2024高考化学一轮复习课后限时集训11碳硅及其化合物新人教版

PAGEPAGE1课后限时集训11碳、硅及其化合物(建议用时：25分钟)1．(2024·模拟精选)下列说法不正确的是()A．硅太阳能电池可将太阳能转化为电能B．2017年4月26日，中国其次艘航母实行下水仪式，该航母运用了素有“现代工业的骨骼”之称的碳纤维。碳纤维是一种新型的有机高分子材料C．半导体行业中有一句话：“从沙滩到用户”，计算机芯片的主要材料是经提纯的晶体硅D．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”[答案]B2．下列关于硅材料的说法不正确的是()A．钢化玻璃与一般玻璃的主要成分基本相同B．制一般玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂C．陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料D．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂[答案]D[老师用书独具](2024·寿光现代中学月考)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质的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质是良好的半导体材料④水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂⑤二氧化硅可用作光纤以及电脑芯片A．①②③ B．②③④⑤C．①③④ D．②③④[答案]C3．(2024·广州模拟)下列叙述中正确的是()A．因为Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up10(高温))Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相像C．二氧化硅既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．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应生成硅酸D[A项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体放出，平衡正向移动，促使反应能够顺当进行，故不能通过此反应推断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于酸性氧化物与一般酸的反应，在此反应中SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，C错误。]4．(2024·合肥模拟)《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙粘(通‘黏’)土而为之”“凡坯既成，干燥之后，则积累窑中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是()A．沙子和黏土主要成分为硅酸盐B．“燃薪举火”使黏土发生困难的物理化学改变C．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦D．黏土是制作砖瓦和陶瓷等的主要原料A[沙子主要成分为SiO2氧化物，A错误。]5．在“南澳一号”考古直播过程中，需用高纯度SiO2制造的光纤。下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。(1)洗涤石英砂的目的是__________________________________________。(2)在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是_______________________________________________________________________________。(3)工业上常用纯净石英砂与C在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1。下列说法正确的是________(填选项字母)。A．SiC性质稳定，能用于制造抗高温水泥B．制造粗硅时的反应为2SiO2＋5Ceq\o(=,\s\up10(高温))Si＋SiC＋4CO↑C．在以上流程中，将盐酸改为NaOH溶液，也可达到目的D．纯净的SiO2只能用于制造光导纤维[答案](1)洗去石英砂中可溶的NaCl杂质(2)增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率(3)B[老师用书独具](2024·鄂豫晋冀陕五省联考)某试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CO＋PdCl2＋H2O=CO2＋2HCl＋Pd↓(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。(1)试验时要通入足够长时间的N2，其缘由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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18gSiO2和8.4g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体13.44L，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________。[解析](1)用N2排出装置中的空气防止焦炭与O2反应。(2)A装置高温加热时，后面的溶液易倒吸进入A装置中，中间加B装置的作用是作平安瓶，防倒吸。(3)C、D是检验CO2和CO，防止CO的干扰，应先检验CO2，再检验CO。(4)CO为大气污染物，应加一尾气汲取装置。(5)n(SiO2)＝0.3mol，n(C)＝0.7mol，n(CO)＝0.6mol，故n(SiC)＝0.1mol，n(Si)＝0.3mol－0.1mol＝0.2mol。[答案](1)将装置中的空气排尽，避开空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对试验产生干扰(2)作平安瓶，防止倒吸(3)澄清石灰水PdCl2溶液3SiO2＋4Ceq\o(=,\s\up10(高温))2CO2↑＋2CO↑＋3Si(4)缺少尾气汲取装置(5)2∶16．试验室用H2还原SiHCl3(沸点：31.85℃A．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水B．试验时，应先加热管式炉，再打开活塞KC．为鉴定制得的硅中是否含有微量铁单质，须要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液D．该试验中制备氢气的装置也可用于Na2O2与H2O制O2C[A项，Ⅲ中应装热水，使SiHCl3挥发，错误；B项，应当先打开活塞K让H2先排空，再加热管式炉，错误；D项，Na2O2溶于水，无法限制，D错误。]7．二氯二氢硅(SiH2Cl2)常用作外延法工艺中重要的硅源。易燃、有毒，与水接触易水解，沸点为8.2℃。在铜催化作用下，HCl与硅在250～260℃反应可以制得SiH2ClABCD(1)利用浓硫酸、浓盐酸为原料，选用A装置制取HCl，利用了浓硫酸的________性。(2)D装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为______________________________________________________________________________________________。(3)根据气体从左到右的方向，制取SiH2Cl2的装置(h处用止水夹夹好)连接依次为a→()→()→()→()→()→()→()(填仪器接口的字母，其中装置C用到2次)。(4)按从左到右的依次，前面装置C中装的药品为______________________，后面装置C的作用为______________________________________________________________________________________________________________________。(5)反应除生成二氯二氢硅之外，还会生成H2和_______________________、________等。(6)制取SiH2Cl2的新方法是：往硅粉中先通入Cl2，在300～350℃反应生成SiCl4，然后再与HCl在250～260_________________________________________________(用化学方程式表示)。[解析](1)浓硫酸具有吸水性，可以使浓盐酸挥发出HCl气体。(3)SiH2Cl2与H2O接触易水解，故D装置(制SiH2Cl2)的前后应有干燥装置。[答案](1)吸水(2)Si＋2HCleq