第24講-碳、硅及其化合物、無機非金屬材料(解析版)

備戰(zhàn)2023年高考化學【一輪·夯實基礎】復習精講精練第24講碳、硅及其化合物、無機非金屬材料【復習目標】1．掌握C、Si單質(zhì)及其重要化合物的制備方法、性質(zhì)和用途。2．掌握傳統(tǒng)無機非金屬材料的組成、性能及用途。3．掌握新型無機非金屬材料的性能及用途?！局R精講】考點一碳及其重要化合物碳原子的最外電子層有4個電子，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，其原子既不易失去電子，也不易得到電子，主要形成四價的化合物。碳是構(gòu)成有機物的主要元素，在自然界中碳元素既有游離態(tài)，又有化合態(tài)。1．碳單質(zhì)（1）存在形式有金剛石、石墨、無定形碳、足球烯，它們互為同素異形體。用途：金剛石用作切割刀具，石墨用作電極、鉛筆芯。（2）主要化學性質(zhì)——還原性可燃性2C＋O2(不足)eq\o(=,\s\up7(點燃))2CO、C＋O2(足量)eq\o(=,\s\up7(點燃))CO2 與氧化物反應CO2：C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2COCuO：2CuO＋C2Cu＋CO2↑(冶煉金屬)；SiO2：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑(制取粗硅)；H2O：C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2(制取水煤氣)與強氧化性酸反應濃H2SO4：C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；濃HNO3：C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O2．碳的氧化物(CO、CO2)的比較COCO2物理性質(zhì)無色無味氣體、密度比空氣小、難溶于水無色無味氣體、密度比空氣大、可溶于水(溶解度小)毒性有毒(易結(jié)合血紅蛋白)無毒(溫室效應)化學性質(zhì)還原性可燃性（藍色火焰）、還原氧化鐵無(滅火)氧化性—①與熾熱炭反應：C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO②Mg在CO2中燃燒：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO＋C與水反應—CO2＋H2OH2CO3與堿反應(澄清石灰水)—Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O(檢驗CO2)用途用作燃料、冶煉金屬滅火、制汽水、植物肥料、化工原料等【拓展】檢驗CO2中是否存在CO的裝置及作用各裝置的作用是：A——除去混合氣體中的CO2B——檢驗混合氣體中CO2是否除盡C——干燥氣體D——CO還原CuO：CO＋CuOCu＋CO2E——安全瓶，防倒吸F——驗證CO的氧化產(chǎn)物CO2G——除去尾氣中的CO，防止污染環(huán)境確定混合氣體中含有CO的實驗現(xiàn)象是：D中的物質(zhì)由黑色變成光亮的紅色，B中無明顯現(xiàn)象，F(xiàn)中的澄清石灰水變渾濁?！纠}1】通過資源化利用的方式將CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)應用價值的產(chǎn)品(如圖所示)，是一種較為理想的減排方式，下列說法中正確的是()A．CO2經(jīng)催化分解為C、CO、O2的反應為放熱反應B．除去Na2CO3固體中少量NaHCO3可用熱分解的方法C．過氧化尿素和SO2都能使品紅溶液褪色，其原理相同D．由CO2和H2合成甲醇，原子利用率達100%【答案】B【解析】該反應應為吸熱反應，A錯誤；碳酸氫鈉受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，因此除去Na2CO3固體中少量NaHCO3可用熱分解的方法，B正確；過氧化尿素使品紅溶液褪色是利用它的強氧化性，而二氧化硫使品紅溶液褪色是利用它與品紅化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，原理不相同，C錯誤；由碳氧原子個數(shù)比可知，二氧化碳與氫氣合成甲醇的原子利用率不是100%，D錯誤?！纠}2】(2022·安徽省淮北模擬)有以下六種飽和溶液①CaCl2；②Ca(OH)2；③Na2SiO3；④Na2CO3；⑤NaAlO2；⑥NH3和NaCl。分別持續(xù)通入CO2，最終不會得到沉淀或析出晶體的是()A．①② B．③⑤C．①⑥ D．④⑥【答案】A【解析】①碳酸比鹽酸酸性弱，CO2與CaCl2溶液不會反應，無沉淀生成，故①正確；②酸性氧化物能與堿反應，過量的CO2與Ca(OH)2反應：Ca(OH)2＋2CO2=Ca(HCO3)2，無沉淀生成，故②正確；③碳酸比硅酸酸性強，過量的CO2與Na2SiO3溶液反應：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O=2NaHCO3＋H2SiO3↓，產(chǎn)生硅酸沉淀，故③錯誤；④過量的CO2通入飽和Na2CO3溶液中發(fā)生反應：Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3↓，因為相同溫度下碳酸氫鈉溶解度比碳酸鈉小，所以有NaHCO3晶體析出，故④錯誤；⑤NaAlO2溶液通入過量的二氧化碳，由于碳酸酸性比氫氧化鋁強，所以生成氫氧化鋁白色沉淀和碳酸氫鈉，2H2O＋NaAlO2＋CO2=Al(OH)3↓＋NaHCO3，故⑤錯誤；⑥通入CO2與NH3和NaCl反應生成氯化銨和碳酸氫鈉，碳酸氫鈉的溶解度較小，則最終析出碳酸氫鈉晶體，故⑥錯誤；故選A。3．碳酸(H2CO3)弱酸、不穩(wěn)定，碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中與CO2共存，因此常把CO2＋H2O當碳酸用。4．碳酸的正鹽和酸式鹽的比較正鹽(COeq\o\al(2－,3))酸式鹽(HCOeq\o\al(－,3))溶解性只有鉀、鈉、銨鹽可溶一般都可溶溶解度一般而言，在相同溫度下，難溶性正鹽溶解度小于其酸式鹽溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正鹽溶解度大于其酸式鹽溶解度，如溶解度Na2CO3>NaHCO3熱穩(wěn)定性正鹽>酸式鹽>碳酸溶液pH同溫度、同濃度：正鹽>酸式鹽相互轉(zhuǎn)化COeq\o\al(2－,3)eq\o(,\s\up11(①CO2＋H2O；②H＋),\s\do4(OH－))HCOeq\o\al(－,3)碳酸的酸式鹽加適量強堿或固體加熱就生成碳酸的正鹽；向碳酸的正鹽的水溶液通入CO2可轉(zhuǎn)化成酸式鹽?？键c二硅無機非金屬材料1．硅及其化合物硅元素在自然界中主要以硅酸鹽(如地殼中的大多數(shù)礦物)和氧化物(如水晶、瑪瑙)的形式存在。（1）單質(zhì)硅①晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體，其結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔、沸點很高、硬度大，導電能力介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料。②硅與強堿溶液生成氫氣(特征反應)：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。③硅的工業(yè)制法：制備粗硅：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑。當碳過量時，繼續(xù)反應生成SiC：3C＋SiO2(少量)eq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑(SiC的結(jié)構(gòu)和性能與金剛石相似，屬于共價晶體)。粗硅的提純：Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1100℃))Si＋3HCl（2）SiO2的性質(zhì)①晶體類型：共價晶體。②酸性氧化物：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。③高溫下，Na2CO3與SiO2反應制玻璃：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑。④與氫氟酸反應(特殊)：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O?！