假期必刷17 碳、硅及其化合物无机非金属材料-【快乐假期】2025-2026学年高二化学暑假必刷题

三0022 假期必刷17碳、硅及其化 素养提升 1.中国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实 现碳中和，关于碳及其化合物，下列说法不正确 的是 ( A.金刚石和石墨是碳的两种不同的单质，二者 互称同素异形体 B.在100kPa时，1mol石墨转变为金刚石要吸 收1.895kJ的热量，故金刚石比石墨稳定 C.考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一 种核素C中，中子数为8 D.引起温室效应的气体之一CO2中含极性共 价键 2.广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物 是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成 的是 文物 选项 A.南宋鎏 B.蒜头 C.广彩瓷 D.铜镀 金饰品 纹银盒 咖啡杯 金钟座 3.有以下六种饱和溶液①CaCl2;②Ca(OH)2; ③Na2SiO3;④Na2CO3;⑤Na[Al(OH)4]; ⑥NH3和NaCl。分别持续通入CO2,最终不会 得到沉淀或析出晶体的是 A.①② B.③⑤ C.①⑥ D.④⑥ 4.高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半 导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场 “革命”。它可以按下列方法制备： s0答s程》是siHC一s(纯) ③过量H2 下列说法不正确的是 ( A.步骤①的化学方程式为S10,十2C高温s1+ 2C0个 B.步骤①②③中每生成或反应1 mol Si,转移 4mol电子 C.硅和二氧化硅能与氢氟酸反应 D.SiHCI3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCI4 (沸点为67.6℃)，通过蒸馏（或分馏）可提 纯SiHCla 高二北米 图即刻扫码 合物无机非金属材料 A伴学助手 网答案速查手册 可同步学习微课 可考点泉习攻略 5.由下列实验事实得出的结论正确的是 ( A.由SiO2不能与水反应生成H2SiO3,可知 SiO2不是H2SiO3的酸酐 B.由Si0,十2C高温s1十2C0+,可知碳的非金 属性强于硅 C.CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，可知 酸性H2CO3>H2SiO3 D.SiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反 应，可知SiO2为两性氧化物 6.通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应 用价值的产品（如图所示），是一种较为理想的减排 方式。下列说法中正确的是 ( →0 太阳能 FegO4催化 col -回 △ NaCl →NaHCO3 NazCO3 coz NH3、H2O NH,C可 CO(NH2)2· NH2 H2O2 CO(NH2)2 H2O2 加热、加压 (过氧化尿素) H:CH,OH A.CO2经催化分解为C、CO、O2的反应为放热 反应 B.除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分 解的方法 C.过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色，其 原理相同 D.由CO2和H2合成甲醇，原子利用率达100% 7.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号” 的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空 白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是( A.晶体硅的结构与金刚石类似 B.晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物 质发生反应 C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它提 炼工艺复杂，价格昂贵 D.晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可 以导电 8.近日，清华大学等重点高校为解决中国“芯” 半导体芯片，成立了“芯片学院”。某小组拟在实 验室制造硅，其流程如图： 33 快乐假期 Si 过量盐 Si 英砂钱粉 镁条点 酸在 Mgo MgC12溶液 提作一滤道操作2回 燃引发 CO2氛围 Mg2Si1中除杂 HCI溶液 MgCL2溶液 HCI溶液 制造原理：2Mg十SiO2 点燃2Mg0十Si 除杂原理：Mg2Si+4HCI—2MgCL2+SiH4个， MgO+2HCI-MgCl2+H2O 下列说法中正确的是 A.操作1、操作2均为过滤 B.SiO2、SiH4均含有共价键，等质量的二者分子 数之比为8：15 C.点燃石英砂和镁粉的混合物发生的副反应为 2Mg+Si△Mg2Si D.当有2mol电子转移时，能生成14gSi 9.