________________________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是________________________________________，装置D中发生反应的化学方程式为____________________________________________。③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及________________________________。④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是________(填写字母代号)。a．碘水B．氯水C．NaOH溶液D．KSCN溶液E．Na2SO3溶液35．(2023届广州名校联考)阅读明代爱国诗人于谦的诗《石灰吟》，回答下列问题：千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。(1)整首诗蕴含着石灰的来源、生产、性质、用途等多种化学事实，诗中所描述的变化共涉及下列物质：①石灰石(主要成分CaCO3)、②CaO、③CO2、④H2O、⑤Ca(OH)2悬浊液、⑥CaCO3，其中属于电解质的是________(填选项字母，以下同)。A．①②③④⑥B．②④⑥C．②⑥(2)请从化学视角分析诗句中主要物质所发生的系列变化，未涉及的反应类型有________。A．氧化还原反应B．化合反应C．分解反应(3)碳酸钙在工业上用途甚广，下列工业生产中用石灰石作为原料的是________。①用海水为原料生产镁'②制硅酸盐水泥'③制普通玻璃'④冶炼生铁'⑤制漂白粉'⑥制陶瓷A．①②③④⑤B．②③④⑤⑥C．①②③⑤⑥(4)大气污染源之一是燃烧含硫的煤产生的SO2，可把碳酸钙和含硫的煤混合后燃烧，SO2最终转化为________。(5)零食包装袋中经常有一个小纸袋，上面写着“干燥剂”，其主要成分是生石灰，生石灰属于________(填“酸性”或“碱性”)氧化物，用化学方程式说明你的理由：___________________________。(6)某兴趣小组同学对碳酸钙的制备进行了以下探究，该组同学使用大理石(含少量的Fe2O3杂质)等物质制备碳酸钙的实验流程如图：①溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是______________________________________________________。②上述流程中，“分离”得到产品所包含的实验操作依次为过滤、________、________。③“滤液A”中除H＋外，还含有的阳离子是________。检验该阳离子的实验方法是取少量滤液A与______在试管中混合、加热充分反应，将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)靠近试管口，观察现象即可。

高考化学一轮复习：《第13讲碳、硅及无机非金属材料》【真题再现·辨明考向】1．(2023年广东卷)“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是A．九霄环佩木古琴B．裴李岗文化骨笛C．商朝后期陶埙D．曾侯乙青铜编钟答案：C解析：A．九霄环佩木古琴主要构成是木材，动物筋制得，A错误；B．裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成，B错误；C．商朝后期陶埙属于陶瓷，由硅酸盐制成，C正确；D．曾侯乙青铜编钟主要由合金材料制成，D错误；2．(2023年广东卷)建设美丽乡村，守护中华家园，衣食住行皆化学。下列说法正确的是A．千家万户通光纤，光纤的主要材质为Si B．乡村公路铺沥青，沥青属于天然无机材料C．美容扮靓迎佳节，化妆品中的甘油难溶于水 D．均衡膳食助健康，主食中的淀粉可水解为葡萄糖答案：D解析：A．光纤的主要材质为二氧化硅，A错误；B．沥青属于有机材料，B错误；C．甘油溶于水，C错误；D．淀粉水解的最终产物为葡萄糖，D正确；3．(2023年湖北卷)工业制备高纯硅的主要过程如下：石英砂eq\o(,\s\up7(焦炭),\s\do7(1800～2000℃))粗硅eq\o(,\s\up7(HCl),\s\do7(300℃))SiHCl3eq\o(,\s\up7(H2),\s\do7(1100℃))高纯硅下列说法错误的是A．制备粗硅的反应方程式为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑B．1molSi含Si－Si键的数目约为4×6.02×1023C．原料气HCl和H2应充分去除水和氧气D．生成SiHCl3的反应为熵减过程答案：B解析：A.SiO2和C在高温下发生反应生成Si和CO，因此，制备粗硅的反应方程式为SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，A说法正确；B.在晶体硅中，每个Si与其周围的4个Si形成共价键并形成立体空间网状结构，因此，平均每个Si形成2个共价键，1molSi含Si－Si键的数目约为2×6.02×1023，B说法错误；C.HCl易与水形成盐酸，在一定的条件下氧气可以将HCl氧化；H2在高温下遇到氧气能发生反应生成水，且其易燃易爆，其与SiHCl3在高温下反应生成硅和HCl，因此，原料气HCl和H2应充分去除水和氧气，C说法正确；D.Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2，该反应是气体分子数减少的反应，因此，生成SiHCl3的反应为熵减过程，D说法正确；4．