第三章 课时冲关十二 无机非金属材料（教用版）-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮课时作业（鲁科版·多选）

高考总复习化学(LK) 课时冲关十二 学生用书 一、选择题：每题只有一个选项符合题意 1.(2025·南宁市武鸣区高三开学考)中华民族文 明源远流长，众多珍贵文物折射出五千年璀璨 文明。下列文物的主要成分属于无机非金属材 料的是 ( 文 物 选A.西汉素B.清紫檀 C.五羊 D.青玉交 项纱禅衣 雕花宝座 方尊 龙钮玉玺 解析：D[A.西汉素纱禅衣主要成分为蛋白 质，属于天然有机高分子材料，A不符合题意； B.清紫檀雕花宝座主要成分为纤维素，属于天 然有机高分子材料，B不符合题意；C.五羊方尊 主要成分为合金，属于金属材料，C不符合题 意；D.青玉交龙钮玉玺由玉雕刻而成，玉的主要 成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，D符合 题意。] 2.(2021·全国乙卷)我国提出争取在2030年前 实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善 环境、实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指 CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中 能促进碳中和最直接有效的是 ( A.将重质油裂解为轻质油作为燃料 B.大规模开采可燃冰作为新能源 C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D.研发催化剂将CO2还原为甲醇 解析：D[A项，将重质油裂解为轻质油并不能 减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的， 故A不符合题意；B项，大规模开采可燃冰作 为新能源，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳 中和的要求，故B不符合题意；C项，通过清洁 煤技术减少煤燃烧污染，不能减少二氧化碳的 排放量，达不到碳中和的目的，故C不符合题 意；D项，研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇， 可以减少二氧化碳的排放量，达到碳中和的目 的，故D符合题意。] 3.下列有关碳和碳的化合物的说法中，错误的是 A.金刚石和石墨物理性质不同，是因为它们的 碳原子排列方式不同 B.一氧化碳、二氧化碳、葡萄糖都属于有机物 C.木炭、一氧化碳在一定条件下都能与氧化铜 反应 D.大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物 的光合作用 ·52 无机非金属材料 P403 解析：B[石墨中存在层状结构，金刚石是空间 网状结构，所以它们的碳原子排列方式不同，物 理性质不同，故A正确；一氧化碳、二氧化碳是 碳的氧化物不属于有机化合物，葡萄糖属于有 机化合物，故B错误；C、C)具有还原性，CuO 具有氧化性，在加热条件下，木炭、一氧化碳都 能与氧化铜发生反应，故C正确；绿色植物的光 合作用是把二氧化碳和水转化为储存能量的有 机物，并释放出氧气，所以大气中二氧化碳的消 耗途径主要是绿色植物的光合作用，故D 正确。] 4.A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种短周期 主族元素R,它们能发生如图所示的转化关系， 已知A、B、D、E四种物质均难溶于水，单质R 能与NaOH溶液反应生成盐和氢气。下列说法 正确的是 ( 焦炭、高温 →D NaOH溶液 ① ④ 石灰石、高温 CaCl2溶液 A B ② ⑤ 加热 E、过量盐酸 ③ ⑥ A.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1:1 B.化合物A既能溶于NaOH溶液，又能溶 于HF C.反应④的离子方程式为2R+2OH+2H,O —2RO2+3H2↑ D.化合物C的溶液与反应①产生的气体能够发 生化学反应 解析：B[反应①的化学方程式为SiO2十2C 高温S1十2C0个，由方程式可知，氧化剂与还原 剂的物质的量之比为1：2，A项错误；SiO2既 能与Na(OH溶液反应，又能溶于HF,B项正确； 反应④的离子方程式为Si十2OH+H2O一 SiO十2H2个，C项错误；反应①产生的气体是 CO,Na2SiO3溶液与CO不反应，D项错误。] 