制造芯片用到高纯硅，用SiHCI(沸点：31.85℃， SiHCI3遇水会剧烈反应)与过量H2在1100~ 1200℃反应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)，下列说法错误的是 ) 稀硫酸日 管式炉 石英管 一→接尾气处 理装置 W A.I装置可用于二氧化锰固体与浓盐酸反应制 备氯气 B.装置Ⅱ中盛装的是浓H2SO1、装置Ⅲ烧杯盛 装的是温度高于32℃的温水 C.实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，收集 尾气验纯，再预热装置V石英管 D.N中发生反应的化学方程式：SiHCI3.+H2 高温Si十3HCI 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 ) C02含量 、不、六、、 高的空气NaOH溶液的喷雾 C02含量 捕捉室 低的空气 环节a 高温>C0(储存利用) 反应炉 Cao 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 3 00M= 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.硅是构成矿物和岩石的主要成分，单质硅及其 化合物具有广泛的用途。某些硅酸盐具有筛选 分子的功能，一种硅酸盐的组成为：M2O· R2O3·2SiO2·nH2O,已知元素M、R均位于 元素周期表的第三周期。两元素原子的质子数 之和为24。 (1)该硅酸盐中同周期元素原子半径由大到小 的顺序为 (2)常温下，不能与R单质发生反应的是 (选填序号) A.CuCl2溶液 B.Fe2O3 C.浓硫酸 D.Na2CO3溶液 (3)写出M、R两种元素的最高价氧化物对应的水 化物反应的离子方程式 (4)氮化硅(Si3N4)陶瓷材料硬度大、熔点高。 S3N4晶体中只有极性共价键，则氮原子的化 合价为 (5)C3N4的结构与Si3N4相似。请比较二者熔 点高低并说明理由： (6)可由下列反应制得S3N4,配平该反应并标 出电子转移的数目和方向： Si02十C+N2高温 Si3 N4+ Co (7)如果上述反应在10L的密闭容器中进行，一段 时间后测得气体密度增加了2.8g/L,则制得的 S3N4的质量为 真题再现 1.(2023·湖南卷)中华文化源远流长，化学与文化 传承密不可分。下列说法错误的是 A.青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金 B.长沙走马楼出土的竹木简牍主要成分是纤 维素 C.蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸，该过程不涉及 化学变化 D.铜官窑彩瓷是以黏土为主要原料，经高温烧 结而成 2.(2022·浙江卷)关于反应4C02十SiH,高温4C0 十2H2O十SiO2,下列说法正确的是 A.CO是氧化产物 B.SiH4发生还原反应 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4 D.生成1 mol SiO2时，转移8mol电子三0022.- 假期必刷17 最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝， 素养提升 两者反应的离子方程式为OH十Al(OH) 1.B[A项，金刚石和石墨均是由C元素组成的不同单质，两 [AI(OH)1];(4)SiN,晶体中只有极性共价键，氮的非金 者互为同素异形体，A正确；B项，能量越低，物质越稳定，因 属性比硅强，硅为十4价，根据化合物中各元素化合价代数 为在100kPa时，1mol石墨转变为金刚石要吸收1.895kJ 和为0，则氯的化合价为一3价；(5)C3N,的结构与SiN1 的热量，所以可知石墨比金刚石稳定，B错误：C项，4C的质 相似，说明两者都是共价晶体，碳原子半径比硅原子半径 子数为6，质量数为14，所以中子数为14一6=8，C正确： 小，键长短，键能大，则CN1熔，点比SiN熔点高；(6)碳化 D项，CO2可引起温室效应，使全球变暖，其分子中C原子 合价由0价变为十2价，氮化合价由0价变为一3价，根据 与O原子以共价双键结合，所以含极性共价键，D正确。] 得失电子守恒，碳化学计量数配6，SN,化学计量数配1， 根据硅和氮守恒配SiO,化学计量数为3，N,化学计量数为 2.C3.A4.B5.C 6.B[该反应应为吸热反应，A错误；碳酸氢钠受热易分解生 2,再根据碳守恒配C)化学计量数为6，则反应的化学方程 高 成碳酸钠、水和二氧化碳，因此除去N2CO3固体中少量 式为3SiO2+6C十2N2 SiN,十6CO,电子转移为 NaHCO可用热分解的方法，B正确；过氧化尿素使品红溶 得4×3e 液褪色是利用它的强氧化性，而二氧化硫使品红溶液褪色是 利用它与品红化合生成不稳定的无色物质，原理不相同， 3SiO2+6C+2N 高温s+6C0:(7)根据反应方程式 C错误；由碳氧原子个数比可知，二氧化碳与氢气合成甲醇 的原子利用率不是100%，D错误。] 失6×2e 7.A[A项，晶体硅为正四面体结构，与金刚石类似，A正确： 3Si0,+6C+2N,高温si,N+6C0,生成1 mol S,N,的同 B项，晶体硅常温下可以与氢氟酸反应，B错误；C项，晶体 硅是一种良好的半导体材料，提炼工艺不复杂，价格不高，已 时生成6molC0,气体质量增加(6×28-2×28)g= 经被普及使用，C错误：D项，晶体硅有金属光泽，可以导电， 112g,如果上述反应在10L的密闭容器中进行，一段时间 但它属于非金属材料，D错误。 