周测评(十)碳、硅及其化合物 STSE与传统文化-【衡水真题密卷】2026年高三化学学科素养周测评（辽鄂黑吉冀湘渝甘赣皖桂黔晋豫陕青宁蒙新藏云川粤闽B版）

挥海斗志杼无悔青春，桃战极限图人生梦想 2025一2026学年度学科素养周测评（十） 焦炭 稀酸Y 班级 卺题 化学·碳、硅及其化合物STSE与传统文化 石英砂一还佩一→粗硅一高温氟化一酸注·N 原料气一操X一 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 滤液 姓名 A.“还原”步骤中产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 可能用到的相对原子质量：0一16C】一35.5Ge一73 一、选择题：本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 B.“操作X”可将原料气通过灼热的铜网 得分 是符合题目要求的。 C.“高温氮化”合成反应中Si是氧化剂 D.“稀酸Y”可选用稀硫酸除去产物中的杂质 题号1 2 3 5 6 7 8 9 10 答案 5.中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列叙述正确的是 A“金以刚折，水以柔全”，高碳钢比低碳钢硬且脆 1.下列文物所指明的载体为硅酸盐产品的是 B.“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”中的“硫”指的是硫酸 A.商丘古城之砖瓦 B.绢本《清明上河图》之组 C.“浮梁巧烧瓷，颜色比琼玖”中的“瓷”不能被任何物质腐蚀 C.股墟甲骨文之甲骨 D.后母戊扇 D.“客从南溟来，遗我泉客珠”，珍珠的主要成分为轻质合金 2.围绕化学家的突出贡献，下列叙述错误的是 6.2024年诺贝尔化学奖授予了三位科学家，以表彰他们在蛋白质氨基酸方面研究的突破 性贡献。氮元素与蛋白质氨基酸关系密切，地球上的生物循环涉及多种含氮物质，转化 关系之一如图所示： N NH ) ( 盖撕代表作品 鲍林代表作品 贝采里乌斯发现了硒 拉瓦锡预测硅的存在 D NO 《纯化学基础》 《化学键的本质》 A.硒位于元素周期表的第四周期MA族 有关含氮物质之间的转化关系，下列说法错误的是 B.纯净的二氧化硅是制备光导纤维的基本原料 A.反应g中NH发生氧化反应 C.盖斯提出的盖斯定律，为化学热力学发展奠定了基础 B.图中6种含氮微粒共呈现了氮元素的5种价态 D.鲍林提出的价层电子对互斥理论可以预测分子的空间结构 C.反应j中2.24LN,O被还原生成0.1molN 3.2023年11月Nature杂志发表中国同济大学在国际上首次合成有望发展为新型半导体材料 D.NH,分子中的键角小于109°28' 的环型碳(C。和C4),它们是累积烯烃环型碳(C一C一CC)。下列说法错误的是（) 7.科技的发展离不开化学材料的助力。下列表述正确的是 A.C。和C14都是由碳原子构成的分子 A,硅，二氧化硅、氨化硅，碳纳米管、石墨烯均属于新型无机非金属材料 B.C。和C,属于碳的同素异形体 B.合金的熔点均比各成分金属的熔点低 C.C。和C:导电机理与NaC1溶液导电机理不同 C,普通硅酸盐水泥的生产以黏土、石灰石和纯碱为主要原料 DC。和C:性质稳定，在自然界中广泛存在 D.稀土元素是指镧系金属元素，在钢中添加稀土元素可以增加钢的塑性，韧性等 4.氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气（含N:和少量O,)制备S,N 8.化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法错误的是 () 的操作流程如图所示，已知：粗硅中含少量Fe、Cu的单质及其化合物，常温下氨化硅除 A.