课时素养达标23(Word练习)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

课时素养达标 基础巩固练 选择题只有1个选项符合题意 1．（2024·广东高考） 嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是(　　) A．制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料 B．机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金 C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为SiC D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，Cs 的质子数为55 答案　C 解析　A．制作日晷圆盘的石材主要为大理石，属于无机非金属材料，A正确；B.由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物称为合金，机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金，B正确；C.基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为SiO2，C错误；D.目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，Cs的质量数为135，质子数为55，D正确；故选C。 2．下列关于无机非金属材料的说法不正确的是(　　) A．传统无机非金属材料是指：玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，具有极大强度 C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐 答案　D 解析　A．硅酸盐材料是传统的无机非金属材料，主要包括：玻璃、水泥、陶瓷，故A正确；B.新型无机非金属材料不但克服了传统的无机非金属材料的缺点，而且同时还具有了如能承受高温、强度较高，故B正确；C.高温结构材料属于新型的无机非金属材料，具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，故C正确；D.新型无机非金属材料如高温结构陶瓷（Si3N4陶瓷、SiC陶瓷）的主要成分不是硅酸盐，只有传统无机非金属材料才是硅酸盐，故D错误；故答案选D。 3．下列叙述正确的是(　　) A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似 B．因为CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强 C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂 D．SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以SiO2属于两性氧化物 答案　C 解析　CO2的熔、沸点低，可溶于水，SiO2的熔、沸点高，硬度大，不溶于水，两者都是酸性氧化物，和其物理性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是因为生成的CO2为气体，脱离反应体系，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3弱，B错；SiO2和HF反应是SiO2的特殊性质，生成物不是盐类，不能说明SiO2是两性氧化物，D错。 4．海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分，是影响全球气候变化的关键控制环节。下图为海洋中碳循环的简单原理图。下列说法错误的是(　　) A．海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能 B．钙化释放CO2的离子方程式：2HCO＋Ca2+===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O C．影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等 D．光合作用，每生成0.1 mol (CH2O)x转移电子数为4NA（NA表示阿伏加德罗常数） 答案　D 解析　题图中CO2在弱碱性条件下转化成Na2CO3、NaHCO3，遇氯化钙发生2HCO＋Ca2+===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，生成CaCO3沉淀，钙化同时释放CO2，再经光合作用，形成有机物参与海洋碳循环。A.CO2经光合作用形成有机物参与海洋碳循环，过程中能将太阳能转化为化学能，故A正确；B.钙化生成CaCO3沉淀同时释放CO2的离子方程式：2HCO＋Ca2+===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，故B正确；C.温度高或酸性条件下，二氧化碳在水中溶解度小，影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等，故C正确；D.光合作用，碳由＋4价降为0价，每生成0.1 mol (CH2O)x转移电子数为0.4xNA，故D错误。 5．新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示。 下列有关说法正确的是(　　) A．石墨烯是一种新型化合物 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异形体 D．氧化石墨烯具有一定的亲水性 答案　D 解析　石墨烯是碳的单质，A错误；氧化石墨烯含有氢元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素异形体，B、C错误；由于氧化石墨烯结构中含有羟基和羧基等亲水基团，所以它具有一定的亲水性，D正确。 6．“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。从石英砂（主要成分为 SiO2）制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如下： 下列说法正确的是(　　) A．流程图中的 X 是 CO2 B．流程中 HCl 和 H2可以循环利用 C．步骤②③互为可逆反应 D．硅太阳能电池、光导纤维和计算机芯片所用的材料都是 Si 答案　B 解析　A．反应①是SiO2＋2CSi＋2CO↑，所以X为CO，A项错误；B.反应②产生的H2可以用于反应③中，反应③产生的HCl可以用于反应②中，所以H2和HCl可以循环利用，B项正确；C.反应②和③的反应条件不同，不是互为可逆反应，C项错误；D.硅太阳能电池和计算机芯片所用的材料都是Si，而光导纤维用的材料是SiO2，D项错误；答案选B。 