高三化学二轮复习习题-第一部分-微专题强化练-专题15-碳、硅及其化合物.docx

第一部分　专题十五
一、选择题
1．(2021·北京二中期中)下列说法不正确的是(　　)
A．水玻璃可用作木材防火剂
B．硅是制造光导纤维的材料
C．硅是制造太阳能电池的常用材料
D．硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
解析：A项，水玻璃不能燃烧，可用作木材防火剂；B项，二氧化硅是制造光导纤维的材料；C项，硅是一种常用的半导体材料，常用于制作太阳能电池；D项，硅是构成一些岩石和矿物的基本元素。
答案：B
2．(2021·江苏南通其次次调研)国务院颁布的《“十二五”把握温室气体排放工作方案》提出，2021年我国单位国内生产总值CO2排放要比2010年下降17%。下列说法不正确的是(　　)
A．CO2属于酸性氧化物
B．CO2是导致酸雨发生的主要缘由
C．可用Na2CO3溶液捕获(吸取)CO2
D．使用氢能源替代化石燃料可削减CO2排放
解析：CO2能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，A项正确；形成酸雨的主要物质为SO2和氮的氧化物，B项错误；Na2CO3溶液吸取CO2生成NaHCO3，C项正确；氢气燃烧生成水，无污染，D项正确。
答案：B
3．(2021·南昌调研)向确定浓度的NaHCO3溶液中加入适量下列物质，能使HCO数目削减，CO数目增加的是(　　)
A．稀盐酸 B．Ba(OH)2溶液
C．NaOH溶液 D．Na2SO4溶液
解析：本题考查碳酸盐和碳酸氢盐的转化。依据反应HCO＋OH－===CO＋H2O可看出HCO削减，CO增多。
答案：C
4．(2021·西师大附中、临川一中联考)北京高校和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，试验测知该物质属于离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是(　　)
A．K3C60中只有离子键 B．K3C60中不含共价键
C．该晶体在熔融状态下能导电 D．C60与12C互为同素异形体
解析：本题考查物质中的化学键、晶体性质、同素异形体等。A项，K3C60中既有离子键，也有共价键，错误；B项，K3C60中含共价键，错误；C项，该晶体是离子化合物，熔融状态下离子能自由移动，能导电，正确；D项，C60是单质，12C是原子，不能互称同素异形体，错误。
答案：C
5．(2021·吉林省吉林市期末检测)下列物质①氢氟酸，②浓硫酸，③氢氧化钠溶液，④碳酸钠固体，⑤氧化钙，⑥浓硝酸，在确定条件下能与SiO2反应的有(　　)
A．①②⑥ B．全部
C．②③⑥ D．①③④⑤
解析：本题考查SiO2的有关性质。SiO2不与强酸反应，但常温下可以与氢氟酸反应，也可以溶于氢氧化钠溶液，在加热条件下还可以与碳酸钠、氧化钙反应。
答案：D
6. (2021·海口调研)英国科学家研制出一种名叫“干水”的物质(如图)，“干水”的每一个颗粒都包含一个水滴，这个水滴四周包裹着一层沙质硅膜。这种糖粉状物质的最大特色就是具有强力吸取二氧化碳的力气，具有极高的商业价值。下列叙述正确的是(　　)

