2025届高中化学一轮复习高频考点专题训练：硅及其化合物

2025届高中化学一轮复习高频考点专题训练：硅及其化合物 一、单选题 1．设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( ) A.将22.4L通入水中转移电子数为 B.6g晶体中含有的键数目为 C.100g质量分数为46%的乙醇水溶液中，含键的数目为 D.常温常压下，和的混合物共64g，所含氧原子数目为2 2．从日常生活到科技前沿，化学无处不在。下列说法正确的是( ) A.《千里江山图》是绢本设色画，绢的主要成分为纤维素 B.飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子 C.我国提出网络强国战略，光缆线路总长超过三千万公里，光缆主要成分是晶体硅 D.核电站反应堆所用铀棒中含有的与互为同位素 3．从日常生活到科技前沿，化学无处不在。下列有关说法正确的是( ) A.晶体硅是制造硅太阳能电池、光导纤维的主要原料 B.护航“神舟十五号”的主降落伞由高强度的芳纶纤维等制作而成，芳纶纤维属于合成纤维 C.维生素C常与补铁剂（有效成分中铁元素为+2价）同服，是因为维生素C具有氧化性 D.石油的分馏、煤的气化、液化都属于物理变化 4．下列物质转化不能实现的是（） A. B. C. D. 5．奋进中的运城取得了令人瞩目的成就，对下列成就涉及的化学知识说法错误的是( ) A.临猗黄河大桥所使用的水泥属于传统的无机非金属材料 B.“数字运城”大数据中心的电子设备芯片使用的材料是晶体硅 C.亚洲最大铝厂河津铝厂生产的透明氧化铝陶瓷属于金属材料 D.高速路网“县县通高速”，高速路面使用的改性沥青是有机材料 6．第19届亚运会正在杭州举行，“绿色、智能、节俭、文明”的办赛理念深入到场地建设和运营的诸多细节之中。下列有关叙述正确的是( ) A.场馆将全部使用绿色能源，打造首届碳中和亚运会，碳中和就是不排放二氧化碳 B.“绿电”全部由单晶双面光伏组件提供，该光伏组件主要材料为二氧化硅 C.开幕式将“实物烟花”改为“数字烟花”，主要目的是减少噪音污染 D.导光管的采光罩将室外自然光引入场内，采光罩的材质是有机玻璃，属于有机高分子材料 7．设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( ) A.晶体中含有极性键的数目为 B.碳纳米管含有的碳原子数为 C.受热熔融时电离的离子数目为 D.和水蒸气的混合物与足量的反应，转移的电子数为 8．中华文明源远流长，下列文物或物品属于无机非金属材料的是( ) A.战汉时期老青铜错金马 B.春秋战国青铜鎏金活链圆壶 C.两周时期曾国编钟 D.潮汕陶瓷工夫茶具 9．下列说法正确的是( ) A.不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铁(Fe)和铬(Cr) B.既可与溶液反应生成和，又可与水溶液反应生成和，是一种两性氧化物 C.碳化硅(SiC)可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等，属于碳纳米材料 D.将一定量硫粉与铁粉混合均匀后，放在陶土网上堆成条状，用灼热的玻璃棒触及混合物粉末一端，反应开始后混合物会呈红热状态，同时可能会有刺激性气味的气体产生 10．近年来我国取得了很多令世界瞩目的科技成果，化学材料助力科技成果的转化与应用。下列说法错误的是( ) A.“墨子号”卫星的成功发射实现了光纤量子通信，光纤的主要成分为晶体硅 B.长征五号系列运载火箭外蒙皮为厚度仅为0.3mm的铝合金，铝合金为金属材料 C.华为首创的液冷散热技术所用的石墨烯材料是新型无机非金属材料 D.C919大型客机使用碳纤维复合材料使机体轻而坚固，可节省燃油，增加航程 11．2024年4月24日是第九个“中国航天日”，主题是“极目楚天共襄星汉”。下列有关中国空间站说法不正确的是( ) A.太阳能电池中的单晶硅——半导体材料 B.外表面的高温结构碳化硅陶瓷——硅酸盐材料 C.外层的热控保温材料石墨烯——无机非金属材料 D.太空机械臂的主要成分铝合金——金属材料 12．能将溶液中的还原为，生成黑色沉淀，该反应可用于检验。燃煤烟气中的可用饱和溶液进行捕集。下列化学反应表示正确的是( ) A.焦炭与石英砂反应： B.与酸性溶液反应： C.的水解反应： D.