7．（2025·邢台月考）二氧化硅又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，部分转化过程如图所示。 回答下面问题： (1)碳元素和硅元素都位于周期表的　　　族，非金属性较强的是　　　　（填元素符号）。工业上制备粗硅的反应：SiO2＋2CSi＋2CO，该反应能否比较碳和硅元素的非金属性强弱　　　　（填“是”或“否”）。利用上述转化关系，再写出一种能比较碳和硅元素的非金属性强弱的方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)光导纤维是一种良好的通讯材料，其成分是　　　　（填化学式），高纯硅是制造半导体芯片的基础原材料，由上述转化关系可知，工业上利用氢气制备高纯硅的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)NaOH溶液需要盛放在有橡胶塞的试剂瓶中，原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________（用化学方程式表示，下同）， 利用HF溶液可以在玻璃表面上写字作画，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)制玻璃的原材料是石英(SiO2)、纯碱(Na2CO3)和大理石(CaCO3)，写出制玻璃时发生反应的化学方程式________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 SiC是一种新型无机非金属材料，半导体领域未来代替硅基芯片的一种新型原材料，SiC属于　　　　（填“离子”或“共价”）化合物。 答案　(1)ⅣA　C　否　Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ (2)SiO2　SiCl4＋2H2Si＋4HCl (3)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O (4)Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑　CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑　共价 解析　(1)C与Si属于同一主族，C与Si的最外层电子数都是4，所以碳元素和硅元素都位于周期表的ⅣA族；同主族从上至下，元素的非金属性逐渐减弱，所以非金属性C>Si；工业上制备粗硅的反应不能比较出碳和硅元素的非金属性强弱，因为该反应产生的CO是气体，CO离开体系后，反应持续正向进行；将CO2通入硅酸盐溶液中，可制取出比碳酸酸性还弱的硅酸，就可证明非金属性C>Si，其反应方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓；(2)SiO2可用来制作光导纤维；工业上利用氢气和四氯化硅来制备高纯硅，其化学方程式为SiCl4＋2H2Si＋4HCl；(3)玻璃中的成分SiO2能和NaOH发生反应，产生具有黏性的硅酸钠，玻璃塞粘在瓶口不能被打开，其反应原理是2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O；SiO2能和酸反应的只有HF，其反应方程式为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O；(4)SiO2能和Na2CO3反应产生Na2SiO3，也能和CaCO3反应产生CaSiO3，其反应方程式分别为Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑；SiC是两种不同的非金属元素用共价键构成的共价化合物。 8．非金属材料及其化合物是无机非金属材料的主要成分，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。 Ⅰ.(1)计算机芯片和太阳能电池的主要成分是　　　 （填化学式，下同）；光导纤维的主要成分是　　　；工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，其原理为　　　　　　　　　　　　　　　　 （填化学方程式）。 Ⅱ.高纯度单晶硅的制备方法： SiO2Si（粗）SiCl4Si（纯） 某同学从资料中查知：SiCl4的熔点为－70 ℃，沸点为57.6 ℃，在潮湿的空气中与水发生反应而变质。该同学设计了如图装置制取纯硅（装置中的热源及夹持装置均已略去）。 (2)已知：步骤①生成的另一产物为CO，写出步骤①中反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)装置A中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)已知：SiCl4在潮湿的空气中能与水发生反应生成氯化氢。为防止空气污染，含有SiCl4的尾气可通入盛有　　　　　　　 （填试剂名称）的烧杯中。 (5)同学甲认为用该装置进行实验，可能会导致实验失败，为保证制备纯硅实验的成功，你认为该装置应进行的改进措施是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)Si　SiO2　4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O (2)2C＋SiO2Si＋2CO↑ (3)Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑ (4)氢氧化钠溶液　(5)在装置A与装置B之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶（或碱石灰的干燥管） 解析　(1)计算机芯片和太阳能电池的主要成分是Si；光导纤维的主要成分是SiO2；二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅气体和水，用氢氟酸来雕刻玻璃的原理为4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O；(2)步骤①是SiO2和C在高温条件下生成Si和CO，反应的化学方程式为2C＋SiO2Si＋2CO↑；(3)装置A中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，发生反应的离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑；(4)SiCl4在潮湿的空气中能与水发生反应生成氯化氢和硅酸，所以为防止空气污染，含有SiCl4的尾气可通入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中；(5)SiCl4在潮湿的空气中能与水发生反应，用该装置制备的氢气中含有水蒸气，可能会导致实验失败，为保证制备纯硅实验的成功，在装置A与装置B之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶。 