纠}3】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)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場“革命”。它可以按下列方法制備：SiO2eq\o(→,\s\up11(①C),\s\do4(高溫))Si(粗)eq\o(→,\s\up11(②HCl),\s\do4(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up11(③過量H2),\s\do4(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＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑B．步驟①②③中每生成或反應1molSi，轉(zhuǎn)移4mol電子C．硅和二氧化硅能與氫氟酸反應D．SiHCl3(沸點為33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點為67.6℃)，通過蒸餾(或分餾)可提純SiHCl3【答案】B【解析】A項，步驟①的化學方程式為SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑，正確；B項，步驟②③中每生成或反應1molSi，轉(zhuǎn)移2mol電子，錯誤；C項，硅和二氧化硅都能與氫氟酸反應，正確；D項，SiHCl3和SiCl4的沸點相差較大，可通過蒸餾(或分餾)提純SiHCl3，正確?！纠}4】由下列實驗事實得出的結(jié)論正確的是()A．由SiO2不能與水反應生成H2SiO3，可知SiO2不是H2SiO3的酸酐B．由SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑，可知碳的非金屬性強于硅C．CO2通入Na2SiO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，可知酸性H2CO3>H2SiO3D．SiO2可與NaOH溶液反應，也可與氫氟酸反應，可知SiO2為兩性氧化物【答案】C【例題5】晶體硅是一種重要的非金屬原料，由粗硅制備純硅的主要步驟如下：①粗硅與干燥的HCl氣體反應制得SiHCl3：Si(粗)＋3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2；②經(jīng)過純化的SiHCl3與過量H2在1000～1100℃下反應制得純硅?；卮鹣嚓P(guān)問題：(1)粗硅與HCl氣體反應完全后，經(jīng)冷凝得到SiHCl3(沸點為36.5℃)，只含有少量SiCl4(沸點為57.6℃)和HCl(沸點為－84.7℃)，提純SiHCl3的方法為__________________。(2)用SiHCl3與過量H2反應制備純硅的裝置如圖所示(熱源及夾持裝置已略去)：①在加熱D裝置前應先打開A裝置中分液漏斗的活塞，目的是__________________。②C裝置中燒瓶需要加熱，采用的方法是____________________________________?！敬鸢浮?1)蒸餾(2)①排出裝置內(nèi)的空氣，以防爆炸②水浴加熱（3）硅酸①硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能使紫色石蕊試液變紅色。②硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。③硅酸能與堿溶液反應，如與NaOH溶液反應的化學方程式為H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O。④硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分能力強，常用作干燥劑。⑤實驗室制法：Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓。（4）硅酸鈉(Na2SiO3)①白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性。②它能與酸性較硅酸強的酸反應，如與CO2水溶液反應：Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3。③用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。（5）硅酸鹽的組成硅酸鹽種類繁多，結(jié)構(gòu)復雜，組成各異，常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示其組成，例如：硅酸鈉(Na2SiO3)：Na2O·SiO2、長石(KAlSi3O8)：K2O·Al2O3·6SiO2。硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃。①氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物間以“·”隔開。②各元素的化合價保持不變，且滿足化合價代數(shù)和為零，各元素原子個數(shù)比符合原來的組成。如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為Na2O·SiO2，長石(KAlSi3O8)可表示為K2O·Al2O3·6SiO2?！纠}6】水玻璃(Na2SiO3的水溶液)廣泛應用于耐火材料、洗滌劑生產(chǎn)等領域，是一種重要的工業(yè)原料。如圖是用稻殼灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工藝流程：下列說法正確的是()A．原材料稻殼灰價格低廉，且副產(chǎn)品活性炭有較高的經(jīng)濟價值B．操作A與操作B完全相同C．該流程中硅元素的化合價發(fā)生了改變D．反應器中發(fā)生的復分解反應為SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O【答案】A2．無機非金屬材料（1）傳統(tǒng)無機非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英砂黏土主要設備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯①水泥普通硅酸鹽水泥的主要原料是黏土和石灰石，二者與其他輔料經(jīng)混合、研磨后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，發(fā)生復雜的物理變化和化學變化，加入適量石膏調(diào)節(jié)水泥硬化速率，再研成細粉得到普通水泥?；炷潦撬?、沙子和碎石等與水混合得到的。②玻璃普通玻璃的主要成分為Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，它是以純堿、石灰石和石英砂為主要原料，經(jīng)混合、粉碎，在玻璃窯中熔融，發(fā)生復雜的物理變化和化學變化而制得的，玻璃可用于生產(chǎn)建筑材料、光學儀器和各種器皿，還可制造玻璃纖維，用于高強度復合材料等。③陶瓷陶瓷以黏土(主要成分為含水的鋁硅酸鹽)為主要原料，經(jīng)高溫燒結(jié)而成的。④特殊功能的含硅物質(zhì)(1)碳化硅具有金剛石結(jié)構(gòu)，可用作磨料。(2)含硅元素4%的硅鋼具有導磁性。(3)硅橡膠具有既耐高溫又耐低溫的性質(zhì)。（2）新型無機非金屬材料①以硅為主體的硅芯片、硅太陽能電池。②以二氧化硅為主體的光導纖維。③新型陶瓷：新型陶瓷在組成上不再限于傳統(tǒng)的硅酸鹽體系，在光學、熱學、電學、磁學等方面具有很多新的特性和功能。高溫結(jié)構(gòu)陶瓷(碳化硅、氮化硅)；壓電陶瓷(鈦酸鹽和鋯酸鹽)；透明陶瓷(氧化鋁、氧化釔、氮化鋁、氟化鈣)；超導陶瓷等。材料類型主要特性示例用途高溫結(jié)構(gòu)陶瓷耐高溫、抗氧化、耐磨蝕碳化硅、氮化硅與某些金屬氧化物等燒結(jié)而成火箭發(fā)動機的尾管及燃燒室、汽車發(fā)動機、高溫電極材料等壓電陶瓷實現(xiàn)機械能與電能的相互轉(zhuǎn)化鈦酸鹽、鋯酸鹽濾波器、揚聲器、聲納探傷器、點火器等透明陶瓷優(yōu)異的光學性能，耐高溫，絕緣性好氧化鋁、氧化釔、氮化鋁、氟化鈣高壓鈉燈、激光器、高溫探測窗等超導陶瓷在某一臨界溫度下電阻為零可用于電力、交通、醫(yī)療等領域④碳納米材料：一類新型的無機非金屬材料，包括富勒烯、碳納米管、石墨烯等，在能源、信息、醫(yī)藥等領域有廣闊的應用前景。