2019-2020年高考化学一轮复习 课时13 碳、硅单质及其化合物检测与评估.docx

2019-2020年高考化学一轮复习 课时13 碳、硅单质及其化合物检测与评估一、 单项选择题 1. 下列各项叙述的解释相同的是 ()NaOH溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶保存Na2SiO3溶液要密封保存酸式滴定管不能装NaOH溶液氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中A. B. C. D. 2. 下列事实能证明碳的非金属性比硅强的是 ()向Na2SiO3溶液中通入CO2产生白色沉淀石墨是导体，晶体硅是半导体制玻璃过程中发生反应:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CH4比SiH4稳定A. C. C. D. 3. 下列说法正确的是 ()A. CO、CO2都是大气污染气体B. 斜长石KAlSi3O8的氧化物形式可表示为K2OAl2O33SiO2C. 在粗硅的制取中，2C+SiO2Si+2CO，硅被还原，所以硅的非金属性比碳强D. 用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通CO2 4. 将过量的CO2分别通入:CaCl2溶液;Na2SiO3溶液;Ca(OH)2溶液;饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是 ()A. B. C. D. 5. 下列除杂方法正确的是 ()A. SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去B. CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热C. CO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶D. Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤 6. (xx各地模拟组合)化学是一门实用性很强的科学，与社会、环境等密切相关，下列说法中错误的是 ()A. “低碳生活”倡导生活中耗用能量尽量减少，从而减少CO2的排放B. “低碳经济”主要是指减少对化石燃料的依赖C. “静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量D. 所有垃圾都可以采用露天焚烧或深埋的方法处理 7. 对于化学方程式SiO2+3CSiC+2CO，下列有关叙述正确的是 ()A. 反应中SiO2是氧化剂，C是还原剂B. 硅元素被还原了，碳元素被氧化了C. 在反应中C既是氧化剂又是还原剂D. 在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为21 8. 通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应用价值的产品(如下图所示)，是一种较为理想的减排方式，下列说法正确的是 ()A. CO2高温催化分解为C、CO、O2的反应为放热反应B. 除去碳酸钠固体中少量NaHCO3可用热分解的方法C. 过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色，其原理相同D. CO2合成甲醇及碳酸二甲酯，原子利用率为100%二、 非选择题 9. (xx上海卷)硅与铝同周期。SiO2是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2OCaO6SiO2。盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃塞容易形成黏性的硅酸盐而无法打开，发生反应的化学方程式为。长石是铝硅酸盐，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石的化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为。10. 在工业中利用镁制取硅2Mg+SiO22MgO+Si，同时有副反应发生:2Mg+SiMg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)，SiH4在常温下是一种不稳定、易分解、可自燃的气体。下图是进行Mg与SiO2反应的实验装置:(1) 由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用(填字母)。a. 石灰石b. 锌粒c. 纯碱(2) 实验开始时，必须先通入X气体一段时间，再加热反应物，其理由是。当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是 。(3) 反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为，。11. 白炭黑(SiO2H2O)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业，可用蛇纹石主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8来制取，其主要工艺流程如下:(1) 蛇纹石用氧化物形式可表示为。(2) 碱浸时，为提高其中硅酸盐的浸取率，除采用合适的液固比和循环浸取外，还可采用的方法有;。(任写两种)?(3) 过滤1得到的滤液的主要成分是。(4) 滤液与盐酸反应的主要离子方程式为。(5) 洗涤时，如何证明产品已洗涤干净?。12. 获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。信息产业的核心材料是高纯度的硅，单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。高纯度的单晶硅生产方法有:方法一:三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下:方法二:用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用制得硅烷，再热分解硅烷可得高纯硅。根据上述信息回答以下问题:(1) 从方法一生产单晶硅的过程看，由焦炭还原得到的硅为何还要进一步处理?。