2023版新教材高考化学微专题小练习专练11碳硅及新型无机非金属材料

这是一份2023版新教材高考化学微专题小练习专练11碳硅及新型无机非金属材料，共8页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题
1.[2021·全国乙卷]我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、 实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的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新能源
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
2.[2022·广东卷]广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是（ ）
3.[2022·吉林东北师大附中一模]“中国名片”有中国航天、军事、天文等，这些领域的发展受到全世界瞩目，而这些领域与化学有着密切的联系。下列说法不正确的是（ ）
A.“天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转化为电能
B.“蛟龙”号潜水器所使用的钛合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性
C.5G技术的应用离不开光缆，我国光缆线路总长度超过了三千万千米，光缆的主要成分是晶体硅
D.港珠澳大桥设计使用寿命120年，水下钢柱镶锌块是利用牺牲阳极的阴极保护法防腐蚀
4.[2020·山东卷]下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是（ ）
A.键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度
C.SiH4中Si的化合价为＋4，CH4中C的化合价为－4，因此SiH4还原性小于CH4
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成p­p π键
5.[2022·云南昆明摸底]在海洋碳循环中，通过如图所示的途径固定碳。下列说法错误的是（ ）
A.该循环过程中未涉及氧化还原反应
B.光合作用能将太阳能转化为化学能
C.钙化作用涉及的离子方程式之一为
Ca2＋＋2HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
D.吸收作用中产生HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) 的途径为CO2＋H2O⇌H2CO3，H2CO3⇌HCOeq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3))＋H＋
6.工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。下列说法正确的是 （ ）
（注：铝土矿中含有Al2O3、SiO2、Fe2O3）
A.在铝土矿制备较高纯度Al的过程中只用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石
B.石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应
C.在制粗硅时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.黄铜矿（CuFeS2）与O2反应产生的Cu2S、SO2均是还原产物
7.下列说法正确的是（ ）
①N95口罩对新型冠状病毒有明显阻隔作用，其主要生产原料聚丙烯属于新型无机非金属材料
②硅酸可用于制备硅胶，硅胶可用作袋装食品、瓶装药品的干燥剂
③Mg2＋、H＋、SiO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) 、SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) 在水溶液中能大量共存
④向含有K＋、Na＋、Br－、SiO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) 的溶液中通入CO2后各离子仍能大量存在
⑤SiO2不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器
⑥硅酸钠可制备木材防火剂，也可用于制备硅酸胶体
⑦Si→SiO2→H2SiO3均能一步转化
A.①⑤⑥ B．①②⑥⑦
C.②⑥D．③④⑥
二、不定项选择题
8.有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是（提示：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑） （ ）
A.物质的量之比为1∶1
B.物质的量之比为1∶2
C.质量之比为4∶1
D.质量之比为2∶1
9.下列物质性质与应用对应关系正确的是（ ）
A.晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料
B.氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂
C.漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张
D.氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料
10.多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池等的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A.Y、Z分别为H2、Cl2
B.制取粗硅时焦炭与石英发生副反应生成碳化硅，该副反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C.SiHCl3极易水解，产物为H2SiO3、H2、HCl，据此推测SiHCl3中硅为＋2价
D.多晶硅是硅的一种同素异形体
三、非选择题
11.Ⅰ.在工业中加热条件下利用镁制取硅：2Mg＋SiO2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋Si eq \(=====,\s\up7(△)) Mg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷），SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置：
（1）由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用 （填序号）。
a.石灰石 b．锌粒 c．纯碱
（2）实验开始时，必须先通入X气体，再加热反应物，其理由是 ，当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为
________________________________________________________________________。
Ⅱ.草酸晶体受热分解产物中含有CO和CO2气体，为验证气体中含有CO气体，可用下图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验：
（4）该实验方案设计的装置中，按气体流向依次连接的合理顺序为________________________________________________________________________。