后测得气体密度增加了2.8g/L,气体质量增加了28g,则 8.C[A项，将溶液和固体分开，采用过滤操作，操作1为过 制得的Si,N,的物质的量为0.25mol,质量为140g/mol× 滤，操作2为洗涤和烘千，故A错误：B项，SO2是共价晶 0.25mol=35g。 体，没有分子，故B错误：C项，由除杂原理可知副反应为： 答案：(1)r(Na)>r(Al)>r(Si)(2)BD(3)OH+ 2Mg十Si△Mg,Si,故C正确：D项，当有2mol电子转移 AK(OH) -[A1(OH),] (4)一3(5)C3N,熔点比 SN,熔点高，原因为两者都是共价晶体，碳原子半径比硅 时，参加反应的Mg物质的量为1mol,能生成0.5mol单质 原子半径小，键长短，键能大，因此CN,熔点比SN熔 硅，但因有副反应发生，最终获得的S的质量少于14g,故 得4×3e D错误。] =Si,N,+6CO(7)35g 9.A[A项，二氧化锰固体与浓盐酸加热反应生成氯气，而I 点高(6)3S0,+6C+2N高温 个 装置没有酒精灯，因此工装置不可用于二氧化锰固体与浓盐 失6×2e 酸反应制备氯气，故A错误；B项，氢气中含有水蒸气，根据 真题再现 SiHCI3遇水会剧烈反应，则装置Ⅱ中盛装的是浓H2SO,其 1.C「A项，四羊方尊由青铜制成，在当时铜的治炼方法还不 作用是千燥氢气，根据SiHCI的沸点：31.85℃，则装置Ⅲ 成熟，铜中常含有一些杂质，因此青铜属合金范畴，A正确； 烧杯盛装的是温度高于32℃的温水，将SHCI,变为气体以 B项，竹木简牍由竹子、木片等原料制成，竹子、木片的主要 便进入到V中与氢气反应，故B正确：C项，氢气和氧气混合 成分为纤维素，B正确；C项，蔡伦用碱液制浆法造纸，将原 加热会发生爆炸，因此实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活 料放在碱液中蒸煮，原料在碱性环境下发生反应使原有的粗 塞，收集尾气验纯，再预热装置N石英管，故C正确；D项，根 浆纤维变成细浆，该过程涉及化学变化，C错误；D项，陶瓷 据用SiHC1与过量H2在1100~1200℃反应制备高纯 是利用黏土在高温下烧结定型生成硅酸盐产品，D正确。] 硅，因此V中发生反应的化学方程式为SiHCI,,十H,高温 2.D[A项，根据反应的化学方程式，碳元素的化合价由十4 价降为十2价，故CO为还原产物，A错误；B项，氢元素化合 Si+3HC1,故D正确。 价由一1升为十1，故SiH4发生氧化反应，B错误；C项，反应 1O.B[利用NaOH溶液实现“碳捕获”吸收器中，NaOH溶液 中氧化剂为二氧化碳，还原剂为SH,,则氧化剂与还原剂的 用喷淋方式加入，增大反应物之间的接触面积，充分吸收二 物质的量之比为4：1，C错误；D项，根据反应方程式可知， 氧化碳，环节中，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，碳酸钠 H元素的化合价由一1升高至+1，因此生成1 mol SiO2时， 与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，发生反应的 转移8mol电子，D正确。] 化学方程式为Na2CO+Ca(OH)2 -CaCO3￥+ 假期必刷18 2NaOH,CaCO3需从溶液中过滤出来再高温煅烧，生成的 素养提升 CaO循环使用。A项，NaOH溶液喷成雾状，可增大反应 1.C2.D3.D4.C5.D 物接触面积，提高CO,吸收率，A正确；B项，环节a为 6.A[根据Y在化合物中呈十1价，质量数为7，可知为1i元 Na,CO,和Ca(OH),生成CaCO,需从溶液中过滤出来再 素；根据核反应的质量守恒，X元素质量数为11，质子数为 高温煅烧，故基本操作不是蒸发结晶，B错误；C项，NaOH 5,是B元素。A项，HB)3具有弱酸性，可中和皮肤上的氢 和CO在流程中既有消耗，也有生成，可循环利用，C正 氧化钠，正确。B项，Li单质在空气中燃烧只生成Li,O,错 确：D项，Na2CO3可以和CO,反应，因此可用Na2CO3溶 误。C项，B和H元素均属于非金属元素，应形成共价化合 液代替NaOH溶液，D正确。] 物，错误。D项，5i和Li属于质子数相同，而中子数不同 11.解析：M、R均位于元素周期表的第三周期，M为十1价、R 的同种元素的不同原子，属于同位素，错误。 为十3价；两元素原子的质子数之和为24，M是Na、R是 7.BD[依据LiTFSI的结构图，初步判断A、B、C、D、E的共 Al,该硅酸盐的化学式为Na2O·AlO2·2SiO2·nH,O。 价键的成键数目分别为4、2、2、1、6：结合C与E位于同一主 (1)该硅酸盐中同周期元素是Na、A1、Si,根据同周期元素 族，首先明确C为O,E为S:再依据A、B、C、D为同一短周 从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径由大到小的顺序 期元素，明确A为C,D为F;回看LiTFSI的结构图，它是由 为r(Na)>r(Al)>r(Si):(2)常温下，铝与氯化铜溶液反应 L和带一个单位负电荷的阴离子形成，由此可见B已经形 生成氯化铝和铜单质；常温下，铝与氧化铁不反应；铝常温 成的共价键数目为2，但是带有一个单位负电荷，故B为N。 下与浓硫酸发生钝化反应；铝常温下与碳酸钠溶液不反应 A.空气中含量最高的元素为N,而C为O,B是N,A错误； 因此不能与R单质发生反应的是BD:(3)M、R两种元素的 B.D、C、E的简单气态氢化物分别为HF、H2O、H2S,F和O