5.(2025·东莞市高三检测)陶瓷是火与土的结 晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化 学有着密切的关系。下列说法错误的是() A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自 氧化铁 B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高 温烧结而成 C.陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分 是硅酸盐 D.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸、碱侵蚀、抗氧 化等优点 解析：A[“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青 色与氧化亚铁有关，而氧化铁显红色，A项错 误；秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而 成，B项正确；陶瓷以黏土为原料，经高温烧制 而成，属于人造材料，主要成分是硅酸盐，C项 正确；陶瓷主要成分是硅酸盐，硅酸盐中硅元素 化合价处于最高价，化学性质稳定，具有耐酸、 碱侵蚀、抗氧化等优点，D项正确。] 6.水泥主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的 铁、铝等金属的氧化物。实验室测定水泥样品 中钙含量的过程如图所示： 困氯化铵→沉淀A 相盐酸，硝酸L-迷液氢水pH4原酸饲疏酸KM0,法测定 以下判断不正确的是 A.沉淀A的主要成分是SO2 B.沉淀B的主要成分是Fe(OH)3、A1(OH)3 C.KMnO,法测定的离子方程式为2MnO,+ 6H++5H2C2O,—2Mn2++10CO2↑ +8H2O D.草酸钙沉淀生成后必须过滤、洗涤，附在沉淀 上的草酸铵溶液会导致测定结果偏低 解析：D[水泥的主要成分为CaO、SiO2,并含 有一定量的铁、铝等金属的氧化物，加入氯化 铵、盐酸和硝酸，由于二氧化硅与酸不反应，则 得到的沉淀A为SiO2,滤液中含有Ca2+、Fe3+ A13+等离子，加入氨水调节pH为4~5，可生成 Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，加热的目的是防止 生成胶体而难以分离，滤液主要含有Ca2+,加入 草酸铵可生成草酸钙沉淀，加入硫酸用高锰酸 钾滴定，草酸钙沉淀上有草酸铵溶液，会导致测 定结果偏高。] 7.青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受 限制的46种化学品之一，其化学式为 Na2Fe,SiO22(OH)2。青石棉用稀硝酸处理时， 还原产物只有NO,下列说法不正确的是() A.青石棉是一种硅酸盐产品 B.青石棉能完全溶解在NaOH溶液中 C.青石棉的化学组成可表示为Na2)·3Fe)· FezO3·8SiO2·H2O D.1mol青石棉能使1 mol HNO3被还原 解析：B[青石棉是一种硅酸盐产品，A项正 确；从青石棉的组成上看，铁的氧化物不能与 NaOH溶液反应，所以青石棉不能完全溶解在 NaOH溶液中，B项错误；青石棉的化学组成可 表示为NaO·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O, C项正确；1mol青石棉与足量硝酸反应时， 3 mol Fe2+→Fe+,失去3mol电子，还原产物 只有NO,故1mol青石棉能使1 mol HNO3被 还原，D项正确。] 8.下列离子方程式中书写正确的是 A.水玻璃中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3十 CO,+H2 O-2Na+CO+H,SiO B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH) +2CO,--Ca+2HCO ·52 第三章物质的性质与转化 C.二氧化硅与氢氟酸反应：SiO2十4H十4F -SiF4↑+2H2O D.