2025屆高考化學一輪復習課后限時集訓11碳硅及其化合物含解析新人教版

PAGE4-課后限時集訓(十一)(建議用時：25分鐘)1．化學與生產、生活、社會親密相關。下列說法不正確的是()A．碳納米管是一種比表面積大的有機合成纖維，可用作新型儲氫材料B．空間試驗室的硅電池板將光能干脆轉換為電能C．在家可用食醋代替CO2來增加漂白粉的漂白性D．“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜三枚放入，得氣即發(fā)，并無澀味?！蔽闹械摹皻狻笔侵敢蚁〢[碳納米管的主要成分為單質碳，不屬于有機合成纖維，A項錯誤；空間試驗室的硅電池板中單質硅為半導體材料，可將光能干脆轉換為電能，B項正確；酸性：醋酸>碳酸>次氯酸，故在家可用食醋代替CO2將Ca(ClO)2轉化為次氯酸，提高次氯酸的濃度，從而增加漂白性，C項正確；乙烯是植物生長調整劑，可以催熟水果，D項正確。]2．(2024·廣州模擬)下列敘述中正確的是()A．因為Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性質相像C．二氧化硅既溶于氫氧化鈉溶液又溶于氫氟酸，所以二氧化硅是兩性氧化物D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反應生成硅酸D[A項的反應之所以能夠發(fā)生，是因為生成的產物中有氣體放出，平衡正向移動，促使反應能夠順當進行，故不能通過此反應推斷H2CO3與H2SiO3的酸性強弱，A錯誤；CO2和SiO2的物理性質差異較大，B錯誤；SiO2與HF反應生成氟化硅和水，氟化硅不屬于鹽，二氧化硅不屬于兩性氧化物，C錯誤。]3．將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最終得到的固體物質是()A．Na2SiO3 B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2A[將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O=H2SiO3↓＋2NaHCO3；加熱蒸干高溫灼燒時發(fā)生反應：H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋SiO2,2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O；SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，最終所得固體物質是Na2SiO3，故選A。][老師用書備選]高純度晶體硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導體”材料。它的發(fā)覺和運用曾引起計算機的一場“革命”。可以按下列方法制備：SiO2eq\o(→,\s\up7(①C),\s\do6(高溫))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do6(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③過量H2),\s\do6(1000～1100℃))Si(純)下列說法不正確的是()A．步驟①的化學方程式為：SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋CO2↑B．步驟①中每生成1molSi，轉移4mol電子C．高純硅是制造太陽能電池的常用材料，二氧化硅是制造光導纖維的基本原料D．SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點67.6℃)，通過蒸餾(或分餾)可提純SiHCl3A[步驟①中反應產物應為CO和Si，A項不正確。]4．(2024·商洛模擬)2019年9月19日，我國在酒泉衛(wèi)星放射中心實行“一箭五星”的方式勝利將“珠海一號”03組衛(wèi)星放射升空。有一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是碳化硅、陶瓷和碳纖維。下列有關該新型材料的敘述正確的是()A．耐高溫但不耐腐蝕B．比鋼鐵輕，但質地較脆C．有固定的熔點D．是一種新型無機非金屬材料[答案]D5．硅是帶來人類文明的重要元素之一，從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)建了一個又一個奇跡。(1)新型陶瓷Si3N4的熔點高、硬度大、化學性質穩(wěn)定。工業(yè)上可以采納化學氣相沉積法，在H2的愛護下，使SiCl4與N2反應生成Si3N4沉積在石墨表面，寫出該反應的化學方程式：。(2)一種工業(yè)用硅(含少量鉀、鈉、鐵、銅的氧化物)，已知硅的熔點是1420℃，高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕氮化硅。一種合成氮化硅的主要工藝流程如下：①凈化N2和H2時，銅屑的作用是，硅膠的作用是。②在氮化爐中發(fā)生反應3SiO2(s)＋2N2(g)=Si3N4(s)＋3O2(g)ΔH＝－727.5kJ·mol－1，起先時，嚴格限制氮氣的流速以限制溫度的緣由是；體系中要通入適量的氫氣是為了。③X可能是(填“鹽酸”“硝酸”“硫酸”或“氫氟酸”)。[解析](2)①由于氧氣和水蒸氣都能腐蝕氮化硅，而生產過程中生成氧氣和水蒸氣，所以銅屑的作用是除去氧氣，硅膠的作用是除去水蒸氣。②因為該反應是放熱反應，假如溫度過高，局部過熱，會導致硅熔化成團，阻礙與N2的接觸；通入氫氣能將體系中的氧氣轉化為水蒸氣，而易被除去。③由于工業(yè)用硅中含有銅的氧化物，在反應中氧化銅能被還原生成銅，因此要除去銅應當選擇硝酸，鹽酸和硫酸不能溶解銅，氫氟酸能腐蝕氮化硅。[答案](1)3SiCl4＋2N2＋6H2=Si3N4＋12HCl(2)①除去原料氣中的氧氣除去生成的水蒸氣②該反應是放熱反應，防止局部過熱，導致硅熔化成團，阻礙與N2的接觸將體系中的氧氣轉化為水蒸氣，而易被除去(或將整個體系中空氣排盡)③硝酸6．試驗室用H2還原SiHCl3(沸點：31.85℃)制備純硅的裝置如圖所示(夾持裝置和尾氣處理裝置略去)，下列說法正確的是()A．裝置Ⅱ、Ⅲ中依次盛裝的是濃硫酸、冰水B．試驗時，應先加熱管式爐，再打開活塞KC．為鑒定制得的硅中是否含有微量鐵單質，須要用到的試劑為鹽酸、雙氧水、KSCN溶液D．該試驗中制備氫氣的裝置也可用于Na2O2與H2O制O2C[A項，Ⅲ中應裝熱水，使SiHCl3揮發(fā)，錯誤；B項，應當先打開活塞K讓H2先排空，再加熱管式爐，錯誤；D項，Na2O2溶于水，無法限制，錯誤。]7．草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色，熔點為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃回答下列問題：(1)甲組同學依據如圖所示的裝置，通過試驗檢驗草酸晶體的分解產物。裝置C中可視察到的現象是，由此可知草酸晶體分解的產物中有。裝置B的主要作用是。(2)乙組同學認為，草酸晶體分解產物還有H2O和CO。①要證明H2O生成，可選用試劑。②要證明CO生成，除上述裝置涉及的試劑和干燥劑外還須要的試劑有。(3)設計試驗證明：①草酸的酸性比碳酸的強。②草酸為二元酸。[解析](1)結合草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的組成可知，澄清石灰水應是用來檢驗其分解產物CO2的存在。因草酸晶體易升華，且草酸鈣難溶于水，若草酸進入C裝置，會干擾CO2(2)②檢驗CO生成需留意CO2的干擾，應用NaOH溶液先除去CO2，干燥后還原CuO生成CO2，用澄清石灰水檢驗。(3)①利用強酸制弱酸的反應原理，可選擇NaHCO3中加入草酸溶液的試驗方法來證明草酸的酸性比碳酸的強。②依據酸堿中和反應原理，可采納中和滴定的方法，用NaOH標準溶液來滴定肯定物質的量濃度的草酸溶液，