(2023年山东卷)下列之物具有典型的齐鲁文化特色，据其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是A．泰山墨玉B．龙山黑陶C．齐国刀币D．淄博琉璃答案：C解析：墨玉、黑陶、琉璃均为陶瓷制品，均属于硅酸盐制品，主要成分均为硅酸盐材料，而刀币的主要成分为青铜，故答案为：C。5.(2023年江苏卷)我国提出2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和中的碳是指A．碳原子B.二氧化碳C.碳元素D.含碳物质答案：B解析：碳中和中的碳是指二氧化碳，减少二氧化碳的排放和充分利用二氧化碳转化为其他物质是碳中和的核心，故选B。6.(2023年浙江1月选考)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是A.CO2 B.SiO2 C.MgO D.Na2O答案：B解析：A．二氧化碳和碱反应生成盐和水，是酸性氧化物，但为分子晶体，不耐高温，A错误；B．SiO2能跟碱反应生成盐和水：SiO2＋2OH－＝SiOeq\o\al(2-,3)＋H2O，所以SiO2是酸性氧化物，为共价晶体，耐高温，B正确；C．MgO能跟酸反应生成盐和水：MgO+2H+＝Mg2++H2O，所以MgO是碱性氧化物，；C错误；D．Na2O能跟酸反应生成盐和水，所以是碱性氧化物，；D错误；7.(2023年浙江6月选考)材料是人类赖以生存和发展的物质基础，下列材料主要成分属于有机物的是A.石墨烯 B.不锈钢 C.石英光导纤维 D.聚酯纤维答案：D解析：A．石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，为碳的单质，属于无机物，A不符合题意；B．不锈钢是Fe、Cr、Ni等的合金，属于金属材料，B不符合题意；C．石英光导纤维的主要成分为SiO2，属于无机非金属材料，C不符合题意；D．聚酯纤维俗称“涤纶”，是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，属于有机物，D符合题意；8.(2022年河北卷)定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是A.传统陶瓷是典型的绝缘材料 B.陶瓷主要成分为SiO2和MgOC.陶瓷烧制的过程为物理变化 D.白瓷的白色是因铁含量较高答案：A解析：A．陶瓷是良好的绝缘体，传统陶瓷是典型的绝缘材料，常用于高压变压器的开关外包装和器件，A正确；B．陶瓷的主要成分为硅酸盐，而不是SiO2和MgO，C错误；C．陶瓷烧制过程发生复杂的化学反应，由新物质生成，属于化学变化，C错误；D．由于Fe2+、Fe3+和铁的氧化物均有颜色，故陶瓷中含铁量越多，陶瓷的颜色越深，白瓷的白色是因为铁含量较低甚至几乎不含，D错误；9.(2022年1月浙江选考)关于反应4CO2+SiH4eq\o(=,\s\up7(高温))4CO+2H2O+SiO2，下列说法正确的是A.CO是氧化产物 B.SiH4发生还原反应C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D.生成1molSiO2时，转移8mol电子答案：D解析：A．根据反应方程式，碳元素的化合价由+4价降为+2价，故CO为还原产物，A错误；B．硅元素化合价由-4价升为+4价，故SiH4发生氧化反应，B错误；C．反应中氧化剂为二氧化碳，还原剂为SiH4，，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1，C错误；D．根据反应方程式可知，Si元素的化合价由-4价升高至+4价，因此生成1molSiO2时，转移8mol电子，D正确；10.(2022年6月浙江卷)下列说法不正确的是A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料D.用石灰右－石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏答案：A解析：A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于制造晶体管、集成电路等，而二氧化硅常用于制造光导纤维，A错误；B．钠的焰色反应为黄色，可用作透雾能力强的高压钠灯，B正确；C．耐高温材料应具有高熔点的性质，氧化铝熔点高，可用作耐高温材料，C正确；D．石灰石的主要成分为碳酸钙，石灰石-石膏法脱硫过程中发生反应：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO+CO2↑，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4，得到了石膏，D正确；11.(2022年广东卷)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是选项陈述Ⅰ陈述ⅡA用焦炭和石英砂制取粗硅SiO2可制作光导纤维B利用海水制取溴和镁单质Br－可被氧化，Mg2+可被还原C石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不饱和烃DFeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体FeCl3可用作净水剂答案：A解析：A．焦炭具有还原性，工业上常利用焦炭与石英砂(SiO2)在高温条件下制备粗硅，这与SiO2是否做光导纤维无因果关系，故A符合题意；B．海水中存在溴离子，可向其中通入氯气等氧化剂将其氧化为溴单质，再经过萃取蒸馏物理操作分离提纯溴单质，另外，通过富集海水中的镁离子，经过沉淀、溶解等操作得到无水氯化镁，随后电解熔融氯化镁可制备得到镁单质，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，B不符合题意；C．