饱和溶液与足量反应： 13．对下列药品标签的有关说明错误的是( ) 药品标签 说明 实验室用无色试剂瓶，密封保存 试剂应该装在棕色细口瓶中，密封保存 保存需要隔绝空气 实验室中用无色玻璃塞细口瓶保存 选项 A B C D A.A B.B C.C D.D 14．铝土矿是生产金属铝的最佳原料，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。以铝土矿(主要成分为，含和等杂质)为原料制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠()的一种工业流程如图(已知二氧化硅在“碱溶”时生成硅酸钠沉淀)： 下列说法中错误的是( ) A.为了提高“碱溶”效率，在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎 B.“反应Ⅰ”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同 C.“电解Ⅱ”中电解质溶液是碳酸钠溶液 D.“反应Ⅲ”的化学方程式为 15．化学是材料科学的基础。下列说法错误的是( ) A.制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料 B.“天宫二号”空间站的太阳能电池帆板，其主要材料为二氧化硅 C.制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料 D.可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染” 16．下列物质属于酸性氧化物的是( ) A.CO B. C. D. 二、多选题 17．在一定条件下，既能与二氧化碳反应，又能与二氧化硅反应的是( ) A.溶液 B.浓硫酸 C.NaOH溶液 D.水 18．硅是重要的半导体材料，工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅。 已知：①遇水剧烈反应。 ②在流化床反应的产物中，大约占85%，还有等，有关物质的沸点数据如表所示。 物质 Si HCI 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 下列说法错误的是( ) A.电弧炉中反应的化学方程式为 B.整个制备过程必须严格控制无水无氧 C.流程中涉及的反应均是氧化还原反应 D.提纯的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和蒸馏 19．下列说法正确的是( ) A.硅材料广泛应用于光纤通讯 B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作工艺品 C.水泥和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐产品 D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 20．下列说法中正确的是( ) A.硅材料广泛应用于光纤通信 B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作工艺品 C.水泥和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐产品 D.用粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 21．据文献报道，以、、、和为原料，通过固相反应可制备钠电池所需要的NASICON型固态电解质(已知:为两性化合物)。下列有关叙述错误的是( ) A.溶于溶液的化学方程式为 B.高温下能与反应生成和 C.溶液中: D.溶液与足是溶液反应的离子方程式为 三、填空题 22．高纯硅用于制作光伏电池，如图是一种生产高纯硅的工艺流程图： 已知：①流化床反应器的主反应：； ②还原炉的主反应：； ③极易水解。回答下列问题： （1）Si在元素周期表中的位置为___________。硅元素在自然界中的存在形式有___________（填字母）。 A.游离态 B.化合态 C.游离态和化合态都有 （2）石英砂的主要成分为，能溶于HF的水溶液，生成一种气态含硅物质，该物质的电子式为___________。 （3）电弧炉中生成粗硅，反应的化学方程式为___________。若电弧炉中焦炭过量，还会有SiC生成，石英砂和焦炭生成SiC的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。 （4）整个操作流程都需隔绝空气，原因是___________（答出两条即可）。 （5）极易发生水解反应，其生成物三种，之一是一种可燃性气体，之二是白色难溶物，则水解的化学方程式为___________。 （6）上述操作流程中可以循环利用的物质是___________。 23．碳及其化合物的种类繁多，应用广泛。请按要求填空： （1）写出二氧化碳的电子式是________。 （2）请写出工业制备粗硅的化学方程式：________。 （3）二氧化碳与溶液按物质的量混合充分反应，请写出其离子方程式：________。 （4）请用一条离子方程式来说明结合能力：：________。 24．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 (1)下列物质不属于硅酸盐的是_____。 A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰 (2)是玻璃的主要成分之一，是酸性氧化物，与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为___________。 (3)用水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明可用作___________，可通过与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是___________。 A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚 (4)工业上用焦炭高温还原石英砂制得含少量杂质的粗硅，其反应的化学方程式为：___________。 四、实验题 25．利用如图装置可验证非金属元素的非金属性的变化规律； (1)仪器A的名称为_______ (2)请选择合适药品设计实验验证Cl、C、Si的非金属性的变化规律；装置A、C中所装药品分别为_______、_______(填化学式)。 (3)C装置中发生的化学反应为：__________________________________ 参考答案 1．答案：B 解析：A.题目没有标明是在标况下，无法计算2.24L氯气的物质的量，且氯气与水的反应为可逆反应，氯气不能全部转化，因此无法计算转移的电子数，A错误； B.1mol晶体中含有4个Si—O键，6g晶体的物质的量为0.1mol，含有的键数目为，B正确； C.乙醇的质量为100g×46%=46g，物质的量是，含键的数目为，水的质量为100g-46g=54g，物质的量是，含键的数目为6，则溶液中含键的数目为7，C错误； D.和均是氧元素形成的单质，常温常压下，64g和的混合气体所含氧原子的物质的量是，所含氧原子数目为4，D错误； 答案选B。 2．答案：D 解析：A.绢的主要成分为蛋白质，A错误； B.玻璃纤维属于无机非金属材料，B错误； C.光缆主要成分是二氧化硅，C错误； D.与质子数相同中子数不同，互为同位素，D正确； 故选D。 3．答案：B 解析：A.晶体硅是制造硅太阳能电池、硅芯片的主要原料，二氧化硅是光导纤维的主要原料，故A错误； B.芳纶纤维是高分子材料，属于合成纤维，故B正确； C.维生素C具有还原性，可以将生成的铁离子还原为亚铁离子，故C错误； D.石油的分馏属于物理变化，煤的干馏、气化、液化都属于化学变化，故D错误。 综上所述，答案为B。 4．答案：D 解析：A.二氧化硅和碳反应生成一氧化碳和粗硅，粗硅与HCl反应生成，在氢气作用下生成高纯硅，，，，A正确； B.通入，生成，加热分解生成，，B正确； C.，，，C正确； D.，，，，，NO与水不反应，D错误； 故选D。 5．答案：C 解析：A.水泥是一种粉状的水硬性无机胶凝材料，由石灰石、黏土和其他辅助材料组成，属于传统的无机非金属材料，A正确； B.硅是一种半导体材料，具有耐高电压、耐高温、晶带宽度大等优点，因此被广泛用于制造电子设备芯片，B正确； C.