工业上，可经过原子利用率都是100%的两步反应，实现由乙烯合成乙二醇 与氢氟酸反应外不与其他酸反应。下列说法正确的是 () B.天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇等 学科素养周测评（十）化学第1页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（十）化学第2页（共4页） C.构成太阳能电池翼的碳纤维框架和玻璃纤维网均属于无机非金属材料 (2)装置Ⅱ盛装的是 ,作用是 :装置Ⅲ水浴加热的目 D.乙酸甘油酯在碱性条件下水解，该反应可用于肥皂的生产 的是 9,科学家研究发现微米级纯水滴的有趣现象：大微滴往往带正电荷，而小微滴往往带负电 (3)实验开始时应先 ,再 ,这样操作的目的是 荷，不同电荷的水微滴可以转移电子（充电）。下列有关说法错误的是 () A.大微滴正电荷微粒是HO,其中心原子杂化方式为sp (4)装置W导出的气体在空气中易形成白雾，写出装置Ⅳ中发生反应的化学方程 B.小微滴负电荷微粒是OH,氢氧之间为极性共价键 式： C.“充电”后，小微滴可得到的分子产物电子式为H:O:O:H (⑤)可利用商纯硅制备甲硅烧(sH),其转化过程为高纯硅属普。M,S巴SH D.“充电”总化学方程式为2HO十O2一2H2O2 (同时有NH,生成)。反应②中生成SiH与NH,的体积之比为 10.近日，中国科学院化学研究所某课题组使用原子分散的F℃NC材料为催化剂，以草酸 12,(20分)沸石分子筛可用于气体、重金属离子的吸附或去除。工业上以粉煤灰（主要含 和硝酸盐或氨氧化物为原料(N2和CO2分别为氨源和碳源)，进行了电催化CN偶联 SiO2和3Al2O3·2SiO2,还含有少量CaO、Fe,O3和有机物)为原料制取某种沸石分子 制备甘氨酸。原理如图所示(OA为HOOC一COOH,GX为HOOC-CHO,GC为 筛(Na2Al1:Si1:O4·27H2O)的过程如图所示： HOOC一CHOH).下列叙述正确的是 () 粉煤灰煅提→腹汉→滤渣→碱蹈→水热合园→沸石分子端 NO: 已知：粉煤灰中的硅、铝化合物煅烧时不发生反应，且难溶于酸。 (i 6 成 (1)将粉煤灰在空气中煅烧的目的是 2 NH.OH (2)“酸浸”的操作是向“煅烧”后的固体混合物中加入足量的盐酸，充分搅拌后过滤.检 (面漫反应 6c0 只③ 验“酸浸”操作是否达到目的需使用的试剂为 。N出 (3)“碱熔”时，将“酸浸”后所得滤渣与NOH固体在高温下混合熔融，可生成易溶于水 HOOCCHNOH 的Na[A1(OH):门和Na2SiO,。“水热合成”时，加入水和一定量的Na[A1(OH)]和 4e(v) Na2SiO2溶液，在90℃条件下反应一段时间，可以得到Na1Al1zSi2Og·27H2O HOOCCH.NH 晶体。“碱熔”时SO:发生反应的离子方程式为 A.活化能：反应>反应m “水热合成”时反应的化学方程式： B.在阳极区生成甘氨酸 (4)沸石分子筛的结构为相邻的硅氧四面体和铝氧四面体相互连接形成的笼状结构， C.OA→GX反应式为HOOC-COOH+2H++2e一HOOC-CHO+H2O 沸石分子筛的结构示意图及部分平面结构分别如图1、图2所示。沸石分子筛中存 D.反应V的原子利用率等于100% 在一定大小的空隙，其中的Na可与其他阳离子发生交换。 二、非选择题：本题共2小题，共40分。 11.(20分)实验室用H:还原SHC12(沸点：31.85℃，易与水反应)制备高纯硅的装置如 a9 图所示（夹持装置和尾气处理装置已略去）： -5i-0-A1-0- 管式 5689可 图2 图3 ①沸石分子筛(Nanz Al12Si1zO:·27H2O)内可能存在的作用力类型有 (填标号)。 