石油在催化剂加热条件下进行裂解可得到乙烯等不饱和烃，从而使溴的CCl4溶液褪色，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，C不符合题意；D．FeCl3溶液中铁离子可发生水解，生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，从而可用作净水机，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，D不符合题意；12.(2022年江苏卷)下列说法正确的是A.金刚石与石墨烯中的C－C－C夹角都为120oB.SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子C.锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2D.ⅣA族元素单质的晶体类型相同答案：B解析：A．金刚石中的碳原子为正四面体结构，C－C－C夹角为109°28′，故A错误；B．SiH4的化学键为Si－H，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子；SiCl4的化学键为Si－Cl，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子，故B正确；C．锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为[Ar]4s24p2，故C错误；D．ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨为混合晶体，而硅形成的晶体硅为原子晶体，故D错误；13.(2022年江苏卷)周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛，甲烷具有较大的燃烧热(890.3kJ∙mol－1)，是常见燃料；Si、Ge是重要的半导体材料，硅晶体表面SiO2能与氢氟酸(HF，弱酸)反应生成H2SiF6(H2SiF6在水中完全电离为H+和SiF62-)；1885年德国化学家将硫化锗(GeS2)与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅—锗；下列化学反应表示正确的是A.SiO2与HF溶液反应：SiO2＋6HF＝2H+＋SiFeq\o\al(2-,6)＋2H2OB.高温下H2还原GeS2：GeS2＋H2＝Ge＋2H2SC.铅蓄电池放电时的正极反应：Pb－2e－＋SOeq\o\al(2-,4)＝PbSO4D.甲烷的燃烧：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)△H＝－890.3kJ∙mol－1答案：A解析：A．由题意可知，二氧化硅与氢氟酸溶液反应生成强酸H2SiF6和水，反应的离子方程式为SiO2＋6HF＝2H+＋SiFeq\o\al(2-,6)＋2H2O，故A正确；B．硫化锗与氢气共热反应时，氢气与硫化锗反应生成锗和硫化氢，硫化氢高温下分解生成硫和氢气，则反应的总方程式为GeS2eq\o(=,\s\up7(H2),\s\do7(高温))Ge＋2S，故B错误；C．铅蓄电池放电时，二氧化铅为正极，酸性条件下在硫酸根离子作用下二氧化铅得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，电极反应式为正极反应PbO2＋2e－＋SOeq\o\al(2-,4)＋4H+＝PbSO4＋2H2O，故C错误；D．由题意可知，1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为890.3kJ，反应的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)△H＝－890.3kJ∙mol－1，故D错误；14.(2022年江苏卷)我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是A.石墨能导电，可用作润滑剂B.单晶硅熔点高，可用作半导体材料C.青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑D.含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料答案：C解析：A．石墨是过渡型晶体，质软，可用作润滑剂，故A错误B．单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关，与熔点高无关，故B错误；C．青铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，故C正确；D．含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，故D错误；15.(2022年湖南卷)化学促进了科技进步和社会发展，下列叙述中没有涉及化学变化的是A.《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”B.利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱C.科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖D.北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰答案：D解析：A．“石胆能化铁为铜”指的是铁可以与硫酸铜发生置换反应生成铜，发生了化学变化，A不符合题意；B．