2026届高三化学一轮复习 课下巩固精练卷(二十二)　碳、硅　无机非金属材料

课下巩固精练卷(二十二)　碳、硅　无机非金属材料 一、选择题 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2025·广东深圳模拟)下列展品的主要成分不属于传统无机非金属材料的是(　　 ) 答案：B 2．(2025·浙江绍兴模拟)工业上利用焦炭还原石英砂制备含有少量杂质的粗硅，将粗硅转化为三氯硅烷，再经氢气还原得到高纯硅。下列说法不正确的是(　　 ) A．石英砂的主要成分是SiO2 B．焦炭过多容易生成副产物SiC C．制备三氯硅烷的反应：Si＋3HClSiHCl3＋H2 D．高纯硅导电性好，可用于制作计算机、通讯设备和家用电器等的芯片 解析：选D。高纯硅是半导体，D错误。 3．(2025·广东名校联考)明代“釉里红梅瓶”是南京博物馆的镇馆之宝。烧造“釉里红”，需要将以铜元素为呈色剂的彩料，精准地在1 300 ℃窑火中一次烧成，下列有关说法不正确的是(　　 ) A．陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成，属于传统无机非金属材料 B.黏土可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，是由几种氧化物组成的混合物 C．“釉里红”烧造时发生的反应可能为4CuO2Cu2O＋O2↑ D．“釉里红”瓷器保存时应避开酸性物质，避免损伤釉彩 解析：选B。陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成，属于具有耐高温、耐腐蚀特性的传统无机非金属材料，A正确；黏土主要是由硅酸盐构成的混合物，不是由几种氧化物组成的混合物，B错误。 4．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 5．近年来，利用电化学催化方法进行CO2转化的研究引起了世界范围内的高度关注。下图是以Cu作为催化剂，CO2转化为甲酸的反应过程。下列有关说法不正确的是(　　 ) A．过程①说明在催化剂作用下，O—C—O之间形成了一种特殊的化学键 B．过程②形成O—H键的过程放出了能量 C．反应过程中微粒间的碰撞均为有效碰撞 D．每1 mol CO2完全转化为甲酸需得2 mol e－ 答案：C 6．硅胶吸附剂的结构示意图如图所示，常用作干燥剂。在其中添加CoCl2可使其指示吸水量的多少来确定硅胶是否失效，原理为CoCl2(蓝色)＋6H2O===CoCl2·6H2O(粉红色)，失效的硅胶可加热再生，下列说法错误的是(　　 ) A．当硅胶变粉红色说明硅胶失效了 B．SiO2是酸性氧化物，硅胶可干燥HF和Cl2等酸性气体 C．失效的硅胶再生时加热的温度不宜过高 D．当硅胶遇到大量的水分子时，硅羟基与水形成了过多氢键从而失去吸附力 解析：选B。由题中信息可知，硅胶无法再吸水时，会变成CoCl2·6H2O(粉红色)，A正确；二氧化硅可以和HF反应，故硅胶不能干燥HF，B错误；加热温度过高时硅胶分解，失去吸水能力，C正确。 7．(2025·广东梅州二模)为了获得良好的草酸酯加氢的催化效果，通常需要保持铜催化剂中Cu0和Cu＋的组成相对稳定，将C60作为电子缓冲剂，通过中性碳团簇(C60)与负离子(C)的切换可有效地稳定铜催化剂中Cu0和Cu＋的比例。下列说法正确的是(　　 ) A．C60是新型化合物 B．当1 mol C60转变为C时，失去60 mol电子 C．当C60转变为C时，铜催化剂中Cu0和Cu＋的个数比减小 D．草酸酯催化加氢过程中，需要不断补充C60 解析：选C。C60是单质，不是化合物，A项错误；C60是一个由60个C原子构成的分子，1 mol C60转变为C时，得到1 mol电子，B项错误；C60转变为C时，得到电子，则铜催化剂中部分Cu0失去电子变成Cu＋，两者个数比减小，C项正确；题干中C60是电子缓冲剂，通过C60与C的切换起作用，不用补充C60，D项错误。 8．实验室用H2还原SiHCl3(沸点：31.85 ℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是(　　 ) A.装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、冰水 B．实验时，应先加热管式炉，再打开活塞K C．为鉴定制得的硅中是否含微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、硫氰化钾溶液 D．该实验中制备氢气的装置也可用于稀氢氧化钠溶液与氯化铵固体反应制备氨 解析：选C。本题制备高纯硅，反应H2＋SiHCl3Si＋3HCl应在装置Ⅳ中进行，装置Ⅰ的目的是制备氢气，氢气中含有水蒸气，对后续实验产生干扰，必须除去，因此装置Ⅱ的作用是除去氢气中的水蒸气，即装置Ⅱ中盛放浓硫酸，装置Ⅲ的作用是提供SiHCl3气体，因此应水浴加热，A错误；实验时应先通入氢气，目的是排出装置中的空气，防止发生危险，B错误；硅单质不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成Fe2＋，Fe2＋被H2O2氧化成Fe3＋，Fe3＋与KSCN溶液反应，溶液变红色，可以鉴定是否含有铁单质，C正确；用稀NaOH溶液制备氨，需要加热，装置Ⅰ中没有加热装置，因此不能制备氨，D错误。 9．