結(jié)構(gòu)特點應用富勒烯由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱代表物C60開啟了碳納米材料研究和應用的新時代碳納米管由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑用于生產(chǎn)復合材料、電池和傳感器石墨烯只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨應用于光電器件、超級電容器、電池和復合材料等方面3．常見的無機非金屬材料、金屬材料與復合材料無機非金屬材料金屬材料復合材料傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料(高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷、光導纖維、富勒烯、碳納米管、石墨烯)黑色金屬材料(鋼鐵)；有色金屬材料(金、銀、銅及其合金)生產(chǎn)生活中的復合材料(玻璃鋼：玻璃纖維增強樹脂基復合材料、碳纖維：碳纖維增強樹脂基復合材料)；航空航天中的復合材料(飛機、火箭：纖維增強金屬基復合材料；航天飛機：纖維增強陶瓷基復合材料)【例題7】青石棉是一種致癌物質(zhì)，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學品之一，其化學式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸處理時，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是()A．青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品B．青石棉中含有一定量的石英晶體C．青石棉的化學組成可表示為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OD．1mol青石棉能還原1molHNO3【答案】B【解析】硅酸鹽指的是Si、O與其他化學元素結(jié)合而成的化合物的總稱，根據(jù)青石棉的化學式可知，青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品，故A說法正確；硅酸鹽中不含有SiO2，因此青石棉中不含石英晶體，故B說法錯誤；按照硅酸鹽寫成氧化物形式，青石棉的化學式組成用氧化物的形式可表示為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，故C說法正確；根據(jù)C選項分析，青石棉中含有＋2價的鐵，與硝酸發(fā)生氧化還原反應，根據(jù)得失電子數(shù)目守恒可知，1mol青石棉能還原1molHNO3，故D說法正確?！纠}8】(2022·康定教學質(zhì)量檢查)“九秋風露越窯開，奪得千峰翠色來”是贊譽越窯秘色青瓷的詩句，描繪我國古代精美的青瓷工藝品。玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制品，下列有關(guān)說法中正確的是()A．玻璃是人類最早使用的硅酸鹽制品B．制水泥的原料為純堿、石灰石和石英C．硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點較高D．沙子和黏土的主要成分均為硅酸鹽【答案】C【解析】陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽制品，A項錯誤；純堿、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B項錯誤；硅酸鹽制品性質(zhì)穩(wěn)定、熔點高，C項正確；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸鹽，D項錯誤?！纠}9】新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成為物理、化學、材料科學研究的國際熱點課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示：下列有關(guān)說法正確的是()A．石墨烯是一種新型化合物 B．氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C．二者和石墨都是碳的同素異形體 D．氧化石墨烯具有一定的親水性【答案】D【解析】石墨烯是碳的單質(zhì)，A錯誤；氧化石墨烯含有氫元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素異形體，B、C錯誤；由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有羥基和羧基等親水基團，所以它具有一定的親水性，D正確。【真題演練】1．（2022·遼寧·高考真題）北京冬奧會備受世界矚目。下列說法錯誤的是（）A．冰壺主材料花崗巖屬于無機非金屬材料B．火炬“飛揚”使用的碳纖維屬于有機高分子材料C．冬奧會“同心”金屬獎牌屬于合金材料D．短道速滑服使用的超高分子量聚乙烯屬于有機高分子材料【答案】B【詳解】A．花崗巖的主要成分是石英、云母、長石等礦物，屬于無機非金屬材料，A正確；B．碳纖維指的是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維，屬于無機非金屬材料，B錯誤；C．金屬獎牌屬于合金材料，C正確；D．聚乙烯屬于有機高分子材料，D正確；故答案選B。2．（2022·河北·高考真題）定窯是宋代五大名窯之一，其生產(chǎn)的白瓷聞名于世。下列說法正確的是（）A．傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料 B．陶瓷主要成分為和C．陶瓷燒制的過程為物理變化 D．白瓷的白色是因鐵含量較高【答案】A【詳解】A．陶瓷是良好的絕緣體，傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料，常用于高壓變壓器的開關(guān)外包裝和器件，A正確；B．陶瓷的主要成分為硅酸鹽，而不是SiO2和MgO，C錯誤；C．陶瓷燒制過程發(fā)生復雜的化學反應，由新物質(zhì)生成，屬于化學變化，C錯誤；D．由于Fe2+、Fe3+和鐵的氧化物均有顏色，故陶瓷中含鐵量越多，陶瓷的顏色越深，白瓷的白色是因為鐵含量較低甚至幾乎不含，D錯誤；故答案為：A。3．（2022·河北·高考真題）化學是材料科學的基礎。下列說法錯誤的是（）A．制造5G芯片的氮化鋁晶圓屬于無機非金屬材料B．制造阻燃或防火線纜的橡膠不能由加聚反應合成C．制造特種防護服的芳綸纖維屬于有機高分子材料D．可降解聚乳酸塑料的推廣應用可減少“白色污染”【答案】B【詳解】A．氮化鋁是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，屬于新型的無機非金屬材料，A正確；B．天然橡膠的單體為異戊二烯，合成橡膠的單體如順丁烯等中均含有碳碳雙鍵，通過加聚反應合成制得橡膠，B錯誤；C．“滌綸”“錦綸”“腈綸”“丙綸”“維綸”“氯綸”“芳綸”等均為合成纖維，屬于有機高分子材料，C正確；D．可降解聚乳酸塑料的推廣應用，可以減少難以降解塑料的使用，從而減少“白色污染”，D正確；故答案為：B。4．（2022·湖南·高考真題）下列說法錯誤的是（）A．氫鍵，離子鍵和共價鍵都屬于化學鍵B．化學家門捷列夫編制了第一張元素周期表C．藥劑師和營養(yǎng)師必須具備化學相關(guān)專業(yè)知識D．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一【答案】A【詳解】A．離子鍵和共價鍵都屬于化學鍵，氫鍵屬于分子間作用力，A說法錯誤；B．第一張元素周期表是俄國化學家門捷列夫編制的，B說法正確；C．藥劑師和營養(yǎng)師的工作分別與藥劑和營養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)，因此必須具備相關(guān)的化學專業(yè)知識才能勝任相關(guān)工作，C說法正確；D．制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和純堿，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土，D說法正確；綜上所述，本題選A。5．（2022·廣東·高考真題）廣東一直是我國對外交流的重要窗口，館藏文物是其歷史見證。下列文物主要由硅酸鹽制成的是（）文物選項A．南宋鎏金飾品B．蒜頭紋銀盒C．廣彩瓷咖啡杯D．銅鍍金鐘座A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】A．