2027年高考化学一轮总复习 第23讲 碳、硅及其化合物 无机非金属材料 专项练习（含解析）

这是一份2027年高考化学一轮总复习 第23讲 碳、硅及其化合物 无机非金属材料 专项练习（含解析），共6页。试卷主要包含了芯片是人类智慧的结晶等内容，欢迎下载使用。
1.(2024·泰州模拟)“零碳”指计算碳的排放量,使碳总量相互抵消。下列措施可以实现“零碳”目标的是( )
A.燃煤脱硫
B.使用无铅汽油
C.开采可燃冰
D.研发CO2制淀粉
2.(2024·南通一模)2023年是中国芯片产业突围之年。下列属于芯片中常用作半导体材料的是( )
A.石墨B.晶体硅
C.镁铝合金D.聚乙烯
3.(2024·南通期中)2024年政府工作报告中的新质生产力涉及新材料产业。下列材料不属于新型无机非金属材料的是( )
A.重组蛋白B.碳纳米材料
C.单晶硅D.石英光导纤维
4.通过SiHCl3+H2Si+3HCl可获取晶体硅。下列说法正确的是( )
A.Si原子的结构示意图为
B.SiHCl3的电子式为
C.该反应属于置换反应
D.HCl属于离子化合物
5.(2024·扬州期中)芯片是人类智慧的结晶。晶体硅广泛用于制造芯片,Si露置在空气中表面会形成SiO2薄膜。下列说法不正确的是( )
A.Si晶体属于单质
B.SiO2属于氧化物
C.Si晶体属于共价晶体
D.SiO2属于半导体
6.(2024·南通二模)含碳物质的转化在生产、生活、环境保护中具有重要意义。下列说法正确的是( )
A.含碳、氢、氧元素的化合物都是有机化合物
B.植树造林、节能减排有助于实现“碳中和”
C.煤、石油的用途就是作燃料
D.石墨烯与金刚石互为同系物
7.(2024·镇江开学考试)我国提出2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”的目标。下列关于CO2的说法不正确的是( )
A.CO2固体易升华B.CO2是酸性氧化物
C.CO2为极性分子D.CO2属于非电解质
8.(2024·南京检测)CO2捕集与封存是CO2减排的重要手段。下列关于CO2综合利用与处理方法不正确的是( )
A.电化学氧化法
B.环加成制聚碳酸酯
C.碱液吸收法
D.加氢制碳氢化合物
9.(2024·苏州检测)甲醇是具有巨大应用潜力的绿色燃料。利用CO2催化氢化合成甲醇。下列说法正确的是( )
A.甲醇分子燃烧不排放CO2
B.合成反应类型为化合反应
C.甲醇比氢气更易储存和运输
D.常温常压下甲醇为气体
10.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述正确的是( )
①能耗大是该方法的一大缺点
②整个过程中,只有一种物质可以循环利用
③“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
④该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
A.①②B.②③
C.③④D.①④
11.(2024·连云港模拟)实验室用H2还原SiHCl3(沸点:31.85 ℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去),下列说法正确的是( )
A.装置Ⅱ中盛装的是浓硫酸,装置Ⅲ烧杯中盛装的是冰水
B.实验时,应先加热管式炉,再打开活塞K
C.为鉴定制得的硅中是否含微量铁单质,需要用到的试剂为盐酸、双氧水、硫氰化钾溶液
D.该实验中制备氢气的装置也可用于稀氢氧化钠溶液与氯化铵固体反应制备NH3
12.(11分)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含Fe2O3、MgO和SiO2等杂质]为原料制备纳米碳酸钙的一种工艺流程如下。
(1)“浸渍”时,NH4Cl和Ca(OH)2反应的化学方程式为 。
(2)“浸渍”时,一定时间内Ca2+浸取率随温度变化如图所示。Ca2+浸取率随温度升高而上升的两个原因是 。
(3)“碳化”时,一般采用低温工艺,对应的离子方程式为 。
(4)滤液Ⅱ中,可循环利用的溶质的化学式为 。
参考答案
1.D 解析:燃煤脱硫后,燃烧产生的尾气中,二氧化硫的含量很少,但含有大量的二氧化碳,不能实现“零碳”目标,A不符合题意;使用无铅汽油,机动车辆排放的尾气中,不含有铅,但二氧化碳的含量没有明显变化,不能实现“零碳”目标,B不符合题意;开采可燃冰,可燃冰燃烧仍会产生大量的二氧化碳,不能实现“零碳”目标,C不符合题意;研发CO2制淀粉,使二氧化碳全部进入淀粉中,避免向大气中排放二氧化碳,可实现“零碳”目标,D符合题意。