(2025·安徽宿州联考)工业上采用Si与HCl在350 ℃左右的条件下反应生成SiHCl3，之后将SiHCl3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，下列说法不正确的是(　　 ) A．不可以用无水CaCl2、硅胶等固体干燥剂替换干燥管中的碱石灰 B．使用浓H2SO4和NaCl混合加热制取HCl利用了浓H2SO4的难挥发性 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．工业上用过量焦炭与石英砂混合冶炼粗硅，其反应为SiO2＋CSi＋CO2↑ 答案：D 10．中国努力争取2060年前实现碳中和。利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2，反应过程如图所示。下列说法错误的是(　　 ) A．捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2 B．环节a中物质分离的基本操作是蒸发结晶 C．反应过程中CaO和NaOH是可循环的物质 D．可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液捕捉CO2 解析：选B。NaOH溶液喷成雾状，可增大反应接触面积，提高CO2吸收率，A正确；环节a为Na2CO3和Ca(OH)2反应生成CaCO3，需从溶液中过滤出来CaCO3再高温煅烧，故基本操作不是蒸发结晶，B错误；NaOH和CaO在流程中既有消耗，也有生成，可循环利用，C正确；Na2CO3可以和CO2反应，因此可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液，D正确。 11．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0.4NA(NA表示阿伏加德罗常数的值) 解析：选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。 12．(2025·辽宁模拟预测)随着科技的发展，对硅的纯度要求日益提高。某实验室利用区域熔炼技术制高纯硅的装置剖面图如图1，将含微量杂质硼的硅晶棒装入石英保温管中，利用加热环自左向右缓慢移动对其进行加热熔炼，已知杂质硼在不同状态的硅中含量分布如图2所示。 下列说法中错误的是(　　 ) A．混有杂质硼的硅晶棒熔点低于纯硅 B．熔炼前，石英保温管中应排净空气后充入氩气 C．熔炼时，加热环移动速度过快可能导致杂质硼分离不彻底 D．熔炼后，硅晶棒纯度右端高于左端 解析：选D。熔炼时，加热环自左向右缓慢移动对含硼硅晶棒进行加热熔炼，熔融态的硅在左侧再凝区凝固，故熔炼后，硅晶棒纯度左端高于右端，D错误。 二、非选择题 13．水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、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： 回答下列问题： (1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是____________________________________，还可使用____________代替硝酸。 (2)沉淀A的主要成分是________________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (3)加氨水过程中加热的目的是________________________________。沉淀B的主要成分为________________________________________________________________________、 ____________(写化学式)。 答案：(1)将样品中可能存在的Fe2＋氧化为Fe3＋　H2O2 (2)SiO2　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O (3)防止胶体生成，易使沉淀分离　Al(OH)3 Fe(OH)3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课下巩固精练卷(二十二)　碳、硅　无机非金属材料 一、选择题 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2025·广东深圳模拟)下列展品的主要成分不属于传统无机非金属材料的是(　　 ) 2．(2025·浙江绍兴模拟)工业上利用焦炭还原石英砂制备含有少量杂质的粗硅，将粗硅转化为三氯硅烷，再经氢气还原得到高纯硅。下列说法不正确的是(　　 ) A．石英砂的主要成分是SiO2 B．焦炭过多容易生成副产物SiC C．制备三氯硅烷的反应：Si＋3HClSiHCl3＋H2 D．高纯硅导电性好，可用于制作计算机、通讯设备和家用电器等的芯片 3．(2025·广东名校联考)明代“釉里红梅瓶”是南京博物馆的镇馆之宝。烧造“釉里红”，需要将以铜元素为呈色剂的彩料，精准地在1 300 ℃窑火中一次烧成，下列有关说法不正确的是(　　 ) A．陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成，属于传统无机非金属材料 B.黏土可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，是由几种氧化物组成的混合物 C．