a.离子键b.共价键c.配位键d.范德华力e.金属键f.氢键 ②沸石分子筛可以用于去除废水中NH和NH丈，原理是 回答下列问题： ③沸石分子箭对Cu2+去除率随溶液pH的关系如图3所示。pH越大，Cu+去除 (1)装置I中发生反应的离子方程式为 率越高的原因是 学科素养周测评（十）化学第3页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（十）化学第4页（共4页）·化学· 参考答案及解析 温度。 m(SiCl4)+m(HCl)=15.56g,依据反应2N2+ (3)丁装置中，N2、H2、SiCl4在高温条件下反应， 6H,十3SiCl,高温Si,N,十12HC1得，生成HC1的 生成SiN4、HCl等，反应的化学方程式为2N2+ 物质的量为0.02mol×12=0.24mol,m(HC1) 6H,+3SC,高温Si,N,十12HCl;戊装置的作用 =0.24molX36.5g·mol1=8.76g,则未参与 为防止水蒸气进入丁装置，导致SiCl,水解。 反应的SiCl4的质量m(SiCl4)=15.56g一 (4)实验结束时，先停止加热丁装置，为了防止 6.8g SiCl,和HCl污染环境，并有利于测定氨化硅的 8.76g=6.88,n(SiC.）=170gm0l= 产率，需再通入一段时间的氨气，目的是排尽装 0.04mol,若SiCL4完全转化为SiN4,又可生成 置内的SiCL4和HCl,便于被NaOH溶液完全 S,N的物质的量为004mol,则该实验氯化硅 吸收。 3 (5)硬质玻璃管增重的质量就是生成Si3N4的质 0.02 mol 的产率为 0.02mol+0.04mol ×100%=60%。 量，m(SigN4)=2.8g,n(Si3N4)= 3 140g·mol7=0.02mol,己装置增重的质量为 2.8g 2025一2026学年度学科素养周测评（十） 化学·碳、硅及其化合物STSE与传统文化 一、选择题 N2反应，原料气中含有N2和少量的O2,O2能与 1.A【解析】砖瓦是黏土烧制而成，属于硅酸盐产 Si反应生成SiO2,灼热的铜网可与O2反应生成 品，A符合题意；清明上河图绘制在绢帛上，绢帛 CuO,从而除去N2中含有的少量O2,B正确；“高 的主要成分是蛋白质，B不符合题意；甲骨文的主 温氮化”合成反应为3Si十2N,高温Si,N,反应中 要载体是兽骨，兽骨的主要成分是碳酸钙，C不符 Si的化合价升高，被氧化，故Si是还原剂，C错误； 合题意；商代的后母戊鼎属于青铜器，青铜是合 “高温氨化”制备的Si,N4中含有少量Fe和Cu,Fe 金，属于金属材料，D不符合题意。 与稀硫酸反应，得到可溶于水的FeSO4,但Cu与 2.D【解析】硒为34号元素，位于元素周期表的第 稀硫酸不反应，则无法除去，D错误。 四周期ⅥA族，A正确；纯净的二氧化硅是制备光 5.A【解析】高碳钢含碳量相对较高，质地硬而脆， 导纤维的基本原料，B正确；盖斯提出盖斯定律， A正确；火药中的“硫”指的是硫黄，B错误；“瓷” 为化学热力学发展奠定了基础，C正确；鲍林提出 中含有SiO2,可以被强碱、氢氟酸腐蚀，C错误；珍 的杂化轨道理论可以解释分子的空间结构，D 珠主要成分为碳酸钙，D错误。 错误。 6.C【解析】反应g中NH→NO2,N元素化合价 3.D【解析】C。和C14是累积烯烃环型碳，都是由 升高，则NH发生氧化反应，A正确；图中6种含 碳原子构成的分子，A正确；C10和C4是碳元素 氨微粒中，氮元素的化合价分别为0、十1、十5、 形成的结构不同的单质，都属于碳的同素异形体， 十4、-3，一共呈现了氨元素的5种价态，B正确； B正确；由题意得，C1。