考点13 碳、硅及其化合物无机非金属材料-【经纶学霸●白题】2025年学霸高考化学一轮复习

第二模块元素与化合物学霸高吉 考点13碳、硅及其化合物 无机非金属材料 基础过关 1.(2024·河南洛阳月考)化学与社会发展和人 海洋表面 CO, 类进步息息相关。下列说法错误的是( IC0,一→（钙化作用光合作用 A.现代手机的芯片材料主要为晶体硅 CaCO. (CH.O). B.用机械剥离法从石墨中分离出的石墨烯能 A.固碳过程中C0,为催化剂 导电，石墨烯与金刚石互为同素异形体 B.钙化作用可能发生的反应为Ca·+HCO C.国产飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型 CaC03↓+H 无机非金属材料 C.植物的光合作用是将光能转化为热能的 D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是 过程 由于其难以被氧化 D.固碳过程中若生成1mol(CH,0)。,则转 2.《本草纲日》中对玻璃有如下叙述：“本作颇 移电子的物质的量为4nmol 黎。颇黎，国名也。其莹如水，其坚如玉，故 5.(2024·湖北武汉联考)高纯单晶硅是重要的 名水玉，与水精（即水晶，主要成分为Si02)同 半导体材料，在各种集成电路、芯片和CPU的 名。有酒色、紫色、白色，莹澈与水精相似。” 制作中有不可替代的作用。实验室中模拟 下列说法错误的是 () SHCl,制备高纯硅的装置如图所示（夹持装 A.文中所描述的玻璃颜色，来自某些金属氧 置略去)，下列说法错误的是 化物 B.玻璃质地坚硬，不易破碎 稀硫酸 C.将石灰石、纯碱、石英在高温下熔融，可制 管式炉石英管 接尾气 得普通玻璃 处理装置 D.不能用带有磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶盛 放NaOH溶液 3.(2024·浙江宁波模拟)2023年诺贝尔化学 奖授予三位探索纳米和量子点领域的科学家。 已知：电负性：C>H>Si,SiHCI,的沸点为31.8℃， 纳米SO,晶体具有颗粒尺寸小、微孔多、比表面 熔点为-126.5℃，在空气中易自燃，遇水会剧 积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于 烈反应。 纳米SiO,晶体的说法正确的是 A.实验过程中，加热石英管前应先对H,进行 A.熔点低于大块Si0,晶体 验纯 B.属于胶体，能产生丁达尔效应 B.实验开始时，排尽装置中的空气是为了防 C.与大块Si0,晶体属于同分异构体 止SiHCI,.自燃和水解 D.与NaOH、HF都能反应，属于两性氧化物 C.尾气通人NaOH溶液中，SiHCI,发生反应 4.如图所示为在海洋碳循环中的固碳途径。下 的化学方程式为SiHCI,+7NaOH 列有关说法正确的是 ( Na SiO,+3NaCl+3H,O+H2 学霸高春白题化学 D.为提高装置V中SiHCI,的利用率，装置Ⅲ 水蒸气能明显腐蚀氨化硅： 应使用冷水浴 ii.氮化炉中反应为3Si(s)+2八，(g)=Si,N,(s)。 6.硅是制作光伏电池的关键材料。在Si晶体中 下列说法错误的是 ( 掺杂不同种类的元素，可形成多电子的n型 A.硅块粉碎能有效提高合成氮化硅的反应 或缺电子的p型半导体。n型和p型半导体 速率 相互叠加形成p一n结，此时自由电子发生扩 B.铜屑的作用是除去N2中含有的少量O, 散运动，在交界面处形成电场。下列说法 C.“酸洗”中稀酸X可以选用氢氟酸 不正确的是 ( D.合成过程中应严格控制N,的流速以控制 自由电子 氨化炉中的温度 8.水泥熟料的主要成分为Ca0、Si02,并含有一 定量铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测 定水泥样品中钙含量的过程如图所示。回答 品殊 n型（多电子） 下列问题： 空穴 沉淀A 水死铵 复水 样品酸 沉淀阝 硝酸 滤液 草筱铵 硫 空穴 庞网溶液苹骏钢单 法测定 p型（缺电子） 0-1结 A.1 mol Si晶体中含有的Si一Si键数目 (1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂， 为2N 氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入 B.若在Si晶体中掺入某些金属元素，可得p 硝酸的目的是 型半导体 还可使用 代替硝酸。 C.p-n结在导电过程中，n型一侧带正电，p (2)沉淀A的主要成分是 ,其不溶于 型一侧带负电 强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方 D.