工业上利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱，二氧化碳、氨气、氯化钠和水发生反应生成的碳酸氢钠晶体经加热后分解生成碳酸钠即纯碱，发生了化学变化，B不符合题意；C．CO2转化为淀粉或葡萄糖，有新物质生成，发生了化学变化，C不符合题意；D．使用CO2跨临界直冷制冰，将水直接转化为冰，没有新物质生成，只发生了物理变化，没有涉及化学变化，D符合题意；16．(2021年全国乙卷)我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO2排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是A.将重质油裂解为轻质油作为燃料B.大规模开采可燃冰作为清洁燃料C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D.研发催化剂将CO2还原为甲醇答案：D解析：A．将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故A不符合题意；B．大规模开采可燃冰做为清洁燃料，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，故B不符合题意；C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故C不符合题意；D．研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇，可以减少二氧化碳的排放量，达到碳中和的目的，故D符合题意；故选D。17.(2021年山东卷)有利于实现“碳达峰、碳中和”的是A.风能发电B.粮食酿酒C.燃煤脱硫D.石油裂化答案：A解析：碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低；碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”，故选A。18.(2021年广东卷)今年五一假期，人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就，具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是A.A B.B C.C D.D答案：A解析：A．铸客大铜鼎属于铜的合金，A符合题意；B．河姆渡出土陶灶属于陶器，主要成分为硅酸盐，不属于合金，B不符合题意；C．兽首玛瑙杯主要成分为二氧化硅，不属于合金，C不符合题意；D．角形玉杯主要成分为硅酸盐，不属于合金，D不符合题意；故选A。19.(2021年6月浙江选考)下列说法正确的是A.C60和C70互为同位素 B.C2H6和C6H14互为同系物C.CO和CO2互为同素异形体 D.CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质答案：B解析：A．同种元素的不同种核素互称同位素，C60和C70为C元素的两种不同单质，不能互称同位素，A错误；B．C2H6和C6H14均为烷烃，二者结构类似，分子组成上相差4个CH2基团，二者互为同系物，B正确；C．同种元素的不同种单质互称同素异形体，CO和CO2为C元素的两种不同氧化物，二者不是单质，不能互称同素异形体，C错误；D．两种物质的结构不同，不是同一种物质，二者互称同分异构体，D错误；故答案选B。20．(2020年7月浙江选考)下列说法不正确的是A．高压钠灯可用于道路照明B．SiO2可用来制造光导纤维C．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜D．BaCO3不溶于水，可用作医疗上检查肠胃的钡餐答案：D解析：A．高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，所以高压钠灯用于道路照明，故A正确；B．二氧化硅传导光的能力非常强，用来制造光导纤维，故B正确；C．黄铜矿高温煅烧生成粗铜、氧化亚铁和二氧化硫，故C正确；D．碳酸钡不溶于水，但溶于酸，碳酸钡在胃酸中溶解生成的钡离子为重金属离子，有毒，不能用于钡餐，钡餐用硫酸钡，故D错误；答案选D。21．(2019年全国卷Ⅰ，7)陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是A．“雨过天青云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点答案：A解析：A．“雨过天青云破处”所描述的瓷器青色与氧化亚铁有关，而氧化铁显红棕色，A项错误；B．秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，B项正确；C．陶瓷以黏土为原料，经高温烧制而成，属于人造材料，主要成分是硅酸盐，C项正确；D．陶瓷主要成分是硅酸盐，硅酸盐中硅元素化合价处于最高价，化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点，D项正确。22．(2019年4月浙江选考)下列说法不正确的是A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏答案：C解析：A．烧碱和纯碱均属于离子化合物，熔化时须克服离子键，A项正确；B．加热蒸发氯化钾水溶液，液态水变为气态水，水分子之间的分子间作用力被破坏，B项正确；C．CO2溶于水发生反应：CO2+H2OH2CO3，这里有化学键的断裂和生成，C项错误；D．石墨属于层状结构晶体，每层石墨原子间为共价键，层与层之间为分子间作用力，金刚石只含有共价键，因而石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，D项正确。