学案分层作业16　碳、硅及其重要化合物　无机非金属材料

学案分层作业(十六)碳、硅及其重要化合物无机非金属材料(考查范围：对应学案19分值：50分)说明：选择题每小题3分1．(人教版必修第二册)下列叙述错误的是()A．硅在自然界中主要以单质形式存在B．硅是应用最广泛的半导体材料C．高纯度的硅可用于制造计算机芯片D．二氧化硅可用于生产玻璃2．(人教版必修第二册)能实现下列物质间直接转化的元素是()单质+O2氧化物+H2OA．Si B．SC．Cu D．N3．(6分)(人教版必修第二册)下列物品或设施：①混凝土桥墩②汽车玻璃③水晶镜片④石英钟⑤水晶项链⑥硅太阳能电池⑦石英光导纤维⑧计算机芯片(1)含有硅单质的是________(填序号，下同)。(2分)(2)含有二氧化硅的是________。(2分)(3)含有硅酸盐的是________。(2分)4．(9分)(人教版必修第二册)氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。(1)根据以上描述，推测氮化硅可能有哪些用途：________(填字母)。(2分)a．制作坩埚 b．用作建筑陶瓷c．制作耐高温轴承 d．制作切削刀具(2)硅的原子结构示意图为________________，氮化硅的化学式为________，属于________晶体。(4分)(3)氮化硅可由石英与焦炭在高温的N2气流中反应制备，其化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________________，其反应中的氧化剂为________。(3分)5．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6．纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是()A．X可用作木材防火剂B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替D．SiO2既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，所以SiO2是两性氧化物7．(2025·南宁模拟)“十四五”时期生态文明建设强调绿色发展、减少碳排放和改善生态环境质量。下列关于碳排放的说法错误的是()A．我国科学家利用CO2合成淀粉，能促进实现2030年“碳达峰”的目标B．大力推进新能源汽车代替传统燃油汽车，有利于实现“碳中和”，改善生态环境C．通过煤的干馏、煤的气化和煤的液化，可以从根本上杜绝碳排放D．积极开发使用风能、太阳能、生物质能等新型能源，有利于减少碳排放8．以叶蛇纹石[主要成分是Mg6(Si4O10)(OH)8，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3等]为原料提取高纯硅的流程如下：下列说法错误的是()A．反应2的副产物可作燃料B．反应3和反应4的副产物可循环利用C．反应1、2、3、4都是氧化还原反应D．上述流程中反应3和反应4不可在同一容器中进行9．(4分)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置已略去)：已知SiHCl3的沸点为36.5℃。(1)在加热D装置前应先打开A装置中分液漏斗的活塞，目的是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(1分)(2)C装置中烧瓶需要加热，采用的方法是______________。(1分)(3)D中反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________。(2分)10．(5分)氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，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：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(1分)(2)图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是________(填序号)。(2分)(3)在高温下将SiCl4在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：________________________________________________________________________________________________________________________________。(2分)11．(8分)综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。(1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是________(填字母)。(2分)A．可在碱性氧化物中寻找B．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找C．可在具有强氧化性的物质中寻找(2)Li4SiO4可用于吸收、释放CO2，原理是在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生，写出CO2与Li4SiO4反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________。(2分)(3)如图所示，利用缺铁氧化物(如Fe0.9O)可实现CO2的综合利用、构建低碳环保社会。①过程Ⅰ反应中二氧化碳作________(填“氧化”或“还原”)剂，每生成3mol的Fe3O4可转化CO2的体积为________(标准状况)。(3分)②请说明该转化的优点：____________________________