二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2十2OH一 SiO+H2O 解析：D[离子方程式为SiO+2CO2十2H2O 一一H2SiO3↓十2HCO3,A项错误；CO2过量， 离子方程式为CO2十OH—HCO3,B项错 误；HF是弱酸，应写分子式，C项错误；SiO2溶 于烧碱溶液中：SiO2十2OH—SiO?十H2O, D项正确。] 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意 9.二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合 物的重要原料（各种转化见图）。下列说法正确 的是 ) 图共S四款因 H匹S证 SiO NaOH Naz SiOa HC!H.SiO. △ 硅胶 (xSiO2·yH2O) H2O Na:CO Na,SiO 高温 +C)2 A.SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应， 属于两性氧化物 B.SiO2和Si都是光导纤维材料 C.硅胶吸水后可重复再生 D.图中所示转化反应都是非氧化还原反应 解析：C[A.两性氧化物的定义为与酸和碱反 应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应得 到的SiF4不属于盐类，所以SiO2不是两性氧化 物，SiO2属于酸性氧化物，A错误；B.SiO2是光 导纤维材料，Si为半导体材料，B错误；C.硅胶 表面积大，吸附力强，硅胶吸附水分后，可通过 热脱附方式将水分除去而重复使用，C正确； D.图中二氧化硅与氢氟酸、氢氧化钠、碳酸钠的 反应，硅酸钠与盐酸的反应，硅酸的分解，硅酸 的生成，元素的化合价都没有发生变化，是非氧 化还原反应，而Si与Cl2反应产生SiC14的反应 及SiCl4与H2反应产生Si单质的反应属于氧 化还原反应，因此反应不全是非氧化还原反应， D错误。] 10.用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与 “溶液”对应关系错误的是 ( 选项 操作及现象 溶液 A 通入C)2,溶液变浑浊 饱和Na2C()3溶液 通人C()2,溶液变浑浊，继续 B 通C)2至过量，浑浊消失 Na2SiO3溶液 通入CO2,溶液变浑浊，再加 Ca(Cl))2溶液 入品红溶液，红色褪去 通入C()2,溶液变浑浊，继续 D 通C()2至过量，浑浊消失，再 澄清石灰水 加入足量NaOH溶液，又变浑浊 高考总复习化学(LK) 解析：B[A项，由于Na,CO3的溶解度大于 NaHCOs,Naz COs+CO2+H2O 2 NaHCO3,因而会析出NaHCO3晶体，正确；B 项，C),+Na SiO3+HO—Na,CO3+HSiO↓， CO+Na CO3+H2O--2NaHCO3,H2 SiO 与CO2不反应，浑浊不会消失，错误；C项， CO2+Ca (C1O)2+H2O--CaCO3+ 2HC1O,溶液变浑浊后加入品红溶液，被HC1O 氧化褪色，正确；D项，首先CO2十Ca(OH)。 一-CaCO3↓十H,O,继续通CO2,生成可溶于 水的Ca(HCO3)2,再加入足量的NaOH,则： 2NaOH+Ca(HCO3),--CaCO+Na,CO 十2H2(O,溶液又变浑浊，正确。] 11.向某碳酸钠溶液中逐滴加入1mol·L1的盐 酸，测得溶液中C1、HCO的物质的量随加 入盐酸体积的关系如图所示，其中n2：n1= 3：2,则下列说法中正确的是 n/mol CI- 05 HCO 0 abV(盐酸)L A.Oa段反应的离子方程式与ab段反应的离 子方程式相同 B.该碳酸钠溶液中含有0.5 mol Na2CO C.b点的数值为0.6 D.b点时生成C)2的物质的量为0.3mol 解析：BC[结合图像知Oa段反应为CO十H 一一HCOa点后：HCO+H一一HO十CO2个， A项错误；由加入aL盐酸时生成HCO3为 0.5mol,则n(HC)=0.5mol可知， n(Na2CO3)=0.5mol,B项正确；由n2:m=3：2, 可推知n2=0.6mol,n1=0.4mol,C项正确； b,点产生n(CO2)=0.1mol,D项错误。] 12.