2.B 解析:石墨是导体,A不符合题意;硅为半导体材料,B符合题意;镁铝合金为金属材料,C不符合题意;聚乙烯为合成有机高分子材料,D不符合题意。
3.A 解析:重组蛋白是应用了重组DNA或重组RNA的技术而获得的蛋白质,属于有机物,单晶硅、碳纳米材料和光导纤维都是新型无机非金属材料。
4.C 解析:硅原子结构示意图为,A错误;SiHCl3的电子式为H··Si ··Cl······ ··Cl······ ··Cl······,B错误;该反应为一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,为置换反应,C正确;HCl分子中只含有共价键,为共价化合物,D错误。
5.D 解析:Si晶体是由一种元素形成的纯净物,是单质,A正确;SiO2只含有两种元素,其中一种为O元素,属于氧化物,B正确;Si晶体是由Si原子通过共价键形成的空间网状结构晶体,属于共价晶体,C正确;SiO2不能导电,不属于半导体,D错误。
6.B 解析:含碳、氢、氧元素的化合物不一定是有机化合物,例如碳酸含碳、氢、氧元素,但碳酸属于无机物,A错误;植树造林、节能减排能减少二氧化碳的排放,有助于实现“碳中和”,B正确;煤、石油是重要的化工资源,石油经加工生产汽油、煤油等燃料和乙烯等多种化工原料,煤经干馏等可得到焦炭等物资,故煤、石油的用途不仅仅是作燃料,C错误;石墨烯与金刚石均为碳的单质,互为同素异形体,D错误。
7.C 解析:CO2固体俗称干冰,受热易升华,A正确;二氧化碳和碱反应只生成盐和水,为酸性氧化物,B正确;二氧化碳的结构式为OCO,二氧化碳是直线形结构,正、负电中心重合,为非极性分子,C错误;二氧化碳在水溶液中和熔融状态下均不能由自身电离出自由移动的离子而导电,为非电解质,D正确。
8.A 解析:CO2中碳元素的化合价为+4,为碳元素的最高价,CO2具有氧化性,CO2可通过电化学还原法处理,A错误;CO2的结构式为OCO,CO2中含有π键,CO2能通过环加成制聚碳酸酯高聚物,B正确;CO2属于酸性氧化物,可以用碱液吸收CO2,C正确;CO2与H2在一定条件下可以反应生成CH4等碳氢化合物,如CO2+4H2CH4+2H2O,D正确。
9.C 解析:甲醇燃烧生成二氧化碳和水,A错误;合成反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,生成两种物质,不是化合反应,B错误;甲醇为液体燃料,比氢气更易储存和运输,C正确;常温、常压下,甲醇为液体,D错误。
10.D 解析:该方法中高温反应炉分离出CO2,需要消耗较多能量,①正确;整个过程中NaOH和CaO均可循环利用,②错误;从捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3,加入CaO后生成CaCO3和NaOH,通过过滤的方法即可分离,③错误;捕捉到的CO2可与H2反应制备甲醇:CO2+3H2CH3OH+H2O,④正确。
11.C 解析:本题制备高纯硅,反应H2+SiHCl3Si+3HCl应在装置Ⅳ中进行,装置Ⅰ的目的是制备氢气,氢气中含有水蒸气,会对后续实验产生干扰,必须除去,因此装置Ⅱ的作用是除去氢气中的水蒸气,即装置Ⅱ中盛放浓硫酸,装置Ⅲ的作用是提供SiHCl3气体,因此烧杯中盛装的是热水,A错误;实验时应先通入氢气,目的是排出装置中的空气,防止发生危险,B错误;硅单质不与盐酸反应,铁与盐酸反应生成Fe2+,Fe2+被H2O2氧化成Fe3+,Fe3+与KSCN溶液反应,溶液变为红色,可以鉴定是否含有铁单质,C正确;用稀NaOH溶液制备NH3,需要加热,装置Ⅰ中没有加热装置,因此不能用于稀氢氧化钠溶液与氯化铵固体反应制备NH3,D错误。
12.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3·H2O
(2)温度升高,增大浸取反应速率,且温度升高导致氨挥发,促进该反应平衡向右移动,从而提高Ca2+浸取率;另外,温度升高,NH4Cl溶液水解程度增大,从而提高Ca2+浸取率
(3)Ca2++2NH3·H2O+CO2CaCO3↓+2NH4++H2O(或Ca2++2NH3+H2O+CO2CaCO3↓+2NH4+)
(4)NH4Cl