高考化学微专题小练习专练16碳硅与新型无机非金属材料含答案

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2.[2021·福建卷]建盏是久负盛名的陶瓷茶器，承载着福建历史悠久的茶文化。关于建盏，下列说法错误的是( )
A.高温烧结过程包含复杂的化学变化
B.具有耐酸碱腐蚀，不易变形的优点
C.制作所用的黏土原料是人工合成的
D.属硅酸盐产品，含有多种金属元素
3．[2021·广东卷]化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是( )
4.[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
5．[2022·辽宁大连测试]《厉害了，我的国》展示了中国在航空、深海、交通、互联网等方面取得的举世瞩目的成就，它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是( )
A.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
B.港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，依据的是外加电流的阴极保护法
C.我国提出网络强国战略，光缆线路总长超过三千万公里，光缆的主要成分是晶体硅
D.化学材料在北京大兴机场的建设中发挥了巨大作用，其中高强度耐腐蚀钢筋属于无机材料
6．[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＋
7．[2022·天津五校期中]神舟十二号飞船的控制计算机、数据管理计算机完全使用国产CPU芯片，制作芯片刻蚀液为硝酸与氢氟酸的混合溶液，其工艺涉及的反应为Si＋HNO3＋6HF===H2SiF6＋HNO2＋H2↑＋H2O，下列说法正确的是( )
A.H2SiF6中Si元素的化合价为＋6价
B.该反应中，HNO3仅作氧化剂
C.该反应中，生成标准状况下2.24 L H2时，转移电子的物质的量为0.2 ml
D.芯片刻蚀液可用硫酸代替
8．[2022·辽宁沈阳期中]由下列实验事实得出碳元素与硅元素的非金属性强弱比较的结论正确的是( )
A.SiO2能与HF反应，CO2不能与HF反应，可知碳的非金属性强于硅
B.由反应Na2CO3＋SiO2 eq \(=====,\s\up7(高温)) Na2SiO3＋CO2↑可知，硅的非金属性强于碳
C.CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，由酸性H2CO3>H2SiO3可知，碳的非金属性强于硅
D.由SiO2＋2C eq \(=====,\s\up7(高温)) Si＋2CO↑可知，碳的非金属性强于硅
9．[2022·河南信阳罗山调研]2020年11月“嫦娥五号”成功着陆月球，展示了以芳纶为主要材料制成的五星红旗。用SiC增强铝基材料钻杆“挖土”，实现了中国首次月球无人采样返回。研究表明月球表面的“土壤”主要含有氧、硅、铝、铁、镁、钙和钠等元素。下列有关说法错误的是( )
A.月球表面的“土壤”中所含金属元素镁和铝的单质均可以通过电解其熔融氯化物进行冶炼
B.空间实验室的硅电池板可以将光能直接转化为电能
C.“嫦娥五号”望远镜的某些部件由SiC制成，硬度高，耐高温
D.“嫦娥五号”使用的碳纤维被誉为“新材料之王”，是一种新型无机非金属材料
10．[2022·广东调研]部分含硅物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是( )
A.b在常温常压下一定是固体
B.可将CO2通入e的水溶液中制得d的胶体
C.工业上用木炭作还原剂将c转化为a过程中，产生大量的CO2
D.可存在a→c→d→e的直接转化关系
11．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系正确的是( )
12.下图中反应①是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题：
(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H－除外)：________，Mg在元素周期表中的位置：________，Mg(OH)2的电子式：________。
(2)A2B的化学式为__________。反应②的必备条件是________。上图中可以循环使用的物质有________。
(3)在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料________(写化学式)。
(4)为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：
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专练16 碳、硅与新型无机非金属材料
1．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。
2．C C项，制作陶瓷所用的黏土是天然的矿物原料，错误；A项，黏土高温烧结时发生复杂的物理、化学变化，正确；B项，陶瓷具有耐高温、耐酸碱腐蚀，不易变形的优点，正确；D项，建盏是由黏土制得的硅酸盐工业产品，含有多种金属元素，正确。
3．A 用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜与聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水没有关系，A符合题意；利用海水制取溴，是将Br－氧化成Br2，利用海水制取镁单质，是将Mg2＋还原成Mg，B不符合题意；利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品是因为氢氟酸可与二氧化硅反应，C不符合题意；公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆是设置防护涂层，使钢铁与潮湿空气隔绝从而防止钢铁腐蚀，D不符合题意。
4．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。
