高三一轮试题化学（人教版）第五章第26练碳硅无机非金属材料

第五章第26练碳、硅无机非金属材料[分值：100分](选择题1~10题，每小题5分，11~13题，每小题8分，共74分)一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1.“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。”诗句中的“沙”的主要成分是SiO2，下列说法错误的是()A.“从沙滩到用户”这句话涉及工业上制备粗硅的工艺B.“水玻璃”可以由SiO2与NaOH溶液反应制得C.SiO2是制取传统硅酸盐产品玻璃的原料之一D.SiO2属于酸性氧化物，不与任何酸反应2.(2024·枣庄期中)“四面天成体，硅酸不二盐。合分催化易，贵贱识瑕难。粉碎出新质，熔融弃旧观。单晶福四海，共价造人间。”有关这首五律诗的化学知识解读错误的是()A.硅酸盐主要以正盐形式存在B.硅酸盐中，Si和O构成硅氧四面体C.硅晶体用于制作光导纤维D.大多数硅酸盐具有耐高温、耐腐蚀的特点3.(2024·济南模拟)下列叙述正确的是()A.CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似B.因为CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强C.CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂D.SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以SiO2属于两性氧化物4.下列说法错误的是()A.普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料生产而制得的B.超导陶瓷可应用于磁悬浮技术C.光导纤维的主要成分为硅单质D.实验室盛放碱溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，而不用玻璃塞5.(2024·日照模拟)下列说法不正确的是()A.硅晶片是生产芯片的基础材料B.芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像，该过程涉及化学变化C.硅在自然界中主要以单质形式存在D.硅是应用最广泛的半导体材料6.高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备：下列说法正确的是()A.步骤①中X是CO2B.二氧化硅是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸C.二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应D.SiHCl3易水解，遇水可生成H27.新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示。下列有关说法正确的是()A.石墨烯是一种新型化合物B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C.二者和石墨都是碳的同素异形体D.氧化石墨烯具有一定的亲水性8.(2024·聊城一模)高纯硅是典型的无机非金属材料，它可以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)下列说法不正确的是()A.步骤③的化学方程式：SiHCl3＋H2Si＋3HClB.步骤①中每生成1molSi，转移4mol电子C.步骤③中的反应为氧化还原反应D.高纯硅是制造手机芯片的常用材料，SiO2是制造太阳能电池的基本原料9.中国建立亚洲最大太阳能发电站、神舟十三号顺利往返及三次“天宫授课”、上海官宣实现14纳米先进工艺量产及5G芯片等突破，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是()A.太阳能电池板的材料是二氧化硅B.飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子材料C.“泡腾片实验”中，柠檬酸与小苏打反应时，有电子转移D.制造5G芯片的氮化镓不属于合金材料10.二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a~e是对①~⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断，其中正确的是()①SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O②SiO2＋2CSi＋2CO↑③SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O④Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑⑤SiO2＋3CSiC＋2CO↑a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃b.反应②中SiO2表现出氧化性c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的原理e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应A.aceB.bdeB.bde C.cde D.ab二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。11.在20世纪90年代末，科学家发现碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C84、C90、C94等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关碳元素单质的说法错误的是()A.金刚石和石墨的熔点肯定比C60高B.熔点：C60<C70<C90C.