考能提升练 选择题有1个或2个选项符合题意 9．高炉冶炼的粗硅难以满足使用过程中的纯度要求，因此需对粗硅进行进一步的提纯。工业上采用Si与HCl在350 ℃左右反应生成SiHCl3，之后将其还原、结晶得到高纯度的单晶硅产品。已知SiHCl3的熔点为－128 ℃，沸点为33 ℃，且遇O2与H2O均剧烈反应。现要在实验室中制取少量SiHCl3，其实验装置如下图所示，则下列说法正确的是(　　) A．工业上用过量的焦炭与石英砂混合冶炼粗硅，发生的反应为SiO2＋CSi＋CO2↑ B．使用浓H2SO4和NaCl混合加热制取HCl利用了浓H2SO4的脱水性 C．冰盐浴的目的为降低收集容器的温度，使SiHCl3冷凝为液体 D．可以用无水CaCl2、硅胶等固体干燥剂替换干燥管中的碱石灰 答案　C 解析　浓硫酸与NaCl固体混合加热发生复分解反应产生Na2SO4和HCl，HCl气体经浓硫酸干燥后与粗硅发生反应产生SiHCl3，然后经冰盐浴降温后冷凝为液体物质，多余的HCl可以被干燥管的碱石灰吸收然后排放，碱石灰还可以吸收空气中的H2O蒸气，防止SiHCl3遇水剧烈反应导致变质，据此回答。A.工业上用过量的焦炭与石英砂混合冶炼粗硅，发生反应产生Si、CO，反应的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，A错误；B.使用浓H2SO4和NaCl混合加热制取HCl利用了浓H2SO4的高沸点、难挥发性，而不是其脱水性，B错误；C.由于SiHCl3的熔点为－128 ℃，沸点为33 ℃，所以冰盐浴的目的为降低收集容器的温度，使SiHCl3冷凝为液体，C正确；D.干燥管中的碱石灰是碱性干燥剂，可以吸收HCl尾气，并可以防止空气中的水分进入收集容器，而不能用无水CaCl2、硅胶等固体干燥剂替换，D错误；故合理选项是C。 10．多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池等的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．Y、Z分别为H2、Cl2 B．制取粗硅时焦炭与石英发生副反应生成碳化硅，该副反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 C.SiHCl3极易水解，产物为H2SiO3、H2、HCl，据此推测SiHCl3中硅为＋2价 D．多晶硅是硅的一种同素异形体 答案　BC 解析　电解饱和食盐水得到NaOH、H2和Cl2、Y和Z在点燃的条件下能够发生反应，即X为NaOH，根据题给流程图可知，SiHCl3被还原成Si，即Y为H2，Z为Cl2，A说法正确；焦炭和石英发生的副反应为SiO2＋3CSiC＋2CO↑，由方程式可知，焦炭既是氧化剂又是还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2，B说法错误；SiHCl3水解的产物是H2SiO3、H2和HCl，推断出SiHCl3中H为－1价，则Si的化合价为＋4价，C说法错误；多晶硅为单质，是硅的一种同素异形体，D说法正确。 11．（2025·昆明期末）水玻璃（Na2SiO3溶液）是一种重要的工业原料。下图是用稻壳灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工艺流程，下列说法正确的是(　　) A．操作A与操作B完全相同 B．该流程中硅元素的化合价未发生改变 C．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值 D．反应器中发生的复分解反应为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O 答案　BC 解析　A.操作A为过滤，操作B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，故A错误；B.二氧化硅中硅元素的化合价是＋4价，硅酸钠中硅元素的化合价也是＋4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，故B正确；C.稻壳灰来源广泛价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，故C正确；D.反应器中发生的反应为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，不属于复分解反应，故D错误。 12．硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。 (1)新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的保护下，使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式： ________________________________________________________________________。 (2)一种工业用硅（含少量钾、钠、铁、铜的氧化物），已知硅的熔点是1 420 ℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的主要工艺流程如下： ①净化N2和H2时，铜屑的作用是________________________________________________________________________ 　　　　　　　　，硅胶的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②在氮化炉中发生反应3SiO2(s)＋2N2(g)===Si3N4(s)＋3O2(g)　ΔH＝－727.5 kJ·mol-1，开始时，严格控制氮气的流速以控制温度的原因是　　　　　　　　　　　；体系中要通入适量的氢气是为了________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③X可能是　　　　（填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”）。 答案　(1)3SiCl4＋2N2＋6H2===Si3N4＋12HCl (2)①除去原料气中的氧气　除去生成的水蒸气 ②该反应是放热反应，防止局部过热，导致硅熔化成团，阻碍与N2的接触　将体系中的氧气转化为水蒸气，而易被除去（或将整个体系中空气排尽） ③硝酸 解析　(1)根据原子个数守恒可写出化学方程式3SiCl4＋2N2＋6H2===Si3N4＋12HCl。(2)①由于氧气和水蒸气都能腐蚀氮化硅，而氮气和氢气中含有水蒸气和氧气，所以铜屑的作用是除去氧气，硅胶的作用是除去水蒸气。②因为该反应是放热反应，如果温度过高，局部过热，会导致硅熔化成团，阻碍与N2的接触；通入氢气能将体系中的氧气转化为水蒸气，而易被除去。③由于工业用硅中含有铜的氧化物，在反应中氧化铜能被还原生成铜，因此要除去铜应该选择硝酸，盐酸和硫酸不能溶解铜，氢氟酸能腐蚀氮化硅。 学科网（北京）股份有限公司 $$