A．“干水”就是“干冰”
B．“干水”是一种糖类物质
C．沙质硅膜能耐全部的酸碱腐蚀
D．“干水”的应用有利于缓解温室效应
解析：本题考查化学信息，考查考生理论联系实际的力气。由题意可知，“干水”为混合物，则A、B项错误；二氧化硅能与强碱反应，也能与HF反应，C错误；“干水”能吸取二氧化碳，D正确。
答案：D
7．(2021·云南师大附中月考)下列说法不正确的是(　　)
A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可与NaOH溶液反应
B．SiO2不能与任何酸发生反应
C．SiO2和CO2在确定条件下，均可与CaO发生反应
D．SiO2不溶于水，而CO2可与水反应，生成H2CO3
解析：本题考查SiO2、CO2的性质，考查考生对SiO2、CO2性质的理解力气。A项，SiO2、CO2均为酸性氧化物，均可与NaOH溶液反应；B项，SiO2可以与氢氟酸(HF)反应，生成SiF4和H2；C项，SiO2、CO2均为酸性氧化物，均可与CaO反应；D项，SiO2不溶于水，CO2能与水反应生成H2CO3。
答案：B
8．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发觉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：
SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)
下列说法正确的是(　　)
A．步骤①的化学方程式为SiO2＋CSi＋CO2↑
B．步骤①②③中每生成或反应1 mol Si，转移4 mol电子
C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应
D．SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
解析：本题主要考查无机化合物的学问。A项，错误，正确的为2C＋SiO2Si＋2CO↑；B项，②③中每反应或生成1 mol Si时，转移2 mol电子，错误；C项，硅与氢氟酸反应，错误；D项，二者沸点相差很大，可用蒸馏方法分别，正确。
答案：D
9．(2021·哈尔滨三中测试)有一粗硅中含有铁杂质，取等质量的该样品分别投入足量的稀盐酸和足量的氢氧化钠溶液中，放出氢气的物质的量之比为1∶8，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(已知Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑)(　　)
A．质量比为1∶4
C．物质的量之比为1∶4
B．质量比为1∶8
D．物质的量之比为1∶2
解析：本题主要考查Si的化学性质。Si与盐酸不反应，Fe与NaOH溶液不反应。由化学方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，和Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑可知，当氢气的物质的量之比为1∶8时，Fe与Si之间的关系式为Fe～4Si，即二者的物质的量之比为1∶4，质量之比为1∶2。
答案：C
10．用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式是(　　)
A．PbO B．Pb2O3
C．Pb3O4 D．PbO2
解析：本题主要考查CO、CO2的性质。由题意可知，此氧化物中n(O)＝n(CO)＝n(CO2)＝n(CaCO3)＝＝0.08 mol，n(Pb)＝＝0.06 mol，n(Pb)∶n(O)＝0.06 mol∶008 mol＝3∶4，故此氧化物的化学式为Pb3O4。
答案：C
11．(2021·宜昌调研)下列物质的主要成分、用途对应正确的是(　　)
选项
A
B
C
D
物质
加碘食盐
石英砂
漂白液
食用植物油
主要成分
KIO3
SiO2
NaClO
饱和高级脂肪酸甘油酯
用途
预防碘缺乏病
作太阳能电池
作消毒剂
重要养分物质

解析：本题考查化学与生活的联系，意在考查考生对生活中物质的组成及用途的把握状况。加碘食盐的主要成分是NaCl，含有少量的KIO3，A项错误；Si可用于制作太阳能电池，而SiO2不能，B项错误；漂白液的主要成分是NaClO，用途是作消毒剂，C项正确；食用植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，D项错误。
答案：C
12．(2021·河南八市联考)A是一种常见的单质，B、C为中学常见的化合物，A、B、C均含有元素X，它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)。下列推断正确的是(　　)

A．X元素可能为Al B．X元素可能为Si
C．反应①和②互为可逆反应 D．反应①和②确定为氧化还原反应
解析：本题主要考查了常见元素及其化合物之间的转化、可逆反应与氧化还原反应的含义等，意在考查考生的综合推断力气。若X元素为Al，则A为Al单质，Al与OH－反应生成AlO与H2，H2是单质，且不满足A、B、C均含有元素X，A项错误；同理知B项错误；由可逆反应的定义知C项错误；反应①为单质(A)生成化合物(B、C)的反应，反应②为化合物(B、C)生成单质(A)的反应，故反应①和②确定为氧化还原反应，D项正确。
答案：D
13．(2021·合肥一模)下列各组物质中，不满足下图一步转化关系的选项是(　　)

选项
X
Y
Z
A
Na2O2
NaOH
Na2CO3
B
H2SO4
SO2
SO3
C
H2SiO3
SiO2
Na2SiO3
D
C2H5Br
CH2===CH2
CH3CH2OH

解析：本题考查元素化合物之间的转化，意在考查考生对物质转化关系的理解力气。A项，Na2CO3不能一步转化为Na2O2；B项，H2SO4SO2SO3H2SO4；C项，H2SiO3SiO2Na2SiO3H2SiO3；D项，C2H5BrCH2===CH2CH3CH2OHC2H5Br。本题选A。
答案：A
二、填空题
14．(2021·南宁、桂林一模)某学习小组利用如图所列装置进行CO2与饱和Na2CO3溶液反应制备NaHCO3的试验。

(1)仪器c的名称为________；使c中的盐酸滴入烧瓶中的正确操作为________________ _____________。
(2)检验装置③气密性的方法是________。
(3)选取必要的试验装置进行该试验，装置正确的连接挨次为________(用序号表示)。
(4)装置①中饱和NaHCO3溶液的作用是________，气体从________(填“a”或“b”)端通入。
(5)为确定制得的固体样品是纯洁的NaHCO3，该小组同学提出下列试验方案：
甲方案：将样品溶液与饱和澄清石灰水反应，观看现象。
乙方案：将样品溶液与BaCl2溶液反应，观看现象。
丙方案：测定pH法。
①甲方案________(填“可行”或“不行行”)。
②为判定乙方案的可行性，某同学用纯洁的NaHCO3配制的溶液，与BaCl2溶液等体积混合进行试验，试验现象如下：
　　　　c(NaHCO3)
c(BaCl2)　　　　
0.2 mol·L－1
0.1 mol·L－1
0.02 mol·L－1
0.21 mol·L－1
浑浊
浑浊
少许浑浊
0.1 mol·L－1
浑浊
少许浑浊
无现象
0.02 mol·L－1
少许浑浊
无现象
无现象