球碳分子、管状碳分子和洋葱状碳分子都不能与O2发生反应D.金刚石以非分子形式的粒子存在，属于共价晶体；C60、C70、管状碳分子和洋葱状碳分子以分子形式的粒子存在，属于分子晶体；这些碳单质互为同素异形体12.清华大学等重点高校为解决中国“芯”——半导体芯片，成立了“芯片学院”。某小组拟在实验室制造硅，其流程如图。制造原理：2Mg＋SiO22MgO＋Si；除杂原理：Mg2Si＋4HCl=2MgCl2＋SiH4↑，MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O。下列说法正确的是()A.操作1、操作2均为过滤B.SiO2、SiH4均含有共价键，等质量的二者分子数之比为8∶15C.点燃石英砂和镁粉的混合物发生的副反应为2Mg＋SiMg2SiD.当有2mol电子转移时，最终获得的Si质量少于14g13.Ag催化刻蚀Si晶片的反应原理示意图如图，刻蚀溶液由一定浓度的HF和H2O2混合而成，刻蚀时间为2~16min，由Ag薄膜覆盖的硅晶片部分逐渐被刻蚀掉，剩余部分就形成了硅纳米线。下列说法不正确的是()A.Ag薄膜附近随着反应的进行，pH逐渐减小B.Si极发生的反应为Si＋2H2O－4e－=SiO2＋4H＋，SiO2＋6HF=H2SiF6＋2H2OC.该刻蚀的总反应可表示为Si＋6HF＋2H2O2=H2SiF6＋4H2OD.该刻蚀过程是由微小的Si、Ag、HF和H2O2的原电池组成三、非选择题14.(10分)氮化硅可用作高温结构陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如图所示：其中—NH2中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题：(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因：。(2)图示①~⑤的变化中，属于氧化还原反应的是(填序号)。(3)在反应⑤中，3molSi(NH2)4在高温下加热可得1mol氮化硅粉末和8molA气体，则氮化硅的化学式为。(4)在高温下将SiCl4置于B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式：。15.(16分)硅的提纯是电子工业一项十分重要的工作，可用粗硅与干燥的HCl气体反应制SiHCl3(其中含有BCl3、SiCl4)，SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅。有关物质的物理性质见下表：物质SiCl4BCl3SiHCl3沸点/℃57.612.533.0熔点/℃－70.0－107－127回答下列问题：(1)基态Si原子核外电子共有种运动状态；粗硅与HCl反应完全后的混合物冷却到标准状况，可通过(填操作名称)提纯得到SiHCl3。(2)已知在有HF存在的条件下，硅可以和浓硝酸反应生成六氟合硅酸H2SiF(3)实验室可以采用如图装置(夹持、尾气处理装置及部分加热装置均略去)用SiHCl3与过量干燥H2反应制取纯硅。①仪器a的名称为，装置B中的试剂为。②将装置C水浴加热，该加热方式的优点是。③为保证实验安全，加热装置D前必须完成的操作是：ⅰ.检验装置的气密性；ⅱ.，该装置中发生反应的化学方程式为。答案精析1.D2.C3.C[CO2的熔、沸点低，可溶于水，SiO2的熔、沸点高，硬度大，不溶于水，两者都是酸性氧化物，和其物理性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是因为生成的CO2为气体，脱离反应体系，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3弱，B错；SiO2和HF反应是SiO2的特殊性质，不能说明SiO2是两性氧化物，D错。]4.C5.C6.D[步骤①中X是CO，A错误；二氧化硅能与碱反应生成盐和水，是酸性氧化物，但SiO2不能与水反应生成硅酸，B错误；二氧化硅能与氢氟酸反应，化学方程式为SiO2+4HFSiF4↑+2H2O，硅也能与氢氟酸反应，化学方程式为Si+4HFSiF4↑+2H2↑，C错误；已知电负性：Cl>H>Si，故SiHCl3中Si为+4价，H为1价，Cl为1价，SiHCl3易水解，遇水可生成H2，反应的化学方程式为SiHCl3+3H2OH2SiO3↓+3HCl+H2↑，D正确。]7.D[石墨烯是碳的单质，A错误；氧化石墨烯含有氢元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素异形体，B、C错误；由于氧化石墨烯结构中含有的羟基和羧基，均为亲水基团，所以它具有一定的亲水性，D正确。]8.D9.D10.B[通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的是反应③，a、c判断错误；反应②是一个置换反应，其中二氧化硅被还原，表现出氧化性，b判断正确；反应④是一个复分解反应，用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，d判断正确；反应⑤中碳的化合价由0价变为4价和+2价，硅和氧的化合价都没有改变，因此二氧化硅没有参加氧化还原反应，e判断正确。]11.C12.CD13.A[根据图示可知，在Ag薄膜附近发生反应：2H++2e+H2O22H2O，所以随着反应的进行，c(H+)减小，故pH逐渐增大，A错误；根据图示可知，在Si电极上，Si失去电子与HF结合形成H2SiF6和H+，化学方程式为Si+2H2O4eSiO2+4H+，SiO2SiF6+2H2O，B正确；由Ag、Si极发生的电极反应及电子转移数目相等，可知总反应方程式为Si+6HF+2H2O2H2SiF6+4H2O，C正确；根据上述分析可知：在Ag电极上得到电子，在Si电极上失去电子，电解质溶液为HF和H2O2，它们形成闭合回路，实现了化学能向电能的转化，即构成了原电池，D正确。]14.(1)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(2)①②(3)Si3N4(4)3SiCl4+2N2+6H2S