(2025·扬州市高三开学考)多晶硅是单质硅 的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及 高纯硅芯片的主要原料。如图为第三代工业 制取多晶硅流程，已知图中的Y在Z中燃烧产 生苍白色火焰。 饱和食盐水电解Y 1点燃 袋葵制粗建粉碎合成3H回提纯sC-还原一品 下列说法错误的是 A.Y、Z分别为H2、C1 B.焦炭和石英制取粗硅的反应为：Si)2十2C 高温si十2C0↑ C.SiHCI3极易水解，其完全水解的产物为 H2SiO3、H2、HC1,据此推测SiHCI3.中氢元 素的化合价为+1 D.Y与SiHCI,制备多晶硅的反应属于置换 反应 解析：C[饱和食盐水电解生成氢氧化钠、氢 气和氯气，焦炭与二氧化硅反应生成粗硅与一 氧化碳，氢气、氯气反应生成氯化氢，粗硅和氯 ·526 化氢作用、并经提纯后得SiHCI,再用氢气还 原SiHCI3得到多晶硅；电解饱和食盐水得到 氢气、氯气和氢氧化纳，其中H2在Cl2中燃烧 产生苍白色火焰，而且Y具有还原性，所以Y、 Z分别为H2、C12,故A正确；高温下，焦炭和 石英反应得到粗硅、CO,反应为：SiO2+2C 高温Si十2C0个，故B正确；SiHC1,极易水解， 其完全水解的产物为HSiO3、H2、HC1, SiHC13中硅元素的化合价为十4，C1是一1价， 反应前后二者化合价不变，SiHCI3中H是一1 价，一1价氢与水中十1价氢发生归中反应得 到氢气，故C错误；氢气与SiHCI制备多晶硅 反应的化学方程式为：SiHC1,十H,高温s1十 3HC1,反应物是单质和化合物，生成物是另一 种单质和化合物，属于置换反应，故D正确。] 三、非选择题 13.(2023·山东卷)三氯甲硅烷(SiHCI)是制取 高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点 为31.8℃，熔点为-126.5℃，易水解。实验 室根据反应Si+3HC1二SiHCI,+H2,利用 如图装置制备SiHCl粗品（加热及夹持装置 略)。回答下列问题： HC 浓硫酸 管式炉日 泓一冷却液 冰水雪 NaOH 露 溶液 C D (1)制备SHCl时进行操作：(1)…；(i) 将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中；()通入 HC1,一段时间后接通冷凝装置，加热开始反 应。操作(1)为 ;判断制备反应结束 的实验现象是 图示装 置存在的两处缺陷是 (2)已知电负性CI>H>Si,SiHCI3在浓 NaOH溶液中发生反应的化学方程式为 (3)采用如下方法测定溶有少量HC1的SiHCI 纯度。 m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水 合物后，进行如下实验操作：① (② (填操作名称)，③称量等操作，测 得所得固体氧化物质量为m2g,从下列仪器中 选出①，②中需使用的仪器，依次为 (填标号)。测得样品纯度为 (用含 m1,m2的代数式表示)。 . 干燥剂 冰水 A B D 解析：三氯甲硅烷的制备实验。(1)利用Si和 HCI(气体)的反应制备SiHCI3,实验前要检查 装置气密性，故操作（ⅰ）为检查装置气密性。 制备反应结束时，Si完全反应，SiHCI(常温下 为无色液体)不再增加，则实验现象是管式炉 中固体消失、烧瓶中无液体滴下。装置中冷凝 管的作用是冷凝SiHC13,球形冷凝管中会有较 多SiHCI3残留，应该选择直形冷凝管，SiHCI 容易水解，D中水蒸气容易进入C中，C和D 之间应增加吸收水蒸气的装置。(2)已知电负 性CI>H>Si,则SiHCI.3中CI、H均为-1价， Si为+4价，SiHCI3在浓NaOH溶液中反应 生成Na2SiO3、H2、NaCl,配平反应的化学方程 式为SiHCI3+5NaOH--Na2Si(O3+H2个+ 3NaCl十2H2O。(3)由后续操作可知，SiHC1. 水解得到的硅酸水合物要先在坩埚中灼烧（得 到SiO2),然后在千燥器中冷却千燥SiO2,使用 的仪器分别为A、C。根据原子守恒可得关系 式SiHCI3.~SiO2,则m1g样品中SiHCI3的质 量为m,gX1355,故样品纯度为m,gX135.5 60 60 ÷m1gX10%=135.5m×100%。 