和C14的导电原理是累积烯 反应j中2.24LN2O没有注明标准状况，无法计 烃结构中的连续π键电子被激活参与导电，属于 算，C错误；NH3分子中N原子价层电子对为4， 电子导电，而NaCI溶液是阴、阳离子导电，导电机 VSEPR模型为四面体形，因含有1对孤电子对， 理不同，C正确；累积烯烃环型碳中的连续π键都 成键电子对受到孤电子对的斥力较大，则键角小 是不稳定的，则C。和C4性质相似，不能在自然 于109°28，D正确。 界中广泛存在，D错误。 7.A【解析】传统的无机非金属材料通常为硅酸盐 4.B【解析】石英砂主要成分为SiO2,与焦炭在高 材料，包括水泥、玻璃、陶瓷等，硅、二氧化硅、氨化 温下反应：Si0,十2C高温S1十2C0+,粗硅与氨气 硅、碳纳米管、石墨烯等均属于新型无机非金属材 反应生成SiN4,还含有Fe、Cu的单质及化合物， 料，A正确；大多数合金的熔，点比各成分金属的熔 经过酸洗而除去，得到纯净的SN4。“还原”步骤 点低，少数合金的熔点比成分金属高（如锆钛合 中焦炭和石英砂反应生成粗硅和CO,CO不能使 金)，B错误；普通硅酸盐水泥的生产以黏土和石 澄清石灰水变浑浊，A错误；“高温氮化”是S与灰石为主要原料，经高温煅烧而成，C错误；稀土 ·23· B 真题密卷 学科素养周测评 元素是指镧系金属元素以及钪和钇，共17种元 11.(1)Zn+2H+-Zn2++H2个(2分) 素，D错误。 (2)浓硫酸(2分)干燥氢气(2分)将SiHCI 8.D【解析】一种以乙烯为原料制备乙二醇的合成 汽化后与氢气在石英管中反应(2分) (3)打开活塞K(2分)加入SiHCI3(2分) 方法为CH,=CH:0CH,CH, H2O 排尽装置中的空气(2分) HOCH2CH2OH,①②分别为2CH2一CH2+ (4)H,十SiHCI,高温Si+3HC1(3分) 0 (5)1：4(3分) O2→2CH,CH2、CH,CH2 十 【解析】锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢 H2O→CH2OHCH2OH,所有原子均进入生成 气中含有水蒸气，须先用浓硫酸千燥氢气，再用 物中，原子利用率均为100%，A正确；天然气的燃 氢气排尽装置内的空气后，再加热石英管，将 烧产物为二氧化碳和水，是一种清洁的燃料，它作 SiHCI.3滴入到温度高于32℃的盛水烧杯的烧瓶 为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇等，B正 (水浴)中，汽化后的SiHCls与氢气在石英管中 确；构成太阳能电池翼的碳纤维框架主要成分为 反应。 碳单质，玻璃纤维网的主要成分为硅酸盐和SO2, (1)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，离子方 均属于无机非金属材料，C正确；油脂是高级脂肪 程式为Zn十2H+—Zn2++H2个。 酸的甘油酯，在碱性条件下水解生成的高级脂肪 (2)由分析得，装置Ⅱ盛装的是浓硫酸，用于干燥 酸盐是肥皂的主要成分，但乙酸甘油酯不是高级 氢气；装置Ⅲ水浴加热的目的是将SiHCI,汽化 脂肪酸甘油酯，故乙酸甘油酯在碱性条件下水解 后与氢气在石英管中反应。 反应不可用于肥皂的生产，D错误。 (3)实验开始时应该先打开活塞K,用生成氢气 9.D【解析】依据水电离产生HO+和OH,结合 排尽装置中的空气，然后再加入SiHC3,防止 水微滴电性判断：大微滴正电荷微粒是HO十，小 SiHCI3被氧化。 微滴负电荷微粒是OH。H3O中心原子是O, (4)装置V导出的气体在空气中易形成白雾，则 其价层电子对数为3+6-1,3X1=4,杂化方式 H2和SiHCI,反应生成Si和HCl,HCI遇到水 2 为s即3，A正确；OH中氢氧属于不同元素，且存 蒸气产生白雾，对应方程式为H,十SiHC,高温 在一对共用电子对，则两者之间为极性共价键，B Si+3HCl。 