光伏电池的能量转化形式为：光能→化学 程式为 能→电能 (3)加氨水过程中加热的目的是 7.(2024·湖南长沙月考)氮化硅(Si,N)薄膜 。 沉淀B的主要成分为 是一种性能优良的重要介质材料，常用于集 (填化学式)。 成电路制造中的介质绝缘。一种以硅块（主 (4)草酸钙沉淀经稀H,S0,处理后，用 要含Si,杂质为少量Fe、Cu的单质及化合物) KMnO,标准溶液滴定，通过测定草酸的量可 为原料制备氮化硅的工艺流程如下： 间接获知钙的含量，滴定反应为MnO:+H*+ 隆块·粉碎 稀酸X蒸你水 H2C20,→Mn2+C02↑+H20。实验中称取 八，钢所一硅颀一氨化抑酸洗水洗后处四 0.400g水泥样品，滴定时消耗了 600℃1200-1400℃ 18-36h →接真空装置 氮化硅 0.0500mol·L的KMn0.溶液36.00mL,则 已知：i.硅的熔点是1420℃，高温下氧气及 该水泥样品中钙的质量分数为氧化性，D正确 Ca2+2HC0:=CaC01↓+C02↑+H,0.CaC03与H不能大量共 4.B解析：氮气与氧气在高温条件下生成NO,但N0无法与H,0发 存，因此不可能生成H,B错误：植物的光合作用是将光能转化为化 生化学反应，B错误 学能的过程，C错误：固碳过程只有光合作用中存在氧化还原反应， 5.B解析：反应①是游离态氨转化为化合态氨，A正确：反应③必须 光合作用中C元素化合价由+4降低至0，因此若生成1mo 是电解无水MC2,B错误：分析总的转化过程可得出总反应为飞2 (CH,0)。,则转移电子的物质的量为4nal,D正确 与H,0的反应C正确：HC与NH,反应会有大量白烟产生，D正确 5.D解析：实脸过程中，应先对H,进行险纯再加热石英管，防止氢气 6.A解析：正盐g能与NaOH反应生成1，f为氢化物，侧正盐g是铵 不纯导致实验失败，A正确：SHC在空气中易自燃，遇水会刚烈反 盐，「是氨气，是氮气，d的相对分子质量比c大16.则d是二氧化 应，实验开始时，排尽装置中的空气是为了防止SHCl1自燃和水解， 氢，e是一氧化氯，b是硝酸，：是时酸盐。实验室制备氨气时，可以 B正确：电负性：C>H>Si,SHC,中H为-1价，具有还原性，可与氢 将其浓溶液滴入碱石灰中进行制取，利用碱石灰溶于水放热，使一 氧化钠溶液发生归中反应，化学方程式为SHCl,+7NOH一 水合氨受热分解生成氨气，A正确：NO能与氧气反应，故NO只能用 NaSi0,+3NaC+3H,0+H,T,C正确：装置Ⅲ的日的是使SHC,汽 排水法收集，NO,能与水反应，故NO只能用排空气法收集，B错 化.使得汽化后的SiHC,与氢气在石英管中反应，不可使用冷水浴 误：山的浓溶液为浓硝酸，不具有吸水性，不能用来干燥气体，C错 D错误。 误：氨气可经催化氧化生成N0,D错误 6.D解析：硅品体中，一个硅原子与4个硅原子形成4个S；一S键， 7.B解析：铜与浓硝酸反应生成红棕色二氧化氨气体和硝酸铜，体现 个s-si键由2个硅原子共用，平均1 mol Si品体中含有的Si一5i 了硝酸的强氧化性和酸性，A错误：一段时间后抽出铜丝.向装置b 键数日为2V,,A正确：若在S品体中参人金属元素，金属最外层少 注入水，b中气体红棕色变浅，二氧化氯与水反应生成硝酸和一氧化 于4个电子，可形成缺电子的p型半导体，B正确：p一n结中，p型半 氢.B正确：注入水后装置b中铜片表面产生气泡，C,与稀硝酸反应 导体的空穴浓度高，自由电子的浓度低，p型一侧带负电，而型半 生成NO气休，C错误：酸性氧化物是指和水反应只能生成对应价态 导体的自由电子浓度高，空穴浓度低，n型一侧带正电，C正确：光伏 的酸，或和碱反应只能生成盐和水的氧化物，N0和NO,均不是酸性 电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片.能量转化形式 氧化物.D错误 为：光能→电能，D错误。 日.（1)02NH+30,亚随酸商2小05+4m+2H,02提供电子，作还 7,C解析：硅块粉碎能提高比表面积，增加与N,的接触面积.可以有 原剂(2)N用，在热水中溶解度成小，易于挥发废水与水蒸气逆 效提高合成氯化硅的反应速率，A正确：加热的铜屑可以与0反应， 流相遇，接触面积增大，有利于热交换，利于NH,吹出(3)①H 从而除去N,中含有的少量02，B正确：氢氟酸能与Si,N反应，可选 用稀硝酸除去Si,N,中Fe和Cu,C错误：合成过程在1200~1400℃ 2NH+8·0H一N05+2H+5H,02N0,+10e°+12H 温度下反应，应严格控制N,的流速以控制氮化炉中的温度，D正确 N2↑+6H0 8.