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课时规范练12 碳、硅 无机非金属材料 环境保护与绿色化学
基础巩固
1.下列“中国制造”所用的材料属于无机非金属材料的是( )
A.宇航服所用聚酯纤维
B.“天眼”反射面板所用铝合金
C.港珠澳大桥所用水泥
D.“蛟龙号”所用钛合金
2.碳元素是自然界中与人类关系最密切的元素,金刚石、石墨和石墨烯是碳元素常见的同素异形体。下列与碳元素相关的说法错误的是 ( )
A.金刚石是自然界中硬度最大的天然材料
B.石墨在一定条件下转化成金刚石是化学变化
C.石墨烯属于烯烃,能够发生加成反应
D.碳纤维质轻、强度大,可作为航空器材的结构材料
3.化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.全球首段光伏高速公路亮相济南,光伏发电所用电池板主要材料是二氧化硅
B.《物理小识》记载“青矾(绿矾)厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不茂”,青矾厂气是CO和CO2
C.平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作发热服饰,说明石墨烯是能导热的金属材料
D.《本草纲目》描述“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”,其中的碱是K2CO3
4.硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( )
A.某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8,可用K2O·Al2O3·6SiO2表示
B.水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火剂
C.陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐
D.高纯硅可用于制造光导纤维,高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池
5.《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂粘土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窑中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。下列说法错误的是( )
A.粘土是制砖瓦和水泥的主要原料
B.“燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化
C.沙子的主要成分为硅酸盐
D.泥坯烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦
6.将过量CO2分别通入①CaCl2溶液,②Na2SiO3溶液,③Ca(OH)2溶液,④饱和Na2CO3溶液,⑤NaAlO2溶液,最终溶液变浑浊的是( )
A.①②⑤ B.②④⑤ C.②③⑤ D.②③④
7.多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题:
Ⅰ.硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2,放出225 kJ热量,该反应的热化学方程式为 。SiHCl3的电子式为 。
Ⅱ.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:
①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g) ΔH1>0
②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) ΔH2<0
③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g) ΔH3
(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备,写出产生H2的电极名称 (填“阳极”或“阴极”),该电极的电极反应为 。
(2)反应③的ΔH3= (用ΔH1和ΔH2表示)。
(3)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外,还有 (填分子式)。
能力提升
8.(双选)化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应中首先是Si与OH-反应生成Si,然后Si迅速水解生成H4SiO4,下列有关说法正确的是( )
A.原硅酸钠(Na4SiO4)能迅速水解,且水解后使溶液呈碱性
B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品
C.2HCl+Na2SiO3H2SiO3↓+2NaCl说明Cl的非金属性强于Si
D.半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指:将二氧化硅制成晶体硅
9. Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一,其相关性质的说法不正确的是( )
A.可发生反应:Ca3SiO5+4NH4ClCaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O
B.具有吸水性,需要密封保存
C.能与SO2反应生成新盐
D.与足量盐酸作用,所得固体产物主要为SiO2
10.空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成,我国科学家用下列实验研究其成因:反应室底部盛有不同吸收液,将SO2和NO2按一定比例混合,以N2或空气为载体通入反应室,相同时间后,检测吸收液中S的含量,数据如下:
反应室
载体
吸收液
S含量
数据分析及结论
①
N2
蒸馏水
a
ⅰ.b≈d>a≈c
ⅱ.若起始不通入NO2,则最终检测不到S
②
3%氨水
b
③
空气
蒸馏水
c
④
3%氨水
d
下列说法不正确的是( )
A.控制SO2和氮氧化物的排放是治理雾霾的有