鎏金飾品是用金汞合金制成的金泥涂飾器物的表面，經(jīng)過烘烤，汞蒸發(fā)而金固結(jié)于器物上的一種傳統(tǒng)工藝，其中不含硅酸鹽，故A項不符合題意；B．蒜頭紋銀盒中主要成分為金屬銀，其中不含硅酸鹽，故B項不符合題意；C．廣彩瓷咖啡杯是由黏土等硅酸鹽產(chǎn)品燒制而成，其主要成分為硅酸鹽，故C項符合題意；D．銅鍍金鐘座是銅和金等制得而成，其中不含硅酸鹽，故D項不符合題意；綜上所述，答案為C。6．（2022·浙江·高考真題）尖晶石礦的主要成分為(含雜質(zhì))。已知：。該反應難以發(fā)生，但采用“加炭氯化法”可以制備和，同時還可得到副產(chǎn)物(沸點為，在升華)：。下列說法不正確的是（）A．制備時要保持無水環(huán)境B．輸送氣態(tài)產(chǎn)物的管道溫度要保持在以上C．氯化時加炭，既增大了反應的趨勢，又為氯化提供了能量D．為避免產(chǎn)生大量，反應過程中需保持炭過量【答案】D【詳解】A．由于高溫條件下，C與H2O將反應生成CO和H2，且AlCl3、MgCl2在高溫下均易水解，生成的HCl揮發(fā)后促進AlCl3、MgCl2水解，導致所得產(chǎn)物不純，故制備時要保持無水環(huán)境，A正確；B．由題干信息可知，在升華，故輸送氣態(tài)產(chǎn)物的管道溫度要保持在以上，B正確；C．由題干信息可知，不加炭的氯化反應很難進行，則氯化時加炭，既增大了反應的趨勢，同時C被氧化為CO放出熱量，則又為氯化提供了能量，C正確；D．反應過程中若保持炭過量，則可能發(fā)生反應：SiO2+2CSi+2CO或者SiO2+3CSiC+2CO，導致獲得的固體產(chǎn)物MgCl2中含有Si、SiC等雜質(zhì)，D錯誤；故答案為：D。7．（2021·福建·高考真題）建盞是久負盛名的陶瓷茶器，承載著福建歷史悠久的茶文化。關(guān)于建盞，下列說法錯誤的是（）A．高溫燒結(jié)過程包含復雜的化學變化 B．具有耐酸堿腐蝕、不易變形的優(yōu)點C．制作所用的黏土原料是人工合成的 D．屬硅酸鹽產(chǎn)品，含有多種金屬元素【答案】C【詳解】A．高溫燒結(jié)過程是許多物理化學變化的綜合過程，A正確；B．陶瓷成分是硅酸鹽，經(jīng)高溫燒結(jié)具有耐酸堿腐蝕、不易變形的優(yōu)點，B正確；C．黏土是含沙粒很少、有黏性的土壤，一般的黏土都由硅酸鹽礦物在地球表面風化后形成，不是人工合成的，C錯誤；D．陶瓷主要原料是黏土，屬硅酸鹽產(chǎn)品，含有多種金屬元素，D正確；故選C。8．（2021·遼寧·高考真題）下列說法錯誤的是（）A．純鐵比生鐵易生銹 B．臭氧可用于自來水消毒C．酚醛樹脂可用作絕緣、隔熱材料 D．高純硅可用于制芯片【答案】A【詳解】A．由于生鐵發(fā)生電化學腐蝕，而純鐵只能發(fā)生化學腐蝕，故生鐵比純鐵易生銹，A錯誤；B．臭氧具有強氧化性，能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，可用于自來水消毒，B正確；C．酚醛樹脂具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有熱固體，絕緣性，故可用作絕緣、隔熱材料，C正確；D．高純硅是良好的半導體材料，可用于制芯片，D正確；故答案為：A。9．（2021·廣東·高考真題）化學創(chuàng)造美好生活。下列生產(chǎn)活動中，沒有運用相應化學原理的是（）選項生產(chǎn)活動化學原理A用聚乙烯塑料制作食品保鮮膜聚乙烯燃燒生成和B利用海水制取溴和鎂單質(zhì)可被氧化、可被還原C利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品氫氟酸可與反應D公園的鋼鐵護欄涂刷多彩防銹漆鋼鐵與潮濕空氣隔絕可防止腐蝕A．A B．B C．C D．D【答案】A【詳解】A．聚乙烯是一種無毒的塑料，是最常見的食品包裝袋材料之一，則用聚乙烯塑料制作食品包裝袋與燃燒生成二氧化碳和水無關(guān)，故A符合題意；B．溴離子具有還原性，能與氯氣反應生成溴單質(zhì)，鎂離子具有弱氧化性，能用電解熔融氯化鎂的方法制得鎂，則海水制取溴和鎂與單質(zhì)，與溴離子可被氧化、鎂離子可被還原有關(guān)，故B不符合題意；C．氫氟酸能與二氧化硅反應，常用來刻蝕石英制作藝術(shù)品，則用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品，與氫氟酸能與二氧化硅反應有關(guān)，故C不符合題意；D．鋼鐵在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，在護欄上涂油漆可以隔絕鋼鐵與潮濕空氣接觸，防止鋼鐵腐蝕，則公園的鋼鐵護欄涂刷多彩油漆防銹，與隔絕鋼鐵與潮濕的空氣防止腐蝕有關(guān)，故D不符合題意；故選A。10．（2021·廣東·高考真題）今年五一假期，人文考古游持續(xù)成為熱點。很多珍貴文物都記載著中華文明的燦爛成就，具有深邃的文化寓意和極高的學術(shù)價值。下列國寶級文物主要由合金材料制成的是（）選項ABCD文物名稱鑄客大銅鼎河姆渡出土陶灶獸首瑪瑙杯角形玉杯A．A B．B C．C D．D【答案】A【詳解】A．鑄客大銅鼎屬于銅的合金，A符合題意；B．河姆渡出土陶灶屬于陶器，主要成分為硅酸鹽，不屬于合金，B不符合題意；C．獸首瑪瑙杯主要成分為二氧化硅，不屬于合金，C不符合題意；D．角形玉杯主要成分為硅酸鹽，不屬于合金，D不符合題意；故選A。11．（2020·天津·高考真題）下列實驗儀器或裝置的選擇正確的是（）配制50.00mL0.1000mol.L-1Na2CO3溶液除去Cl2中的HCl蒸餾用冷凝管盛裝Na2SiO3溶液的試劑瓶ABCDA．A B．B C．C D．D【答案】B【詳解】A．配制50.00mL0.1000mol.L-1Na2CO3溶液需要用容量瓶，不能使用量筒配置溶液，故A錯誤；B．除去氯氣中的氯化氫氣體使用飽和氯化鈉溶液，可以吸收氯化氫氣體，根據(jù)氯氣在水中的反應：Cl2+H2O?H++Cl-+HClO，飽和氯化鈉溶液中的氯離子使氯氣溶于水的平衡逆向移動，降低氯氣在水中的溶解度，洗氣瓶長進短出，利于除雜，故B正確；C．蒸餾要使用直形冷凝管，接水口下口進上口出，球形冷凝管一般作反應裝置，故C錯誤；D．硅酸鈉溶液呈堿性，硅酸鈉溶液是一種礦物膠，能將玻璃塞與試劑瓶的瓶口粘在一起，盛裝Na2SiO3溶液的試劑瓶不能使用玻璃塞，應使用橡膠塞，故D錯誤。答案選B。12．（2020·浙江·高考真題）是硅酸鹽水泥的重要成分之一，其相關(guān)性質(zhì)的說法不正確的是（）A．可發(fā)生反應：B．具有吸水性，需要密封保存C．能與，反應生成新鹽D．與足量鹽酸作用，所得固體產(chǎn)物主要為【答案】D【分析】將Ca3SiO5改寫為氧化物形式后的化學式為：3CaO·SiO2，性質(zhì)也可與Na2SiO3相比較，據(jù)此解答?！驹斀狻緼.Ca3SiO5與NH4Cl反應的方程式為：Ca3SiO5+4NH4ClCaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O，A正確；B.CaO能與水反應，所以需要密封保存，B正確；C.亞硫酸的酸性比硅酸強，當二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液時，發(fā)生反應：3SO2+H2O+Ca3SiO5=3CaSO3+H2SiO3，C正確；D.鹽酸的酸性比硅酸強，當鹽酸與Ca3SiO5反應時，發(fā)生反應：6HCl+Ca3SiO5=3CaCl2+H2SiO3+2H2O，D不正確；故選D。13．（2020·浙江·高考真題）下列說法不正確的是（