故答案选C。23．(2019年北京)下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是A．4.03米大口径碳化硅反射镜B．2022年冬奥会聚氨酯速滑服C．能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线D．“玉兔二号”钛合金筛网轮答案：A解析：A.碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的无机非金属材料，且碳元素与硅元素均位于元素周期表第IVA族，故A符合题意；B.聚氨酯为有机高分子化合物，故B不符合题意；C.碳包覆银纳米材料中银为金属元素，故C不符合题意；D.钛合金为含有金属钛元素的合金，故D不符合题意；24．(2019年4月浙江选考)在温热气候条件下，浅海地区有厚层的石灰石沉积，而深海地区却很少。下列解析不正确的是A.与深海地区相比，浅海地区水温较高，有利于游离的CO2增多、石灰石沉积B.与浅海地区相比，深海地区压强大，石灰石岩层易被CO2溶解，沉积少C.深海地区石灰石岩层的溶解反应为：CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(aq)＝Ca(HCO3)2(aq)D.海水呈弱酸性，大气中CO2浓度增加，会导致海水中CO浓度增大答案：D解析：石灰岩的形成是CaCO3的沉积结果，海水中溶解一定量的CO2，因此CaCO3与CO2，H2O之间存在着下列平衡：CaCO3(s)+CO2(g)+H2O(l)⇌Ca(HCO3)2(aq)。A．海水中CO2的溶解度随温度的升高而减小，随压力的增大而增大，在浅海地区，海水层压力较小，同时水温比较高，因而CO2的浓度较小，即游离的CO2增多，根据平衡移动原理，上述平衡向生成CaCO3方向移动，产生石灰石沉积，A项正确；B．与A恰恰相反，石灰石岩层易被CO2溶解，沉积少，B项正确；C．在深海地区中，上述平衡向右移动，且倾向很大，故溶解反应为CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(aq)＝Ca(HCO3)2(aq)，C项正确；D．海水温度一定时，大气中CO2浓度增加，海水中溶解的CO2随之增大，导致CO32-转化为HCO3-，CO32-浓度降低，D项错误。25.(2023年江苏卷节选)空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。(1)燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为_______________________________；载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2，其原因是_______________________。(2)合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现反应Ⅰ：2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2COONH4(l)反应Ⅱ：NH2COONH4(l)＝CO(NH2)2(l)＋H2O(l)①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示，反应Ⅰ的△H___________(填“=0”或“>0”或“<0”)。②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵(NH4OCN)等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2的物质的量之比为n(NH3)∶n(CO2)＝4∶1，其实际投料比值远大于理论值的原因是___________________________________。答案：(1)KHCO3＋Ca(OH)2＝CaCO3＋KOH＋H2O相同质量的LiOH固体可吸收更多二氧化碳(2)①<0②适当抑制副反应的发生，尿素中氮碳比小于副产物中缩二脲的氮碳比，氨气与二氧化碳的投料比越大，二氧化碳转化率越高解析：(1)由图可知“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应生成碳酸钙用于煅烧产生二氧化碳，产物KOH可回收利用，故化学方程式为KHCO3＋Ca(OH)2＝CaCO3＋KOH＋H2O。载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2的原因为相同质量的LiOH固体可吸收更多二氧化碳。(2)由图可知升高温度反应Ⅰ的lgK减小，说明温度升高平衡逆向移动，故正反应为放热反应，其△H<0。实际投料比值远大于理论值的原因是适当抑制副反应的发生，尿素中氮碳比小于副产物中缩二脲的氮碳比，氨气与二氧化碳的投料比越大，二氧化碳转化率越高。26．(2023年浙江1月选考)硅材料在生活中占有重要地位。请回答：(1)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为，分子中氮原子的杂化轨道类型是_______。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3，其受热不稳定的原因是。(2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。A.微粒半径：③>①>②B.电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②C.电离一个电子所需最低能量：①>②>③D.