(2) 写出方法二中，生产高纯硅的两个化学方程式: ; 。(3) 写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式:。(4) 在方法一中，整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学方程式: ;H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是。(5) 比较方法一和方法二，分析一下各自的优缺点: 。课时13碳、硅单质及其化合物1. B【解析】NaOH溶液与玻璃中SiO2反应生成黏性的Na2SiO3,使磨砂玻璃塞接合处黏结,故NaOH溶液不能使用带玻璃塞的试剂瓶保存,原理是相同的;的原理为Na2SiO3溶液吸收空气中的CO2形成沉淀;的原理为氢氟酸与玻璃中SiO2反应生成气体SiF4。2. A 【解析】说明酸性:H2CO3H2SiO3;不能说明碳比硅的非金属性强。3. D【解析】空气污染的污染物有:烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等等。A项错误;斜长石的氧化物形式应表示为K2OAl2O36SiO2,B项错误;通过该反应可判断还原性:CSi,但实际上非金属性:CSi,C项错误;D项正确。4. B【解析】CO2溶于水:CO2+H2OH2CO3,H2CO3的酸性比盐酸弱,而比硅酸强。根据酸与盐反应的规律,CO2通入CaCl2溶液无明显现象(一般弱酸不能制强酸);过量的CO2通入Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成;CO2通入Ca(OH)2溶液至过量:Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O,CaCO3+H2O+CO2Ca(HCO3)2,最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀产生;过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中:Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3,生成的NaHCO3的溶解度比Na2CO3的溶解度小,从而有晶体析出。5. B【解析】A项,SiO2、Al2O3均与NaOH反应;C项,Na2CO3溶液也吸收CO2;D项,引入NaHCO3杂质。6. D【解析】D项,露天焚烧会产生有害气体, 深埋会污染环境。7. C【解析】反应中碳既是氧化剂又是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为12。8. B【解析】CO2分解反应为吸热反应,A项错误;NaHCO3受热分解生成Na2CO3,故可用加热法除去碳酸钠固体中少量的NaHCO3,B项正确;过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色,但原理不同,过氧化尿素是因其具有强氧化性而使品红褪色,SO2则是因为具有漂白性,C项错误;比较CO2与甲醇及碳酸二甲酯的分子式可知原子利用率不为100%,D项错误。9. SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OCaAl2Si2O810. (1) b(2) 防止在加热条件下H2和O2混合发生爆炸SiO2和Mg粉的反应是放热反应(3) Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4SiH4+2O2SiO2+2H2O【解析】(1) 从给出的试剂看,可产生的气体只有CO2和H2,CO2与Mg能反应,故不能作保护气,因此保护气为H2。制取H2的试剂是稀硫酸和锌粒,浓硫酸为气体干燥剂。(2) 装置内的O2不被排出,O2和H2混合在加热条件下会发生爆炸;移走酒精灯反应继续进行,说明Mg与SiO2的反应是放热反应。(3) Mg2Si与盐酸会发生复分解反应生成MgCl2和SiH4,并放出大量的热,SiH4常温下可自燃。11. (1) 6MgO4SiO24H2O(2) 升高碱液温度并搅拌将矿石粉碎(3) Na2SiO3、NaOH(4) Si+2H+H2SiO3、H+OH-H2O(5) 取少许最后一次洗涤液,滴入12滴AgNO3溶液,若不出现白色沉淀,表示已洗涤干净【解析】该流程中,加NaOH溶液碱浸的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐进入溶液,然后用盐酸和NaCl溶液将硅酸盐转化成硅酸从溶液中分离出来,再经过进一步处理获得白炭黑。(1) 书写氧化物一般先写金属氧化物,再写二氧化硅,最后写水。(2) 浸取的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐。提高浸取率,可以从是否充分反应、充分接触等角度考虑。(3) 碱浸后,溶液中含有可溶的硅酸钠,以及剩余的NaOH溶液。(4) Na2SiO3与盐酸反应的离子方程式为Si+2H+H2SiO3。(5) 从流程图可知,H2SiO3是从NaCl溶液中分离出来的,表面沾有Na+和Cl-,所以只要检验最后一次洗涤液中是否含有Na+或Cl-即可。12. (1) 由C还原SiO2得到的单质硅中,杂质含量过高,将它用HCl、Cl2处理得到低沸点SiHCl3,便于蒸发提纯,然后再还原得高纯硅(2) Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4SiH4Si+2H2;(3) SiHCl3+H2Si+3HCl(4) SiHCl3+3H2O H2SiO3+3HCl+H2Si被氧化成SiO2而得不到Si单质,H2和O2混合发生爆炸(5) 方法一的优点是原料来源丰富,但与方法二相比,步骤较复杂,方法二的优点是流程简单,缺点是原料需要制备【解析】(1) C还原SiO2得到的单质硅是粗硅,杂质的含量高,需要进一步的提纯处理;(2) Mg2Si与盐酸作用生成硅烷,同时生成MgCl2;(3)注意副产物为HCl;(4) SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,化学方程式为SiHCl3+3H2OH2SiO3+H2+3HCl;H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果:高温下,Si被氧化成SiO2而得不到Si单质,H2和O2混合发生爆炸。