此试验可说明乙方案是不行行的，请结合以下数据，并通过计算说明产生浑浊的缘由__________________。
[已知：0.1 mol/L NaHCO3溶液电离出的c(CO)＝0.0011 mol/L，Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9]
③用pH计测定的丙方案如下：取m g的固体样品溶解于水配成V mL溶液，用pH计测pH，还应补充的试验是__________________。
解析：(1)仪器c的名称为分液漏斗；要使c中的盐酸滴入烧瓶中，需使烧瓶内外压强相等，故正确操作为先打开漏斗顶上的玻璃塞，然后旋开漏斗下端的玻璃活塞。(2)检验装置③气密性的方法是关闭开关K，打开分液漏斗的活塞，向烧瓶中滴水，过一段时间，若水难以滴下，则装置的气密性良好。(3)用稀盐酸和CaCO3反应制取CO2气体，用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl，剩余气体再通入到饱和Na2CO3溶液反应，故正确的连接挨次为③①②。(4)装置①中饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中的HCl；洗气时气体从长导管进短导管出，故气体从a端通入。(5)①NaHCO3、Na2CO3都会与饱和澄清石灰水反应产生CaCO3沉淀，故甲方案不行行。②依据题中数据计算，Q＝c(Ba2＋)·c(CO)＝×0.0011＝1.1×10－4>Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9，会产生浑浊。③等浓度Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH不同，可用测定pH的方法测定NaHCO3的纯度，需要用比较法，故用精确pH试纸测定pH的步骤是取等质量的固体样品和纯洁的NaHCO3样品分别溶解于等量的水中，再分别用精确pH试纸测pH。
答案：(1)分液漏斗　先打开漏斗顶上的玻璃塞，然后旋开漏斗下端的玻璃活塞
(2)关闭开关K，打开分液漏斗的活塞，向烧瓶中滴水，过一段时间，若水难以滴下，则装置的气密性良好(其他合理答案均可)
(3)③①②
(4)吸取HCl　a
(5)①不行行　②Q＝c(Ba2＋)·c(CO)＝×c(Ba2＋)可取0.1 mol·L－1或0.05 mol·L－1或0.01 mol·L－1(其他合理答案均可)　③取等质量的固体样品和纯洁的NaHCO3样品分别溶解于等量的水中，再分别用精确pH试纸测pH
15．(2021·广东佛山禅城调研)氮化硅(Si3N 4)是高温结构陶瓷，具有优良的性能，人们经常利用它来制造轴承、汽轮机叶片、永久性模具等机械构件。设计的合成氮化硅工艺流程如下：

(1)①电弧炉中发生的主要反应是______________________________。
②用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为______________________________，碳化硅又称________，其晶体结构与________相像。
(2)在流化床反应的产物中，SiCl4大约占85%，还有Cl2等，有关物质的沸点数据如下表。
物质
Si
SiCl4
Cl2
沸点/℃
2355
57.6
－34.1

提纯SiCl4的主要工艺操作依次是沉降、________，其中温度最好把握在________(填序号)。
A．略小于－34.1 ℃ B．大于57.6 ℃
C．略小于57.6 ℃ D．－34.1 ℃
(3)粉末状Si3N4遇水能生成一种有刺激性气味、常用做制冷剂的气体和一种难溶性酸，该反应的化学方程式是______________________________。
解析：本题的难点在于物质的分别和提纯，只要抓住物质的性质不同点便可迎刃而解，而在反应方程式书写中留意质量守恒的运用。(1)粗硅的制备留意产物为CO而不是CO2。(2)从三种组分的沸点分析，Si在常温下以固态形式存在，应以沉降方式分别，而Cl2溶于液态的SiCl4中且沸点相差较大，用蒸馏法进行分别，为尽量削减SiCl4的损失，温度应略低于SiCl4的沸点。(3)Si3N4与水的反应可按水解方式处理。
答案：(1)①SiO2＋2CSi＋2CO↑
②SiO2＋3CSiC＋2CO↑　金刚砂　金刚石(合理即可)
(2)蒸馏　C
(3)Si3N4＋9H2O===4NH3↑＋3H2SiO3