(1)将样品中可能存在的Fe24氧化为Fe·双氧水(H0,) 解析：(1)①由图可知，反应1为在亚硝酸菌作用下，废水中的铵根 离子与氧气反应生成亚硝酸根离子，氢离子和水：②由题意知，反 (2)Si02Si02+4HF一iF:T+2H20(3)防止胶体生成，易沉 淀分离Fe(0H)3A(0H)；(4)45.0% 硝化阶段，硝酸根离子转化为氮气时，氨元素的化合价降低被还原， 解析：(1)根据题中信息，水泥中含有一定量的铁，铝，镁等金属氧化 硝酸根离子为反应的氧化剂，则有机碳蕙为反应的还原剂.失去电 物，根据流程需要除去这些杂质，因为F。容易在H较小时以氢氧 子发生氧化反应。(2)温度越高，气体的溶解度越小，则用水蒸气吹 化物的形式沉淀出来，因此加人硝酸的目的是将样品中可能存在的 出氨气的原理是废水从吹脱塔的塔顶往下流，水蒸气从下面鼓人， F:“转化成F:加入的物质要具有氧化性，同时不能引入新的杂 逆流相遇的废水与水蒸气的接触面积增大，有利于通过热交换提高 废水的温度，减小氨气在水中的溶解度，促使氨气吹出。(3)①由电 质，因为过氧化氢被称为绿色氧化剂，所以可以选择双氧水。(2)根 荷守恒可知，反应机理Ⅱ为++H,0一·OH+H:2②由题给信息 据水泥中成分，二氧化硅不溶于一般酸溶液，所以沉淀A是二氧化 硅：S0,溶于氢氟酸，发生的反应是S0,+4HF一SiF,↑+2H,0 可知，反应机理Ⅲ为羟基自由基将按根离子转化为硝酸根离子，反 应机理N为光电子将硝酸根离子转化为氢气。 (3)盐类水解是吸热反应，加热可以促进F一，A水解转化为 考点13碳.硅及其化合物无机非金属材料 Fe(OH)3,A(OH),:根据流程图，pH在4-5时Ca2·,Mg2·不沉淀， 基础过关 Fe3,A1+沉淀，所以沉淀B为Fe(OH):、A1(0H)1。(4)草酸钙的 1.D解析：单晶硅可用于制作计算机芯片，现代手机的芯片材料主要 化学式为CaC20,Mn0作氧化剂.化合价降低5价，H2C,0,中的C 为品体硅，A正确：石墨烯与金刚石均为碳的单质，它们互为同索异 化合价由+3+4，整体升高2价，最小公倍数为10.因此M0的化 形体，B正确：氨化硅喝瓷是新型无机非金属材料，C正确：惟生素C 学计量数为2.H2C20:的化学计量数为5，运用关系式法5C一 可用作水果罐头的抗氧化剂，是由于其具有还原性，易于被氧化， 5H2C204-2KMn04.n(KMn04)=0.0500ma1-1×36.00×103L= D错误。 1.80×103mol,n(Ca2”)=4.50×103m,水泥样品中钙的质量分数 2.B解析：玻璃中含有少量金属氧化物，能够使玻璃星现不同的颜 为4.50x103mol×40g·mo -×100%=45.09% 色，A正确：玻璃是一种质地坚硬，容易破碎的物质，B错误：制玻璃 0.400g 的原料是石灰石、纯碱、石英，三者在玻璃熔炉中高温熔融可制得玻 热点突破3绿色化学与环境保护 璃.C正确：玻璃塞中的二氧化硅能和氢氧化钠反应生成硅酸钠，长 1.A解析：核污染水挂人海洋，其中所含的放射性物质会影响泽游动 时间后塞子不容易打开，所以氢氧化钠溶液不能用带有磨口玻璃塞 物的生存，结合碳循环示意图可知，最终影响海弹碳循环，A错误：大 的试剂瓶盛装，D正确。 气中C0,浓度上升导致海洋酸化，使海表反应平衡正向移动，增大了 3.A解析：纳米S0,品体颗粒尺寸小，相对大块S0,品体来说.其中 海水中HCO;的浓度使海洋吸收CO,的能力减羽.B正确：温室效 有一部分共价键断裂，熔化时需要克服的作用力小一些，熔点低一 应导致的海表温度上升，不利于二氧化碳的溶解吸收，C正确：由题 些，A正确：纳米SO2晶体是纯净物，而胶体是混合物，B错误：纳 图可知，该循环涉及反应C02+H0+CaC03一Ca(HC0,)2,D 米S02品体和大块S0,品体都是共价品体.都由原子构成.没有分 正确 子式，不属于同分异构体，C错误：S0,能与NOH反应生成硅酸钠 2.C解析：由图可知，装置中碳酸钙受热生成氧化钙和二氧化碳，氧 和水，SO,能和HF反应，和其他酸不反应，且生成的四氟化硅是卤 化钙与燧煤产生的二氧化硫结合生成亚硫酸钙，亚硫酸钙被空气中 化物而不是盐，故SO,是酸性氧化物，不是两性氧化物.D错误。 氧气氧化生成硫酸钙，可以诚少二氧化硫的排放。该装置能将二氧 4.D解析：由题图可知.周藤过程中C02作为钙化作用的产物以及光 化硫转化为硫酸钙，有利于诚少导致酸雨的二氧化硫气体的排 合作用的反应物，因此C0,为中间产物，A错误：钙化作用中反应为 放，A正确：碳酸钙受热分解生成二氧化碳和氧化钙的反应是分解反 一学霸高考·白题·化学·14一