）A．二氧化硅導電能力強，可用于制造光導纖維B．石灰石在高溫下可用于消除燃煤煙氣中的C．鈉著火不能用泡沫滅火器滅火D．利用催化劑可減少汽車尾氣中有害氣體的排放【答案】A【詳解】A.二氧化硅為共價化合物不導電，故A錯誤；B.向燃煤中加入適量石灰石，高溫時將SO2轉(zhuǎn)化為CaSO4，同時生成二氧化碳，故B正確；C.鈉與氧氣反應生成過氧化鈉，因過氧化鈉與二氧化碳反應生成氧氣，不能夠用泡沫滅火器滅火，可以用沙土滅火，故C正確；D.在排氣管中安裝高效催化劑，將NO轉(zhuǎn)化為N2，減少了空氣污染，故D正確；故答案為A?！菊n后精練】第I卷（選擇題）1．（2022·全國·高三專題練習）陶瓷版“冰墩墩”和“雪容融”均產(chǎn)自中國陶瓷之鄉(xiāng)，下列說法錯誤的是（）A．陶瓷、玻璃和水泥均屬于無機非金屬材料B．陶瓷版“冰墩墩”上黑色涂料的主要成分為Fe2O3C．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷具有耐高溫、耐氧化、耐磨蝕等優(yōu)良性能D．陶瓷是以黏土及天然礦物巖為原料，經(jīng)加工燒制而成【答案】B【詳解】A．陶瓷、玻璃和水泥等硅酸鹽材料，屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料，故A正確；B．Fe2O3為紅色粉末，陶瓷版“冰墩墩”上黑色涂料的主要成分不可能為Fe2O3，故B錯誤；C．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷具有耐高溫、耐氧化、耐磨蝕等優(yōu)良性能，故C正確；D．陶瓷是以黏土及天然礦物巖為原料，經(jīng)加工燒制而成，屬于硅酸鹽制品，故D正確；選B。2．（2022·湖南·常德市一中模擬預測）化學與人類生活密切相關(guān)，下列說法正確的是（）A．單質(zhì)Si用于制作光導纖維和光電池B．常溫下，濃硫酸可以用鐵槽車運輸C．SO2的漂白沒有涉及到化學變化D．日常生產(chǎn)生活中鋼鐵的腐蝕主要原因是化學腐蝕【答案】B【詳解】A．制取光導纖維，硅單質(zhì)是半導體材料，用于制作光電池，故A錯誤；B．濃硫酸可以使鐵鈍化，所以可以用鐵槽車運輸，故B正確；C．的漂白是因為它與某些有機色素結(jié)合成無色不穩(wěn)定物質(zhì)，涉及到化學變化，故C錯誤；D．日常生產(chǎn)生活中鋼鐵的腐蝕以電化學為主，故D錯誤。故選B。3．（2022·江西江西·模擬預測）傳統(tǒng)文化是中華文明的瑰寶。下列傳統(tǒng)文化從化學視角解讀錯誤的是（）選項傳統(tǒng)文化摘錄從化學視角解讀A蘇軾的《格物粗談》中記載：“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜三枚放入，得氣即發(fā)，并無澀味”文中的“氣”能漂白酸性高錳酸鉀溶液或溴水B西晉·劉琨：“何意百煉鋼，化為繞指柔”工業(yè)煉鐵發(fā)生了氧化還原反應C《本草綱目》記載：“慈石治腎家諸病，而通耳明目”“慈石，石上皸澀，可吸連針鐵”“慈石”的主要成分是四氧化三鐵D唐·劉禹錫的詩中“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金”“沙”的主要成分能與氫氟酸反應A．A B．B C．C D．D【答案】A【詳解】A．文中氣體是乙烯，乙烯與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應，乙烯表現(xiàn)還原性；乙烯與溴發(fā)生加成反應，乙烯不表現(xiàn)漂白性，A錯誤；B．工業(yè)上用CO與氧化鐵反應制備鐵，發(fā)生了氧化還原反應，B正確；C．“慈石”具有磁性，主要成分是四氧化三鐵，C正確；D．“沙”的主要成分是二氧化硅，能與氫氟酸反應生成四氟化硅和水，D正確；故選A。4．（2022·湖北·天門市教育科學研究院模擬預測）如圖是某元素常見物質(zhì)的“價一類”二維圖，f為鈉鹽。下列說法不正確的是（）A．物質(zhì)a既可被氧化，也可被還原B．可存在a→b→d→e→f的轉(zhuǎn)化關(guān)系C．可通過灼熱的氧化銅除去d中混有的少量cD．向足量f溶液中加入少量稀鹽酸，一定沒有CO2產(chǎn)生【答案】D【分析】結(jié)合圖示可知，a為CH4、b為C、c為CO、d為CO2、e為H2CO3，f為CO或HCO?！驹斀狻緼．a(chǎn)為CH4，碳元素化合價可升高，氫元素化合價可降低，物質(zhì)a既可被氧化，也可被還原，故A正確；B．可存在a→b→d→e→f的轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲烷高溫分解生成碳，碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，與適量的堿生成鹽，故B正確；C．CO能被灼熱的氧化銅氧化生成二氧化碳，可通過灼熱的氧化銅除去d中混有的少量c，故C正確；D．f可能為正鹽或酸式鹽，向足量f溶液中加入少量稀鹽酸，正鹽轉(zhuǎn)化成酸式鹽，可能沒有CO2產(chǎn)生，酸式鹽和鹽酸，一定有二氧化碳產(chǎn)生，故D錯誤；故選D。5．（2022·湖北·天門市教育科學研究院模擬預測）“液態(tài)陽光”由中國科學院液態(tài)陽光研究組命名，指的是利用太陽能、風能等可再生能源分解水制氫，再將空氣中的CO2加氫制成CH3OH等液體燃料。該過程零污染、零排放，并且可形成循環(huán)，是迄今為止人類制備CH3OH最清潔環(huán)保的方式之一，下列說法錯誤的是（）A．即使使用高效催化劑，改變反應歷程，CO2和H2O合成CH3OH和O2也為吸熱反應B．SiO2的熔點比CO2的高，原因是SiO2的分子間作用力更大C．CO2是直線形分子D．甲醇的沸點介于水和甲硫醇(CH3SH)之間【答案】B【詳解】A．改變反應歷程不能改變反應的焓變，所以加入催化劑，CO2和H2O合成CH3OH和O2也為吸熱反應，A選項正確；B．SiO2為共價晶體，CO2為分子晶體，兩者晶體類型不同，SiO2的熔點比CO2的高，B選項錯誤；C．CO2的結(jié)構(gòu)式為C=O=C，為直線形分子，C選項正確；D．甲醇分子之間和水分子之間都存在氫鍵，因此沸點高于不含分子間氫鍵的甲硫醇，而水和甲醇均能形成分子間氫鍵，但分子數(shù)目相等時含有的氫鍵數(shù)目水比甲醇多，因此甲醇的沸點介于水和甲硫醇之間，D選項正確；答案選B。6．（2022·云南師大附中高三階段練習）下列除雜試劑選用正確的是（）選項物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑ANO(NO2)NaOH溶液BSO2(CO2)飽和NaHSO3溶液CSiO2(Fe2O3)稀鹽酸DNaCl(Na2CO3)AgNO3溶液A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】A．NO與NO2的混合氣體可與NaOH溶液發(fā)生反應：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，因此無法用NaOH溶液除去NO中的NO2，A錯誤；B．NaHSO3溶液不與SO2反應，也不與CO2反應，無法達到除雜效果，B錯誤；C．稀鹽酸能與Fe2O3反應，不與SiO2反應；向固體中加入稀鹽酸，反應后過濾可得SiO2；C正確；D．AgNO3溶液能與NaCl、Na2CO3都反應，D錯誤；故選C。7．（2022·四川宜賓·二模）利用下列裝置進行實驗，能達到相應實驗目的的是（）A．比較酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3B．分離CCl4與I2的混合溶液C．制取少量Cl2D．比較熱穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】A．鹽酸的酸性強于碳酸，濃鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的氯化氫會優(yōu)先與硅酸鈉溶液反應，干擾二氧化碳與硅酸鈉溶液的反應，無法比較碳酸和硅酸的酸性強弱，故A錯誤；B．用蒸餾方法分離四氯化碳與碘時，溫度計應在支管口附近測定餾出物的沸點，不能插入溶液中，故B錯誤；C．濃鹽酸與高錳酸鉀固體常溫下反應生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水，則用題給裝置能制備少量氯氣，故C正確；D．碳酸氫鈉受熱易發(fā)生分解反應生成使澄清石灰水變混濁的二氧化碳氣體，碳酸鈉性質(zhì)穩(wěn)定，受熱不發(fā)生分解反應，則比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性時，大試管中應盛放碳酸鈉、小試管中應盛放碳酸氫鈉，故D錯誤；故選C。8．（2022·天津·模擬預測）下列離子方程式不正確的是（）A．少量SO2氣體通入次氯酸鈉溶液中：SO2+3ClO-+H2O=SO+Cl-+2HClOB．氧化鐵溶于HI溶液：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OC．碳酸氫鈉與過量Ba(OH)2溶液反應：HCO+OH-+Ba2+=BaCO3+H2OD．向硅酸鈉水溶液中通入過量CO2氣體：SiO+2H2O+2CO2=2HCO+H2SiO3【答案】B【詳解】A．少量SO2和次氯酸鈉溶液反應生成、Cl-和HClO，離子方程式為SO2+3ClO-+H2O=SO+Cl-+2HClO，A項正確；B．氧化鐵和HI溶液反應生成Fe2+和I2，離子方程式為Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O，B項錯誤；C．碳酸氫鈉與過量Ba(OH)2溶液反應生成BaCO3沉淀和H2O，離子方程式為+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O，C項正確；D．