“釉里红”烧造时发生的反应可能为4CuO2Cu2O＋O2↑ D．“釉里红”瓷器保存时应避开酸性物质，避免损伤釉彩 4．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 5．近年来，利用电化学催化方法进行CO2转化的研究引起了世界范围内的高度关注。下图是以Cu作为催化剂，CO2转化为甲酸的反应过程。下列有关说法不正确的是(　　 ) A．过程①说明在催化剂作用下，O—C—O之间形成了一种特殊的化学键 B．过程②形成O—H键的过程放出了能量 C．反应过程中微粒间的碰撞均为有效碰撞 D．每1 mol CO2完全转化为甲酸需得2 mol e－ 6．硅胶吸附剂的结构示意图如图所示，常用作干燥剂。在其中添加CoCl2可使其指示吸水量的多少来确定硅胶是否失效，原理为CoCl2(蓝色)＋6H2O===CoCl2·6H2O(粉红色)，失效的硅胶可加热再生，下列说法错误的是(　　 ) A．当硅胶变粉红色说明硅胶失效了 B．SiO2是酸性氧化物，硅胶可干燥HF和Cl2等酸性气体 C．失效的硅胶再生时加热的温度不宜过高 D．当硅胶遇到大量的水分子时，硅羟基与水形成了过多氢键从而失去吸附力 7．(2025·广东梅州二模)为了获得良好的草酸酯加氢的催化效果，通常需要保持铜催化剂中Cu0和Cu＋的组成相对稳定，将C60作为电子缓冲剂，通过中性碳团簇(C60)与负离子(C)的切换可有效地稳定铜催化剂中Cu0和Cu＋的比例。下列说法正确的是(　　 ) A．C60是新型化合物 B．当1 mol C60转变为C时，失去60 mol电子 C．当C60转变为C时，铜催化剂中Cu0和Cu＋的个数比减小 D．草酸酯催化加氢过程中，需要不断补充C60 8．实验室用H2还原SiHCl3(沸点：31.85 ℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是(　　 ) A.装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、冰水 B．实验时，应先加热管式炉，再打开活塞K C．为鉴定制得的硅中是否含微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、硫氰化钾溶液 D．该实验中制备氢气的装置也可用于稀氢氧化钠溶液与氯化铵固体反应制备氨 9．(2025·安徽宿州联考)工业上采用Si与HCl在350 ℃左右的条件下反应生成SiHCl3，之后将SiHCl3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，下列说法不正确的是(　　 ) A．不可以用无水CaCl2、硅胶等固体干燥剂替换干燥管中的碱石灰 B．使用浓H2SO4和NaCl混合加热制取HCl利用了浓H2SO4的难挥发性 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．工业上用过量焦炭与石英砂混合冶炼粗硅，其反应为SiO2＋CSi＋CO2↑ 10．中国努力争取2060年前实现碳中和。利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2，反应过程如图所示。下列说法错误的是(　　 ) A．捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2 B．环节a中物质分离的基本操作是蒸发结晶 C．反应过程中CaO和NaOH是可循环的物质 D．可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液捕捉CO2 11．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0.4NA(NA表示阿伏加德罗常数的值) 12．(2025·辽宁模拟预测)随着科技的发展，对硅的纯度要求日益提高。某实验室利用区域熔炼技术制高纯硅的装置剖面图如图1，将含微量杂质硼的硅晶棒装入石英保温管中，利用加热环自左向右缓慢移动对其进行加热熔炼，已知杂质硼在不同状态的硅中含量分布如图2所示。 下列说法中错误的是(　　 ) A．混有杂质硼的硅晶棒熔点低于纯硅 B．熔炼前，石英保温管中应排净空气后充入氩气 C．熔炼时，加热环移动速度过快可能导致杂质硼分离不彻底 D．熔炼后，硅晶棒纯度右端高于左端 二、非选择题 13．水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、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： 回答下列问题： (1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是____________________________________，还可使用____________代替硝酸。 (2)沉淀A的主要成分是________________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (3)加氨水过程中加热的目的是________________________________。沉淀B的主要成分为________________________________________________________________________、 ____________(写化学式)。 学科网（北京）股份有限公司 $$