正确；OH把电子转移给大微滴(HO+),OH (5)由流程中的反应物(Mg2Si、NH4C1)和生成物 变为羟基（一OH),两羟基再结合生成H2O2分 (NH),结合守恒规律得，反应②的方程式为Mg2Si 子，其电子式为H:O:O:H,C正确；HO*得 +4NHCl—2MgCl2+SiH4个+4NH3个，则生成 到电子生成H原子、H2O,H原子再生成H2,则 的SiH与NH3的体积之比=方程式中的系数比= 1：4。 总反应的产物为H2O2和H2,D错误。 10.C【解析】活化能越小，反应速率越快，根据图 12.(1)除去粉煤灰中的有机物(2分) (2)盐酸、KSCN溶液(3分) 可知活化能：反应ⅱ<反应，A错误；以草酸和 (3)SiO2+20H—SiO?+H20(3分) 硝酸盐为原料合成H2NCH2COOH中，C(+3→ 十1)、N(十5→一3)的化合价都降低，发生还原反 12Na[Al (OH),]+12Na:SiO,+15H2OA 应，则甘氨酸在阴极区生成，B错误；根据题图可 Na12Al12Si12O48·27H2OV+24NaOH(3分) 知，OA得电子生成GX时，1个一COOH (4)①abcdf((3分)②NH3分子直径小于沸石分 一CHO,同时有水生成，方程式符合守恒规律，C 子筛中的空隙，沸石分子筛通过吸附去除废水中 正确；由图示得，反应V为OHC一COOH十 NH,废水中的NHt可以与沸石分子筛中Na NH2OH→HOOC-CHNOH+H2O,目标产 发生离子交换而去除(3分)③随着pH升高， 物外还有H2O,则原子利用率小于100%，D c(H+)减小，溶液中与Na+交换的Cu2+增多， 错误。 Cu+也会生成Cu(OH)2沉淀，致Cu+去除率增 二、非选择题 大(3分) B ·24· ·化学· 参考答案及解析 【解析】煅烧粉煤灰（主要含SiO2和3Al2O3· (4)①沸石分子筛Na12Al12Si1zO48·27H2O内 2SiO2,还含有少量CaO、Fe2O3和有机物)时，有 Na与铝硅酸跟离子之间为离子键，Si一O之间 机物转化为无机物CO2、HO等；盐酸酸浸过程 为共价键，铝氧四面体中4个A1一0键中有1个 中，粉煤灰中的硅、铝化合物难溶于酸，则所得滤 是配位键，结晶水分子之间可能有氢键和范德华 渣与NaOH固体在高温下混合熔融，可生成易溶 力，但其中没有自由电子，则没有金属键，故可能 于水的Na[Al(OH),]和Na2SiO3;再经“水热合 存在的作用力类型有abcdf。 成”，得到Na12Al12Si12O48·27H20晶体。 ②由“沸石分子筛中存在一定大小的空隙，其中 (1)将粉煤灰在空气中煅烧的目的是除去粉煤灰 的Na十可与其他阳离子发生交换”得，沸石分子 中的有机物，使之生成CO2、H2O等。 筛可以用于去除废水中NH3和NH的原因可 (2)当固体中不再有Fe2O3时，代表酸浸完成，则 能是NH分子直径小于沸石分子筛中的空隙， 可通过检验F3+来实现，可取少量过滤后的滤 使得沸石分子筛可以通过吸附作用去除废水中 渣，加入适量盐酸，充分搅拌后滴加几滴KSCN NH3,同时废水中的NH因与Na+发生离子交 溶液，无红色现象出现，则说明“酸浸”操作已达 换而去除。 到目的。 ③H与Cu2+均可与沸石分子筛中的Na交换， (3)“水热合成”时，Na[Al(OH)4]与Na2SiO3反 但pH较小时，H浓度较大，与Na交换的 应生成Na12Al12Si12O48·27H2O晶体，由元素守 Cu2少，随着pH升高，溶液中与Na+交换的 恒得方程式为12Na[Al(OH),]+12Na2SiO3+ Cu+逐渐增多，同时Cu+也会与OH生成 15H,0△Na2Al2Si2O4g·27H0￥+ Cu(OH)2沉淀，使Cu2+去除率增大。 24NaOH。 ·25·