硅酸鈉水溶液和過量CO2反應生成H2SiO3沉淀和NaHCO3，離子方程式為SiO+2H2O+2CO2=2HCO+H2SiO3，D項正確；答案選B。9．（2022·上海市楊浦高級中學高三階段練習）不能說明碳的非金屬性比硅強的是（）A．同濃度溶液堿性：Na2SiO3＞Na2CO3B．鍵的極性：C-H＞Si-HC．高溫下C和SiO2反應生成Si和COD．SiC中Si是+4價，C是-4價【答案】C【詳解】A．同濃度溶液堿性：Na2SiO3＞Na2CO3，則酸性H2SiO3＜H2CO3，從而表明非金屬性碳比硅強，A不符合題意；B．鍵的極性：C-H＞Si-H，且共用電子對偏離于H，所以C的非金屬性比Si強，B不符合題意；C．高溫下C和SiO2反應生成Si和CO，只能表明高溫下C的還原性比Si強，不能表明碳的非金屬性比硅強，C符合題意；D．SiC中，由于Si的非金屬性比C弱，所以Si顯正價，C顯負價，再據(jù)原子的最外層電子數(shù)，可確定Si是+4價，C是-4價，D不符合題意；故選C。10．（2022·全國·高三專題練習）我國古代勞動人民用“失蠟法”鑄造青銅器：用蜂蠟作成鑄件模型，再用黏土敷成外范，燒成陶模，燒制過程蠟模全部融化流失，使整個鑄件模型變成空殼，再往內(nèi)澆灌青銅熔液，便鑄成器物。下列說法不正確的是（）A．青銅是我國最早使用的合金材料，主要成分為銅和錫B．蜂蠟的主要成分為有機物，其中的酯類物質(zhì)難溶于水C．黏土(Al2O3·2SiO2·2H2O)是由氧化物構(gòu)成的混合物D．陶制器皿屬于傳統(tǒng)硅酸鹽材料，耐高溫、耐腐蝕【答案】C【詳解】A．青銅是我國最早使用的合金材料，是銅、錫的合金，故A正確；B．蜂蠟的主要成分為酯類有機物，酯類物質(zhì)難溶于水，故B正確；C．黏土主要是由硅酸鹽構(gòu)成的混合物，故C錯誤；D．陶制器皿屬于傳統(tǒng)硅酸鹽材料，耐高溫、耐腐蝕，故D正確；選C。11．（2022·全國·高三專題練習）海洋碳循環(huán)是全球碳循環(huán)的重要組成部分，是影響全球氣候變化的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)。下圖為海洋中碳循環(huán)的簡單原理圖。下列說法錯誤的是（）A．海洋碳循環(huán)過程中能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能B．鈣化釋放CO2的離子方程式：2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2OC．影響海洋碳循環(huán)的因素主要有海水的酸堿性、水溫、藻類生物的分布等D．光合作用，每生成0.1mol(CH2O)x轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA(NA表示阿伏伽德羅常數(shù))【答案】D【分析】如圖CO2在弱堿性條件下轉(zhuǎn)化成Na2CO3、NaHCO3，遇氯化鈣發(fā)生2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O，生成CaCO3沉淀鈣化同時釋放CO2，再經(jīng)光合作用，形成有機物參與海洋碳循環(huán)?！驹斀狻緼．CO2經(jīng)光合作用形成有機物參與海洋碳循環(huán)，過程中能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，故A正確；B．鈣化生成CaCO3沉淀同時，釋放CO2的離子方程式：2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O，故B正確；C．溫度高或酸性條件下，二氧化碳在水中溶解度小，影響海洋碳循環(huán)的因素主要有海水的酸堿性、水溫、藻類生物的分布等，故C正確；D．光合作用，碳由+4價降為0價，每生成0.1mol(CH2O)x轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.4xNA(NA表示阿伏伽德羅常數(shù))，故D錯誤；故選D。12．（2022·山東濰坊·三模）白炭黑(可用表示其組成)可廣泛應用于日用化工、橡膠制品、電子工業(yè)等許多領域。以硅酸鈉和二氧化碳為原料制備白炭黑的工藝流程如下：下列說法錯誤的是（）A．硅酸鈉水溶液必須用帶玻璃塞的試劑瓶盛裝B．沉淀反應的離子方程式為C．蒸發(fā)“濾液”所得晶體中含有離子鍵和極性共價鍵D．用稀鹽酸洗滌沉淀的目的是除去沉淀表面的【答案】A【詳解】A．硅酸鈉水溶液能黏合玻璃塞與玻璃瓶內(nèi)頸，故不能用帶玻璃塞的試劑瓶盛裝，故A項錯誤；B．硅酸的酸性比碳酸弱，故可用在水玻璃中通入二氧化碳的方法制備硅酸，離子方程式為，故B項正確；C．蒸發(fā)濾液得到Na2CO3·xH2O，其中Na+與之間為離子鍵，內(nèi)存在C-O極性鍵，水分子內(nèi)存在H-O鍵為極性鍵，故C項正確；D．在酸性條件下不能大量存在，故用稀鹽酸洗滌沉淀可除去沉淀表面的，故D項正確；答案選A。13．（2022·湖南省桃源縣第一中學二模）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、Z同主族，X原子的最外層電子數(shù)是Y原子最外層電子數(shù)的6倍。p、q、r分別為W、X、Z的單質(zhì)，s、t、u為W、X、Z三種元素形成的二元化合物，上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(反應條件略去)，下列說法不正確的是（）A．原子半徑：Y>Z>W>XB．反應①可用于工業(yè)上制備Z的單質(zhì)C．s、t、u均能與Y的最高價氧化物對應的水化物的溶液反應D．X、Y、Z三種元素形成的一種化合物的水溶液可做木材防火劑【答案】C【分析】X原子最外層電子數(shù)為Y原子最外層電子數(shù)的6倍，根據(jù)最外層電子數(shù)不超過8原則，X最外層電子數(shù)只能為6，Y最外層電子數(shù)只能為1，又X之前還有W元素，之后還有兩種元素，故X只能為O，則Y為Na，根據(jù)原子序數(shù)關(guān)系，q為X元素單質(zhì)，則q為O2，W可能為Be、B、C、N，對應同族Z可能為Mg、Al、Si、P，由圖示知，W、O、Z三種元素形成的一種二元化合物能與O2反應，聯(lián)想W、Z的可能情況，推測t為CO，則u為CO2，即W為C，則Z為Si，則p為C，r為Si，由反應①制得Si，聯(lián)想到工業(yè)制Si反應：2C+SiO2Si+2CO，則s為SiO2，p(C)能與u(CO2)在高溫下反應生成t(CO)，推測合理，綜上所述：W為C、X為O、Y為Na、Z為Si?！驹斀狻緼．Y、Z電子層為三層，其半徑大于電子層為兩層的W、X，電子層相同時，核電荷數(shù)越大，半徑一般越小，故四種原子半徑順序為：Y>Z>W>X，故A正確；B．由分析知，工業(yè)上可利用反應①制備Si，故B正確；C．Y的最高價氧化物的水化物為NaOH，t(CO)與NaOH溶液不反應，故C錯誤；D．X、Y、Z形成的Na2SiO3溶液可作木材防火劑，故D正確；答案選C。14．（2022·湖北·模擬預測）石膏、水泥和石灰是傳統(tǒng)的無機膠凝材料中的三大支柱。如圖是石膏的部分層狀結(jié)構(gòu)，中間的虛線代表層與層的分界線。下列說法錯誤的是（）(已知：：H2O、：Ca2+、：硫氧四面體)A．無水CaSO4可以用作干燥劑B．每個H2O連接在1個Ca2+和相鄰兩層各1個SO的O上C．加熱石膏，可以破壞層與層之間的氫鍵，只發(fā)生物理變化D．工業(yè)制備水泥以黏土、石灰石為主要原料，輔料石膏可以調(diào)節(jié)水泥的硬化速度【答案】C【詳解】A．硫酸鈣可以吸收游離水生成結(jié)晶水合物石膏，可以做干燥劑，A項正確；B．已知：：H2O、：Ca2+、：硫氧四面體(即硫酸根離子，四面體中每個頂點均代表一個O原子)，由圖可知每個H2O連接在1個Ca2+和相鄰兩層各1個SO的O上，B項正確；C．加熱石膏可失去結(jié)晶水，存在化學變化，C項錯誤；D．石膏可調(diào)節(jié)水泥硬化速度，故工業(yè)制備水泥以黏土、石灰石為主要原料，輔料石膏可以調(diào)節(jié)水泥的硬化速度，D項正確；答案選C。15．（2022·全國·高三專題練習）由粗SiO2(含少量Fe2O3、Al2O3雜質(zhì))制備純SiO2的流程如圖所示，下列說法錯誤的是（）A．X可用作木材防火劑B．步驟Ⅱ中的主要反應是Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4C．步驟Ⅱ中的稀硫酸不可用CO2代替D．若在實驗室中完成步驟Ⅲ，一般在坩堝中進行【答案】C【分析】二氧化硅與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉(X)，硅酸鈉溶液與稀硫酸反應生成硅酸沉淀(Y)，硅酸灼燒分解生成二氧化硅，結(jié)合硅及其化合物的性質(zhì)分析判斷?！