得电子能力：①＞②(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是___________，该化合物的化学式为___________。答案：(1)四面体sp3Si周围的NH2基团体积较大，受热时斥力较强[Si(NH2)4中Si－N键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)(2)AB(3)共价晶体SiP2解析：(1)Si(NH2)4分子可视为SiH4分子中的4个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的，所以Si(NH2)4分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3，分子的空间结构(以Si为中心)名称为四面体；氨基(－NH2)氮原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，N原子杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp3；Si周围的NH2基团体积较大，受热时斥力较强Si(NH2)4中Si－N键能相对较小；产物中气态分子数显著增多(熵增)，故Si(NH2)4受热不稳定，容易分解生成Si3N4和NH3；(2)电子排布式分别为：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，可推知分别为基态Si原子、Si+离子、激发态Si原子；A．激发态Si原子有四层电子，Si+离子失去了一个电子，根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知，微粒半径：③>①>②，选项A正确；B．根据上述分析可知，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②，选项B正确；C．激发态Si原子不稳定，容易失去电子；基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能，Si+离子失去一个电子是硅的第二电离能，由于I2>I1，可以得出电离一个电子所需最低能量：②>①>③，选项C错误；D．由C可知②比①更难失电子，则②比①更容易得电子，即得电子能力：②>①，选项D错误；(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图可知，原子间通过共价键形成的空间网状结构，形成共价晶体；根据均摊法可知，一个晶胞中含有8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4个Si，8个P，故该化合物的化学式为SiP2。27.(2022年6月浙江卷)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应：CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)△H＝1.8×102kJ∙mol－1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成CO2，其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为30kJ∙g-1(假设焦炭不含杂质)。请回答：(1)每完全分解100kg石灰石(含CaCO390%，杂质不参与反应)，需要投料_______kg焦炭。(2)每生产106kg纯碱，同时可获得_______kgCaO(列式计算)。答案：(1)10.8(2)70解析：(1)完全分解100kg石灰石(含CaCO390%，杂质不参与反应)，需要吸收的热量是＝162000kJ，已知：焦炭的热值为30kJ∙g-1(假设焦炭不含杂质)，其热量有效利用率为50%，所以需要投料焦炭的质量是＝10800g＝10.8kg。(2)根据(1)中计算可知消耗焦炭的物质的量是=900mol，参加反应的碳酸钙的物质的量是900mol，这说明参加反应的碳酸钙和焦炭的物质的量之比为1∶1，所以根据原子守恒可知生成氧化钙的质量是＝70kg。28．(2021年6月浙江选考)(1)已知3种原子晶体的熔点数据如下表：金刚石碳化硅晶体硅熔点/℃＞355026001415金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是_______。(2)提纯含有少量氯化钠的甘氨酸样品：将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是_______。答案：(1)原子半径C＜Si（或键长C-C＜Si-Si），键能C-C＞Si-Si(2)当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时(即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大)，溶解度最小解析：(1)原子半径的大小决定键长大小，键长越短键能越大，此时物质的熔、沸点越高，在C和Si组成的物质中原子半径C＜Si（或键长C-C＜Si-Si），键能C-C＞Si-Si，故金刚石的熔点高于晶体硅的熔点；(2)当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时（即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大），溶解度最小，此时析出的固体为甘氨酸，可以实现甘氨酸的提纯。