氧化铝陶瓷是一种以为主晶相的陶瓷材料，其氧化铝含量一般在75%~99%之间，属于无机非金属材料，不属于金属材料，C错误； D.沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，是有机材料，D正确； 故选C。 6．答案：D 解析：A.碳中和指一段时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳的排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，故A错误； B.该光伏组件主要材料为晶体硅，故B错误； C.开幕式将“实物烟花”改为“数字烟花”，主要目的是减少有害气体、粉尘等对环境的污染，故C错误； D.采光罩的材质是有机玻璃，属于有机高分子材料，故D正确。 答案选D。 7．答案：C 解析：A.中含有极性共价键，物质的量为，故常温下，中含有极性共价键的数目为，故A正确； B.碳纳米管的物质的量为=，含有的碳原子数为，故B正确； C是共价化合物，受热熔融时不电离，故C错误； D.和水蒸气分别与足量的反应的方程式为：、，和水蒸气的混合物可以与足量的反应生成，O元素由-1价上升为0价，转移的电子数为，故D正确； 故选C。 8．答案：D 解析：老青铜错金马、青铜鎏金活链圆壶、编钟属于金属制品，属于金属材料，陶瓷工夫茶具属于无机非金属材料制品，属于传统无机非金属材料。 9．答案：D 解析：A.不锈钢的合金元素主要是铬和镍，故A错误； B.与HF溶液反应是其特性，与其他酸均不反应，所以不是两性氧化物，故B错误； C.SiC俗称金刚砂，可用作耐高温结构材料，耐高温半导体材料，但不是碳纳米材料，故C错误； D.硫粉与铁粉混合在加热下生成FeS，反应开始后混合物会呈红热状态，说明是放热反应，S与氧气反应会生成二氧化硫，实验过程中会闻到刺激性气味，故D正确； 答案选D。 10．答案：A 解析：A、光纤的主要成分是二氧化硅而不是晶体硅，故A错误；B、铝是金属元素，铝合金是金属材料，故B正确；C、石墨烯材料是一种以sp杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，是新型无机非金属材料，故C正确；D、碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，轻而坚固，可节省燃油，增加航程，故D正确；故选A。 11．答案：B 解析：外表面的高温结构碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料，B错误。 12．答案：D 解析： A.焦炭与石英砂反应生成硅和一氧化碳，，A错误； B.与酸性溶液反应，反应中不应出现氢氧根离子：，B错误； C.的水解反应生成碳酸氢根离子和氢氧根离子：，C错误；   D.饱和溶液与足量反应生成溶解度较小的碳酸氢钠，D正确； 故选D。 13．答案：D 解析：A.氧化钠会和空气中的水、二氧化碳反应，故用无色试剂瓶，密封保存，A正确；B.氯水中的次氯酸见光易分解，应装在棕色细口瓶中，且密封保存可以防止氯气挥发以保证氯水性质稳定，B正确；C.漂白粉中的会和空气中水、二氧化碳反应而变质，故保存需要隔绝空气，C正确；D.玻璃中的二氧化硅会与烧碱溶液反应生成具有粘合性的硅酸钠，容易将瓶口和玻璃塞粘连而难以打开，故保存氢氧化钠溶液的试剂瓶应用橡胶塞而不能用玻璃塞，D错误；故选D。 14．答案：B 解析：铝土矿主要成分为，含和等杂质。铝土矿中加氢氧化钠溶液，、与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠，过滤出（滤渣I）后，往滤液中加碳酸氢钠溶液，四羟基合铝酸钠可与碳酸氢钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，电解碳酸钠溶液，阴极生成氢气和氢氧化钠，阴极生成氧气和碳酸氢钠，氢氧化钠、碳酸氢钠可返回至“碱溶”、“反应Ⅰ”阶段循环利用，“过滤II”得到的氢氧化铝灼烧后生成氧化铝，电解氧化铝生成金属铝，铝和氯气反应生成氯化铝，氯化铝和NaH反应可生成和氯化钠。 A.在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎，可以增大接触面积，提高“碱溶”效率，故A正确； B.“反应Ⅰ”是，与泡沫灭火器的原理（）不相同，故B错误； C.