5．D 高温结构陶瓷种类很多，包括氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷等，它们均不属于硅酸盐，A项错误；港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，依据的是牺牲阳极的阴极保护法，B项错误；光缆的主要成分是二氧化硅，C项错误；钢筋属于无机材料，D项正确。
6．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。
7．B A项，H2SiF6中，H为＋1价，F为－1价，则Si元素的化合价为＋4价，错误；B项，题给反应中N元素的化合价降低，HNO3仅作氧化剂，正确；C项，生成标准状况下2.24 L即0.1 ml H2时，消耗0.1 ml Si，转移电子的物质的量为0.4 ml，错误；D项，芯片的主要成分是硅，与硫酸不反应，所以芯片刻蚀液不可用硫酸代替，错误。
8．C A项，SiO2与HF的反应属于特殊的反应，不是典型的酸、碱、盐与氧化物之间的反应，不能比较碳和硅的非金属性的强弱，错误；B项，高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，不是在常温下或水溶液中进行，不能说明硅酸的酸性强于碳酸，错误；D项，该反应说明C的还原性强于Si，无法比较C、Si的非金属性强弱，非金属性强弱应根据氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性、单质的氧化性等进行比较，错误。
9．A AlCl3是由分子构成的共价化合物，不能通过电解熔融AlCl3制取金属Al，而要通过电解熔融Al2O3方法冶炼Al，A错误；硅电池板是向空间实验室提供电能的装置，可以将光能直接转化为电能，B正确；SiC又称金刚砂，属于无机非金属材料，其硬度高，耐高温，C正确；碳纤维是一种新型无机非金属材料，D正确。
10．B b是卤化硅且硅元素显＋4价，常温常压下，四氟化硅是气态，A错误；硅元素显＋4价的硅酸盐溶液和CO2反应可以生成H2SiO3胶体，B正确；a是Si，c是SiO2，木炭和SiO2反应生成CO和Si，C错误；c是SiO2，d是H2SiO3，SiO2不能与水反应生成H2SiO3，即c不能直接转化为d，D错误。
11．D A项，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2生成NaHCO3，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，所以会析出NaHCO3晶体，继续通入CO2至过量，浑浊不消失，错误；B项，向Na2SiO3溶液中通入CO2，会产生硅酸，硅酸是不溶于水的白色胶状沉淀，继续通入CO2至过量，浑浊不消失，错误；C项，向Ca(ClO)2溶液中通入CO2，会生成CaCO3沉淀和HClO，继续通入CO2至过量，CaCO3转化为Ca(HCO3)2，浑浊消失，HClO具有强氧化性，可使品红溶液褪色，错误；D项，向Ca(OH)2溶液中通入CO2会生成CaCO3沉淀，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，CaCO3转化为Ca(HCO3)2，浑浊消失，加入NaOH溶液后，Ca(HCO3)2和NaOH反应会生成CaCO3沉淀，溶液又变浑浊，正确。
12．(1)r(H＋)(2)Mg2Si 熔融电解 NH3和NH4Cl
(3)SiC (4)2Mg(OH)2＋2SO2＋O2===2MgSO4＋2H2O
解析：(1)MgCl2·6NH3所含元素形成的简单离子为Mg2＋、Cl－、N3－、H＋，这几种离子半径由小到大的顺序为：r(H＋)(2)根据元素守恒，A2B中就一定有Mg和Si，考虑到各自化合价Mg为＋2，Si为－4，所以化学式为Mg2Si。反应②是MgCl2熔融电解得到单质Mg，所以必备条件为：熔融、电解。反应①需要的是Mg2Si、NH3和NH4Cl，而后续过程又得到了NH3和NH4Cl，所以可以循环的是NH3和NH4Cl。
(3)在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料，该耐磨材料一定有Si和C，考虑到课本中介绍了碳化硅的高硬度，所以该物质为SiC。
(4)为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，二氧化硫是酸性氧化物与氢氧化镁这样的碱应该反应得到盐(亚硫酸镁)，考虑到题目要求写出得到稳定化合物的方程式，所以产物应该为硫酸镁(亚硫酸镁被空气中的氧气氧化得到)，所以反应为：2Mg(OH)2＋2SO2＋O2===2MgSO4＋2H2O。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
选项
生产活动
化学原理
A
用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜
聚乙烯燃烧生成CO2和H2O
B
利用海水制取溴和镁单质
Br－可被氧化、Mg2＋可被还原
C
利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
氢氟酸可与SiO2反应
D
公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆
钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
选项
操作及现象
溶液
A
通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失
饱和Na2CO3溶液
B
通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失
Na2SiO3溶液
C
通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊不消失，再加入品红溶液，红色褪去
Ca(ClO)2溶液
D
通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊
Ca(OH)2溶液