（5）能证明混合气体中有CO的实验现象是 。
（6）若不用F装置，则多余的CO气体将如何处理 。
专练16 碳、硅及新型无机非金属材料
1．D 无论是重质油还是轻质油，燃烧时均会产生大量CO2，不能减少CO2的排放量，不能促进碳中和，A项错误；可燃冰中的甲烷燃烧也会产生大量的CO2，B项错误；减少煤燃烧产生的污染与碳中和无关，C项错误；将CO2转化为甲醇可促进碳中和，D项正确。
2．C 鎏金饰品属于金属材料，A项错误；纹银盒的主要成分是银，B项错误；瓷质咖啡杯的主要成分是陶瓷，属于硅酸盐材料，C项正确；铜镀金钟座的主要成分是合金，D项错误。
3．C “天宫二号”空间实验室的硅电池板是为空间实验室提供电能的装置，可以将光能转化为电能，A正确；“蛟龙”号潜水器所使用的钛合金是合金材料，具有强度大、密度小、耐腐蚀、耐热等特性，B正确；光缆的主要成分是二氧化硅，C错误；水下钢柱镶锌块，铁和锌在水中形成原电池，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，利用的是牺牲阳极的阴极保护法，D正确。
4．C 化合物中键能越大，该物质越稳定，由于键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，故可判断稳定性：C2H6> Si2H6，A项正确；SiC与金刚石均为立体网状的共价晶体，二者成键和结构均相似，均具有很高的硬度，B项正确；根据非金属性C>Si，可知还原性：SiH4>CH4，C项错误；由于原子半径：Si>C，Si原子间难形成p­p π键，故决定了Si原子间很难形成双键，D项正确。
5．A 光合作用中，利用太阳能将二氧化碳、水转化为（CH2O）n和O2，发生的是氧化还原反应，A项错误；由图可知，光合作用将太阳能转化为化学能，B项正确；NaHCO3和Na2CO3与CaCl2发生的离子反应分别为Ca2＋＋2HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O、Ca2＋＋CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ===CaCO3↓，C项正确；二氧化碳溶于水，发生反应：CO2＋H2O⇌H2CO3，H2CO3⇌H＋＋HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ，D项正确。
6．C 在铝土矿制备较高纯度Al的过程中除用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石，还用到盐酸，A错误；石英不属于盐，不能与盐酸反应，B错误；由方程式SiO2＋2C eq \(=====,\s\up7(高温)) Si＋2CO↑可知在制粗硅时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，C正确；SO2是氧化产物，D错误。
7．C 聚丙烯是有机高分子材料，①错误；硅胶具有较强的吸水性，且无毒，可作干燥剂，②正确；H＋与SiO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) 会生成H2SiO3沉淀，不能大量共存，③错误；向含有K＋、Na＋、Br－、SiO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) 的溶液中通入CO2，会生成H2SiO3沉淀，④错误；SiO2可与氢氟酸反应，⑤错误；硅酸钠具有较好的耐热性，可制备木材防火剂，也可用于制备硅酸胶体，⑥正确；SiO2→H2SiO3不能一步实现转化，⑦错误。
8．C 粗硅与盐酸反应是其中的Fe与盐酸反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，粗硅与碱反应是其中的硅与碱液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。因放出等量H2，则Fe与Si的物质的量之比为2∶1，质量之比为4∶1。
9．B 晶体硅熔点高硬度大，可以制作玻璃刀等，硅位于金属和非金属分界线处，可用于制作半导体材料，二者没有关系，选项A错误；胃酸的主要成分是HCl，氢氧化铝具有弱碱性，能中和酸，二者有对应关系，选项B正确；漂白粉漂白纸张是因为其具有漂白性，而与稳定性无关，选项C错误；氧化铁用作红色涂料是因为其显红棕色且化学性质相对较稳定，而与能否与酸反应无关，选项D错误。
10．BC 电解饱和食盐水得到NaOH、H2、Cl2，Y和Z点燃下能够发生反应，即X为NaOH，根据流程中，SiHCl3被还原成Si，即Y为H2，Z为Cl2，故A说法正确；焦炭和石英发生的副反应：SiO2＋3C eq \(=====,\s\up7(高温)) SiC＋2CO↑，焦炭既是氧化剂又是还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2，故B说法错误；SiHCl3水解的产物是H2SiO3、H2、HCl，推出SiHCl3中H应为－1价，即Si的化合价为＋4价，故C说法错误；多晶硅为单质，是硅的一种同素异形体，故D说法正确。
11．答案：（1）b
（2）让氢气排尽装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响 该反应为放热反应，可利用自身放出的热量维持反应进行
（3）Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑，SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O
（4）C→A→D→E→A→F
（5）E中黑色粉末变为红色；前一个A中澄清石灰水无明显现象，后一个A中澄清石灰水变浑浊
（6）先通入C装置除去CO2气体后，再将剩余的气体点燃
解析：（1）Mg可以与CO2反应生成氧化镁和碳，Mg与氢气不能发生反应，因此可用氢气作为保护气，选用的药品为稀硫酸和锌粒，再用浓硫酸干燥；（2）装置中有空气，若不用氢气排空装置中的空气，氢气和空气的混合气体燃烧会发生爆炸，所以反应开始前应该先通氢气排尽装置中的空气；Mg与SiO2反应的条件是加热，停止加热后，反应能继续进行，说明该反应为放热反应，可利用自身放出的热量维持反应进行；
（3）Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷），其反应的方程式为：Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑，SiH4常温下是一种不稳定、易自燃的气体，反应的方程式为SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O，所以往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星。（4）要验证草酸晶体分解产物中有CO，只能通过检验CO与CuO反应的产物CO2的存在来达到这一目的。因为草酸晶体的分解产物本身含有CO2，会对CO的检验造成干扰，所以在检验CO前应将分解产物中的CO2除尽，可选用C装置来除去CO2，A装置用来检验CO2是否除尽．将除去CO2的气体通过盛有无水氯化钙的装置D干燥，然后通过盛有CuO的装置E，CuO将CO氧化为CO2，再将气体通过盛有澄清石灰水的A装置，用来检验CO2的存在。因CO有毒，最后可将尾气通过排水法收集。（5）若前一个装置A中澄清石灰水不变浑浊，说明草酸晶体分解的产物CO2已除尽；E中黑色CuO变红，同时其后的装置A中澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中含有CO。（6）F装置的作用是收集CO气体，以防污染环境，更换的方法是将气体先通入C装置除去CO2气体后，将CO点燃。文物
选项
A.南宋鎏金饰品
B.蒜头纹银盒
文物
选项
C.广彩瓷咖啡杯
D.铜镀金钟座