【拓展训练·巩固考点】1．(2024届河南安阳一调)汝瓷属于五大名窑之首，以青瓷为主，窑址在今河南省汝州市区张公巷。下列有关说法正确的是A．生产陶瓷的原料是纯碱、石灰石、石英砂 B．烧制陶瓷过程中仅发生物理变化C．氮化硅是一种新型陶瓷，可用于火箭发动机D．实验室中的陶瓷坩埚可以用来熔融纯碱固体答案：C解析：本题以陶瓷为素材，考查化学与科技、实验的知识，意在考查理解与辨析能力，科学态度与社会责任的核心素养。生产陶瓷的主要原料为黏土，A项错误；烧制陶瓷过程中发生复杂的化学变化，B项错误；氮化硅是一种新型陶瓷材料，C项正确；陶瓷坩埚含有SiO2，不能用来熔融纯碱固体，D项错误。2．(2024届河北邯郸第一次调研)下列有关物质的性质和操作说法正确的是A．SiO2既能和NaOH溶液反应又能和HF溶液反应，所以SiO2是两性氧化物B．石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量C．钠着火时，可用泡沫灭火器灭火D．常压蒸馏时，加入液体的体积不超过蒸馏烧瓶容积的三分之一答案：B解析：A．两性氧化物是指难溶于水，但可溶于强酸(如HCl)，又可溶于强碱(如NaOH)，与酸、碱都能反应只生成盐与水的氧化物为两性氧化物，而SiO2只和HF溶液(氢氟酸)反应，故A项错误；B．石油催化裂化的主要目的是提高轻质液体燃料，如汽油、煤油、柴油等的产量与质量，所以B项正确；C．泡沫灭火器的瓶身内装有硫酸铝和碳酸氢钠溶液两种溶液，灭火时两种溶液混合生成氢氧化铝和二氧化碳的泡沫混合液，钠燃烧的产物有Na2O2，可以与水、二氧化碳发生反应，生成氧气，促进了Na的进一步燃烧，故C项错误；D．常压蒸馏时，一般加入液体的体积不超过蒸馏瓶容积的2/3，也不少于1/3，故D项错误；3.(2024届浙江Z20名校联盟联考)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是A.不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，可用于制造医疗器械和厨房餐具B.单晶硅熔点高，可用作半导体材料C.维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂D.氯乙烷汽化时吸热，可作肌肉拉伤的镇痛剂答案：B解析：A．不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，可用于制造医疗器械和厨房餐具，A正确；B．硅介于金属元素与非金属元素之间，单晶硅可用作半导体材料，B错误；C．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂，C正确；D．氯乙烷汽化时吸热，可作肌肉拉伤的镇痛剂，D正确。4．(2024届浙江七彩阳光新高考研究联盟)关于反应3SiO2＋6C＋2N2eq\o(=,\s\up7(高温))Si3N4＋6CO，下列说法正确的是A．SiO2既不是氧化剂，也不是还原剂 B．生成33.6LCO，转移3NA电子C．Si3N4是氧化产物 D．6gC中含有的共价键数目为一定为NA答案：A解析：B错误，CO的状态未知，无法确定物质的量。C错误，Si3N4是还原产物。D错误，6gC的C无法确定是哪种同素异形体，共价键数目无法确定。5．(2024届新疆乌鲁木齐市第四十中学)下列关于金属及其化合物说法不正确的是A．氧化铝是冶炼金属铝的原料，也是一种耐火材料B．硅酸干凝胶多孔吸水性强，常用作干燥剂，也可用作催化剂载体C．目前用量最大、用途最广的合金是铝合金D．SO2具有漂白性，常用于漂白纸浆、草帽辫等答案：C解析：A．电解熔融的氧化铝可以冶炼金属铝，氧化铝的熔点很高，是一种耐火材料，故A正确；B．硅酸干凝胶比表面积大，多孔，吸水性强，常用作干燥剂，也可用作吸附剂和催化剂载体，故B正确；C．目前用量最大、用途最广的合金是铁合金，故C错误；D．SO2具有漂白性，常用于漂白纸浆、草帽辫等，故D正确；6．(2024届上海开学摸底考试)高温结构陶瓷(Si3N4)可由反应3SiO2+6C+2N2eq\o(=,\s\up7(高温))Si3N4+6CO制得。下列说法错误的是A．Si3N4为空间网状结构B．Si3N4可用于制造火箭发动机C．SiO2是太阳能电池的主要材料D．N2可用作灯泡和焊接的保护气答案：C解析：A．Si3N4为共价晶体，结构为空间网状结构，A正确；B．Si3N4为高温结构陶瓷，可用于制造火箭发动机，B正确；C．太阳能电池的主要材料是硅单质，C错误；D．N2化学性质稳定，可用作灯泡和焊接的保护气，D正确；故选C。7.(2024届天津开学摸底考试)纳米SiO2为无定形(非晶态)白色粉末，颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米SiO2的说法正确的是A．对光有各向异性B．熔点与晶体SiO2相同C．与晶体SiO2互为同分异构体D．可用X-射线衍射实验区分纳米SiO2与晶体SiO2答案：D解析：A．纳米SiO2为无定形，不是晶体，没有对光的各向异性，故A错误；B．纳米SiO2不是晶体，SiO2是共价晶体，因此熔点不相同，故B错误；C．具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，SiO2只是化学式，晶体SiO2中没有分子，故C错误；D．纳米SiO2不是晶体，SiO2是共价晶体，可用X-射线衍射实验区分纳米SiO2与晶体SiO2，故D正确；8．(2024届全国开学摸底考试新教材)金刚砂与金刚石具有相似的晶体结构，硬度为9.5，熔点为2700℃，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是A．金刚砂的化学式为SiCB．SiC晶体中碳原子和硅原子均采用sp3杂化C．距离碳原子最近的碳原子数为12D．金刚石的熔点低于2700℃答案：D解析：A．由可知，C原子位于顶点和面心，晶胞结构中C原子数为8×eq\f(1,8)+6×eq\f(1,2)=4，4个Si原子位于晶胞内，则S