60m1 答案：(1)检查装置气密性管式炉中固体消 失、烧瓶中无液体滴下使用球形冷凝管冷凝 SiHCI,C和D之间缺少吸水装置 (2)SiHCla +5NaOH -Na,SiO+H,+ 3NaCl+2H,O (3)灼烧冷却干燥 A、C 135.5m2 60m1 ×100% 14.碳及其化合物在生产、生活中有广泛的用途。 I.金刚砂SC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性， 应用广泛 (1)碳与同周期元素Q的单质化合仅能生成两 种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极 性分子，则Q元素在周期表中的位置为 R的电子式为 (2)一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石 反应结束冷却至室温后，回收CC14的实验操 作名称为 ,除去粗产品中少量钠的试 剂为 (3)碳还原制取SiC,其粗产品中杂质为Si和 SiO2。先将20.0gSiC粗产品加入到过量 NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢 气，过滤SiC固体11.4g,滤液稀释到1L。Si 与NaOH溶液反应的离子方程式为 ,硅酸盐的物质的量浓度为 Ⅱ.工业上向氨化的CaSO,悬浊液中通入适量 CO2,可制取(NH4)2S),其流程如图所示。 已知CaS),的Kp=9.1X104,CaCO3的Kp =2.8×104。请回答： 足量 适量 CSON甲巴Z过游滤液NH)sO 悬浊液 1CaCO,锻袋生石灰 (1)向甲中通入过量CO2 (填“有”或 “不”)利于CaCO3和(NH)2SO,的生成，原因是 ·527 第三章物质的性质与转化 (2)直接蒸干滤液得到的(NH,),SO,主要含 有的杂质是 (填含量最多的一种)。 (3)锅炉水垢中含有的CaSO,可先用Na2CO 溶液浸泡，使之转化为疏松、易溶于酸的 CaCO3,而后用酸除去。 ①CaSO,转化为CaCO3的离子方程式为 ②请分析CaS),转化为CaCO3的原理： 解析：I.(1)与C能形成两种气态化合物的为 O,会形成CO、CO2,其中CO2为非极性分子， 则Q为氧，非极性分子CO2的电子式 为：：O::C::O:; (2)得到的粗产品为不溶于液态CCL,的固体 物质，要分离CC14,可用过滤的方法，除去粗产 品中少量钠可用水或乙醇； (3)Si与NaOH反应的化学反应方程式为： Si+2NaOH+H2O=一Na2SiO3+2H2个，其 离子方程式为：Si+2OH+H2O一-SiO?+ 2H2个，由Si~2H2,则粗产品中Si为0.05mol 即0.05mol×28g/mol=1.4g,所以SiO2为 20.0g-1.4g-11.4g=7.2g,物质的量为 0.12mol,由Si原子守恒知Na2Si)3的物质的 量为0.05mol+0.12mol=0.17mol,溶液体 积为1L,浓度为0.17mol·L1; Ⅱ.(1)CO2与CO号反应转化为HCO3,从而 使CO浓度减小，不利于CaSO4转化为 CaCO3;所以通入过量的CO2不利于CaCO3 和(NH4),SO,的生成； (2)溶液中存在CO、SO、NH,直接蒸干 滤液得到的(NH,),SO,主要含有的杂质是 (NH4)2CO3; (3)①Na2CO3与CaSO,反应生成CaCO3和 NaSO,化学方程式为：CaS),(s)+CO5(aq) =CaCOs(s)+SO (ag); ②已知CaSO4的Kp=9.1X10-4,CaCO3的 Kp=2.8×104,CaSO,存在沉淀溶解平衡 CaS0(s)=一Ca2+(aq)+SO(aq),加 Na2CO3溶液后，CO与Ca+结合生成溶度 积更小的CaCO3沉淀，溶液中Ca+浓度减少， 使CaS),的溶解平衡向溶解的方向移动，从而 转化为CaCO3。 答案：I.(1)第二周期ⅥA族 :O::C::O:(2)过滤水或乙醇 (3)Si+20H+H,O-SiO+2H, 0.17mol·L Ⅱ.(1)不通入过量的CO2会使CO转化 为HCO3,从而CO浓度减小，不利于 CaS)4转化为CaCO3(2)(NH4)2CO (3)DCaSO,(s)+CO (aq)=CaCO3 (s)+ SO(aq)②CaSO,存在沉淀溶解平衡 CaS0,(s)-一Ca2+(aq)+SO}(aq),当加入 Na2CO溶液后，CO与Ca2+结合生成溶度 积更小的CaCO,沉淀，溶液中Ca2+浓度减少， 使CaS),的溶解平衡向溶解的方向移动