驹斀狻緼．硅酸鈉水溶液具有阻燃性，可用作木材防火劑，故A正確；B．步驟Ⅱ是硅酸鈉與稀硫酸反應生成硅酸沉淀，反應的化學方程式為：Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4，故B正確；C．碳酸、硫酸的酸性都強于硅酸，都能夠與硅酸鹽反應生成硅酸，因此步驟Ⅱ中的稀硫酸可用CO2替代，故C錯誤；D．步驤Ⅲ為灼燒固體分解，灼燒固體應在坩堝中進行，故D正確；故選C。16．（2022·黑龍江·鶴崗一中高三期末）下列實驗操作、現(xiàn)象與結(jié)論均正確的是（）選項實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論A將稀硫酸與亞硫酸鈉混合反應產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液品紅溶液褪色SO2能氧化品紅B將NaOH溶液逐滴滴加到AlCl3溶液中至過量先產(chǎn)生白色膠狀沉淀，后沉淀溶解Al(OH)3是兩性氫氧化物C濃鹽酸與石灰石反應放出的氣體通入硅酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀酸性：H2CO3>H2SiO3D向碘水中加入CCl4，振蕩、靜置上層褪色，下層變紫碘在CCl4中的溶解度大于它在水中的溶解度A．A B．B C．C D．D【答案】D【詳解】A．SO2使品紅溶液褪色，體現(xiàn)SO2的漂白性，故A錯誤；B．向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉，先發(fā)生AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，繼續(xù)滴加氫氧化鈉，發(fā)生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2++H2O，體現(xiàn)了氫氧化鋁溶于氫氧化鈉，并沒有體現(xiàn)出氫氧化鋁與酸反應，因此該實驗無法證明氫氧化鋁為兩性氫氧化物，故B錯誤；C．濃鹽酸與石灰石反應生成CO2，濃鹽酸具有揮發(fā)性，即生成CO2中混有HCl，HCl與硅酸鈉反應，干擾CO2與硅酸鈉的反應，故C錯誤；D．碘單質(zhì)易溶于四氯化碳，四氯化碳的密度大于水的密度，分層后應在下層，該操作方法為萃取，選擇萃取劑原則之一是被萃取物質(zhì)在萃取劑的溶解度應大于在原溶劑中的溶解度，故D正確；答案為D。第II卷（非選擇題）17．（2022·全國·高三專題練習）硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分，單質(zhì)硅及其化合物具有廣泛的用途。某些硅酸鹽具有篩選分子的功能，一種硅酸鹽的組成為：M2O·R2O3·2SiO2·nH2O，已知元素M、R均位于元素周期表的第3周期。兩元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為24。(1)該硅酸鹽中同周期元素原子半徑由大到小的順序為______________；(2)常溫下，不能與R單質(zhì)發(fā)生反應的是_______(選填序號)；A．CuCl2溶液 B．Fe2O3C．濃硫酸D．Na2CO3溶液(3)寫出M、R兩種元素的最高價氧化物對應的水化物反應的離子方程式______________。(4)氮化硅(Si3N4)陶瓷材料硬度大、熔點高。Si3N4晶體中只有極性共價鍵，則氮原子的化合價為______________。(5)C3N4的結(jié)構(gòu)與Si3N4相似。請比較二者熔點高低并說明理由：______________。(6)可由下列反應制得Si3N4，配平該反應并標出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向：_______。_______SiO2+_______C+_______N2_______Si3N4+_______CO(7)如果上述反應在10L的密閉容器中進行，一段時間后測得氣體密度增加了2.8g/L，則制得的Si3N4質(zhì)量為_______?！敬鸢浮?1)r(Na)＞r(Al)＞r(Si)(2)BD(3)OH－＋Al(OH)3＝＋2H2O(4)-3(5)C3N4熔點比Si3N4熔點高，原因為兩者都是原子晶體，碳原子半徑比硅原子半徑小，鍵長短，鍵能大，因此C3N4熔點比Si3N4熔點高(6)(7)35g【分析】M、R均位于元素周期表的第3周期，M為+1價、R為+3價；兩元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為24，M是Na、R是Al，該硅酸鹽的化學式為Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O。(1)該硅酸鹽中同周期元素是Na、Al、Si，根據(jù)同周期原子半徑逐漸減小，則原子半徑由大到小的順序為r(Na)＞r(Al)＞r(Si)；(2)常溫下，鋁與氯化銅溶液反應生成氯化鋁和銅單質(zhì)；常溫下，鋁與氧化鐵常溫不反應；鋁常溫下與濃硫酸發(fā)生鈍化反應；鋁常溫下與碳酸鈉不反應，因此不能與R單質(zhì)發(fā)生反應的是BD；(3)M、R兩種元素的最高價氧化物對應的水化物分別為氫氧化鈉和氫氧化鋁，兩者反應的離子方程式OH－＋Al(OH)3＝AlO＋2H2O；(4)Si3N4晶體中只有極性共價鍵，氮非金屬性比硅強，硅為+4價，根據(jù)化合物為電中性，則氮原子的化合價為?3；(5)C3N4的結(jié)構(gòu)與Si3N4相似，說明兩者都是原子晶體，碳原子半徑比硅原子半徑小，鍵長短，鍵能大，則C3N4熔點比Si3N4熔點高；(6)碳化合價由0價變?yōu)?2價，氮化合價由0價變?yōu)?3價，根據(jù)得失電子守恒，碳系數(shù)配6，Si3N4系數(shù)配1，根據(jù)硅和氮守恒配SiO2系數(shù)為3，N2系數(shù)為2，再根據(jù)碳守恒配CO系數(shù)為6，則反應方程式為3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO，電子轉(zhuǎn)移為；(7)根據(jù)反應方程式3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO，生成1molSi3N4的同時生成6molCO2，氣體質(zhì)量增加6×28-2×28=112g，如果上述反應在10L的密閉容器中進行，一段時間后測得氣體密度增加了2.8g/L，氣體質(zhì)量增加了28g，則制得的Si3N4的物質(zhì)的量為0.25mol，質(zhì)量為。18．（2018·福建·永安市第三中學高中校高三階段練習）現(xiàn)有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，水和部分產(chǎn)物已略去。已知：①X和Z是兩種透明、不溶于水的堅硬固體，其中Z無固定熔點，是現(xiàn)代建筑不可缺少的裝飾和采光材料；②無色氣體A是引起溫室效應的主要氣體；③B、D均為難溶于水的白色固體；④高純度的F是使用最廣泛的半導體材料。據(jù)此回答下列問題：（1）Z的名稱是________，工藝師在Z表面刻蝕花紋圖案需用的試劑為________(填名稱)。（2）由X、Y制F的化學方程式為_______________________________，此反應中Y作________劑(填“氧化”或“還原”)。（3）轉(zhuǎn)化①的化學方程式為_______________________________；轉(zhuǎn)化②(A少量)的離子方程式為_____________________________?！敬鸢浮坎Ａ?/p>

氫氟酸

SiO2+2CO2CO2+Si

還原

SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O

SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO【分析】①X為不溶于水的堅硬固體，Z無固定熔點，是現(xiàn)代建筑中不可缺少的裝飾材料，判斷為玻璃，說明X為SiO2；②無色氣體A是引起溫室效應的主要氣體為CO2；③B、D均為難溶于水的白色固體，流程分析可知B為CaCO3，；④高純度的F是制造電腦芯片的一種非金屬單質(zhì)為Si；結(jié)合流程分析判斷可知X為SiO2，B為CaCO3，C為Na2SiO3，D為H2SiO3，E為Na2CO3，Z為玻璃，Y為CO，F(xiàn)為Si．【詳解】由以上分析：（1）Z無固定熔點，是現(xiàn)代建筑中不可缺少的裝飾材料，判斷為玻璃；工藝師在Z表面刻蝕花紋圖案需用的試劑為氫氟酸。（2）由X、Y制F的過程為SiO2+2CO2CO2+Si，CO做還原劑。（3）轉(zhuǎn)化①的化學方程式為SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；無色氣體A是引起溫室效應的主要氣體，則A為CO2，轉(zhuǎn)化②(A少量)的離子方程式為SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO。19．（2022·全國·高三專題練習）鉻酸鉛俗稱鉻黃，是一種難溶于水的黃色固體，也是一種重要的黃色顏料，常用作橡膠、油墨、水彩、色紙等的著色劑。工業(yè)上用草酸泥渣(主要含草酸鉛、硫酸鉛)和鉻礦渣(主要成分為，含有少量的、、)為原料制備鉻酸鉛，實現(xiàn)資源的回收再利用，其流程如下：回答下列問題：(1)元素位于元素周期表第_______周期_______族。(2)“濾渣Ⅱ”的主要成分是_______(填化學式)。(3)“氧化焙燒”時，被氧化的反應的化學方程式為______________________。(4)“一系列操作”包括_______、粉碎。(5)為了使產(chǎn)品更純，需將“含、的溶液”分離提純，依據(jù)如圖所示的溶解度信息，“含、的溶液”分離提純的操作是_______。分離提純后得到的固體的化學式為_______。(6)“焙燒”時加入碳酸鈉是為了將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為氧化鉛，流程中加入碳酸鈉的量為理論值的1.5倍，已知草酸泥渣中硫酸鉛的含量為20.2%，則加入碳酸鈉與草酸泥渣的質(zhì)量之比為_______?！敬鸢浮?1)六

ⅣA(2)、(3)(或)(4)過濾、洗滌、干燥(5)蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾

(6)53∶500【分析】鉻礦渣(主要成分為Cr2O3，含有少量的SiO2、Fe2O3、Al2O3)粉碎后加入Na2CO3、NaNO3氧化焙燒得到Na2Cr2O7、Na2SiO3、NaAlO2等的固體混合物，經(jīng)水浸得到的濾液中通入過量的CO2將Na2SiO3、NaAlO2轉(zhuǎn)化為H2SiO3、Al(OH)3沉淀而除去，向含Na2Cr2O7、Na2SO4的溶液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH；草酸泥渣(主要含草酸鉛、硫酸鉛)經(jīng)烘干粉碎后加入Na2CO3焙燒將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbO，經(jīng)水洗后加入硝酸溶解得到含Pb2+的溶液；將加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH后的溶液與硝酸酸溶后的溶液混合合成，經(jīng)一系列操作得到鉻酸鉛。(1)Pb元素位于元素周期表中第六周期第IVA族；答案為：六；IVA。(2)根據(jù)分析，通入過量CO2發(fā)生的反應為2CO2+Na2SiO3+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3、CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，“濾渣Ⅱ”的主要成分是H2SiO3、Al(OH)3；答案為：H2SiO3、Al(OH)3。(3)根據(jù)流程，“氧化焙燒”時Cr2O3與NaNO3、Na2CO3反應生成Na2Cr2O7（或Na2CrO4）、N2和CO2，Cr元素的化合價由+3價升至+6價，N元素的化合價由+5價降至0價，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒，反應的化學方程式為(或)；答案為：(或)。(4)鉻酸鉛難溶于水，合成后直接過濾、洗滌、干燥、粉碎可得產(chǎn)品；答案為：過濾、洗滌、干燥。(5)根據(jù)圖示，溫度高于45℃時，隨溫度升高，Na2SO4的溶解度減小，而Na2Cr2O7的溶解度增大，故“含Na2Cr2O7、Na2SO4的溶液”分離提純的操作是在高溫下蒸發(fā)結(jié)晶析出Na2SO4，然后趁熱過濾，分離提純后得到的固體的化學式為Na2SO4；答案為：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾；Na2SO4。(6)設草酸泥渣的質(zhì)量為a，反應為PbSO4+Na2CO3Na2SO4+PbO+CO2↑，理論上加入的Na2CO3的質(zhì)量為，流程中加入碳酸鈉的量為理論值的1.5倍，則加入碳酸鈉與草酸泥渣的質(zhì)量之比為（×1.5）：a=53：500；答案為：53：500。20．（2022·福建省武平縣第一中學高三階段練習）Ⅰ.高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場“革命”。它可以按下列方法制備：(1)寫出步驟①的化學方程式：_______________________。(2)步驟②經(jīng)過冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點57.6℃)和HCl(沸點－84.7℃)，提純SiHCl3的主要化學操作的名稱是_____________；SiHCl3和SiCl4一樣，遇水可發(fā)生劇烈水解，已知SiHCl3水解會生成兩種氣態(tài)產(chǎn)物，試寫出其水解的化學方程式：______________________。Ⅱ.白炭黑(SiO2·H2O)廣泛應用于橡膠、涂料、印刷等行業(yè)，可用蛇紋石[主要成分為Mg6(Si4O10)(OH)8]來制取，其主要工藝流程如圖所示：(3)蛇紋石用氧化物形式可表示為_________________。(4)堿浸時，為提高其中硅酸鹽的浸取率，除采用合適的液固比和循環(huán)浸取外，還可采用的方法：①___________；②____________(任舉兩種)。(5)過濾1得到的濾液的主要成分是___________________。(6)濾液與鹽酸反應的主要離子方程式為________________。(7)洗滌時，如何證明產(chǎn)品已洗滌干凈？______________?！敬鸢浮?1)SiO2＋2CSi＋2CO↑(2)蒸餾(或分餾)

SiHCl3＋3H2O=H2SiO3＋H2↑＋3HCl↑(3)6MgO·4SiO2·4H2O(4)適當升高溫度

連續(xù)攪拌(或適當延長停留時間、選擇合適的氫氧化鈉濃度等)(5)水玻璃(或硅酸鈉溶液或硅酸鈉和氫氧化鈉溶液)(6)SiO＋2H＋=H2SiO3↓(7)取少許最后一次洗滌液，滴入1～2滴AgNO3溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌干凈【分析】II.堿浸時，氫氧化鈉和二氧化硅反應生成硅酸鈉和水，濾液主要成分是硅酸鈉，加入鹽酸反應生成硅酸，加水洗滌得到H2SiO3，干燥可得產(chǎn)品；(1)工業(yè)上用焦炭在高溫下置換二氧化硅中的硅來制備粗硅，方程式為：SiO2+2CSi+2CO↑；(2)SiHCl3(沸點33.0℃)、SiCl4(沸點57.6℃)、HCl(沸點-84.7℃)，他們的沸點不同，根據(jù)沸點的不同實現(xiàn)物質(zhì)分離的方法為蒸餾或分餾；SiHCl3水解生成硅酸、氫氣和氯化氫，反應方程式為：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑；(3)用氧化物形式表示復雜硅酸鹽的化學式時，應先寫金屬性強弱順序書寫氧化物，中間用“?”隔開，再寫非金屬氧化物，H2O放在最后，因此Mg6Si4O10(OH)8用氧化物形式表示為6MgO?4SiO2?4H2O；(4)為提高其中硅酸鹽的浸取率，還可采用的方法：適當升高溫度、連續(xù)攪拌(或適當延長停留時間、選擇合適的氫氧化鈉濃度等)；(5)氫氧化鈉和二氧化硅反應生成硅酸鈉和水，所以過濾1得到的濾液的主要成分是硅酸鈉溶液；(6)濾液主要成分是硅酸鈉與鹽酸反應生成硅酸和氯化鈉，反應的離子方程式為SiO＋2H＋=H2SiO3↓；(7)可以檢驗是否存在氯離子來檢驗是否洗滌干凈，具體方法是：取少許最后一次洗滌液，滴加2-3滴硝酸銀溶液，若無白色沉淀生成，證明已經(jīng)洗滌干凈。21．（2022·黑龍江·大慶實驗中學高三開學考試）以粗硅(含鐵、鋁等雜質(zhì))為原料，工業(yè)上有以下兩種制備高純硅的工藝。已知：SiCl4沸點57.7℃，遇水強烈水解；SiHCl3沸點31.5℃，且能與H2O強烈反應，并在空氣中易自燃。(1)寫出制備粗硅的化學反應方程式為_