由解题思路知，“电解Ⅱ”是电解碳酸钠溶液，故C正确； D.“反应Ⅲ”是氯化铝和NaH反应生成和氯化钠，化学方程式为，故D正确； 故选B。 15．答案：B 解析：A.氮化铝是一种高温结构陶瓷，属于新型的无机非金属材料，A正确； B.太阳能电池帆板，主要材料含有晶体硅，用于将太阳能转化为电能，B错误； C.“涤纶”“锦纶”“腈纶”“丙纶”“维纶”“氯纶”“芳纶”等均为合成纤维，属于有机高分子材料，C正确； D.可降解聚乳酸塑料的推广应用，可以减少难以降解塑料的使用，从而减少“白色污染”，D正确； 故选：B。 16．答案：C 解析：A.CO既不和酸反应，也不和碱反应，因此既不是酸性氧化物，也不是碱性氧化物，故A不选； B.和碱反应生成两种盐和水，发生的是氧化还原反应，不是酸性氧化物，故B不选； C.和碱反应生成盐和水，为酸性氧化物，故C选； D.和酸反应生成盐、水和氧气，发生的是氧化还原反应，不是酸性氧化物，故D不选； 答案选C。 17．答案：C 解析：因及均为酸性氧化物，故都可与强碱溶液反应生成相应的盐，如，。与水不反应，而与水可以发生反应：。 18．答案：A 解析： 19．答案：AC 解析：A.二氧化硅属于硅材料，可广泛应用于光纤通讯，故A正确； B.工艺师利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，故B错误； C.水泥、陶瓷和玻璃是3大硅酸盐产品，故水泥和餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品，故C正确； D.粗硅制备单晶硅先利用氧化反应即用Cl2氧化粗硅，再利用还原反应即用H2还原，涉及氧化还原反应，故D错误； 答案选AC。 20．答案：AC 解析：光纤的主要成分是，属于硅材料，故A正确；工艺师利用HF刻蚀石英制作工艺品，故B错误；水泥属于硅酸盐材料，餐桌上的瓷盘属于瓷器，也是硅酸盐制品，故C正确；用粗硅制备单晶硅的过程是，先用氧化粗硅转化为（氧化反应），再用还原得到单晶硅（还原反应），故D错误。 21．答案：CD 解析：A.已知ZnO为两性氧化物，根据与NaOH溶液反应的方程式可知，ZnO溶于NaOH溶液的化学方程式为，A正确； B.由工业上生成普通玻璃可知，高温下能与反应生成和，反应方程式为：，B正确； C.根据物料守恒可知，溶液中：，C错误； D.溶液与足量溶液反应时铵根离子也能与反应，故该反应的离子方程式为，D错误； 故选CD。 22．答案：（1）第三周期第ⅣA族；B （2） （3）；1：2 （4）防止发生水解、防止硅被氧化、防止氢气与氧气反应而发生爆炸 （5） （6）、HCl 解析： 23．答案：（1） （2）（高温） （3） （4） 解析：（1）二氧化碳是共价化合物，其电子式为； （2）工业上制备粗硅是利用焦炭还原二氧化硅，其化学方程式为（高温）； （3）二氧化碳与反应恰好生成碳酸钠时的离子方程式为，此时二氧化碳与氢氧化钠反应的物质的量为1：2，若继续如果2mol二氧化碳要和氢氧化钠反应，需要4mol氢氧化钠，题目中二氧化碳与氢氧化钠的物质的量之比为2：3，氢氧化钠量不够，则过量的二氧化碳会与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，因此二氧化碳与溶液按物质的量反应的离子方程式为； （4）会与碳酸氢根离子反应，说明抢夺氢离子能力更强，反应的离子方程式为。 24．答案：(1)D (2) (3)阻燃剂；D (4) 解析：（1）玻璃、水泥、陶瓷均是由硅、氧与其他化学元素结合而成的化合物，属于硅酸盐材料，生石灰是CaO，不是硅酸盐材料，故选：D； （2）二氧化硅为酸性氧化物，可与碱反应生成对应的盐和水，二氧化硅与氢氧化钠的化学方程式为：； （3）具有很强的耐热性，因此水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，可做阻燃剂，可通过与纯碱混合高温熔融反应制得，化学方程式为：，反应不可选含二氧化硅的坩埚，其能与碳酸钠在高温下反应，普通玻璃坩埚和石英玻璃坩埚均含有二氧化硅，故AB错误，氧化铝为两性氧化物，在高温下可与碳酸钠反应，故C错误，应选D； 故答案为：阻燃剂；D； （4）高温条件下，C和石英砂反应生成粗硅和CO，反应方程式为。 25．答案：(1)分液漏斗 (2)； (3) (或 解析： 学科网（北京）股份有限公司 $$