届高三化学一轮复习针对训练碳硅及其化合物.docx

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届高三化学一轮复习针对训练碳硅及其化合物

绝密★启用前

2019届高三化学一轮复习针对训练：

碳、硅及其化合物

试卷副标题

考试范围：

xxx；考试时间：

100分钟；命题人：

xxx

题号

一

二

三

总分

得分

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明

评卷人

得分

一、单选题

1．碳是构成地球生命的重要元素。

下列说法错误的是

A．碳的化合物数量众多，分布极广B．向空气中排放二氧化碳会形成酸雨

C．碳原子彼此可结合成长链或各种环状D．煤、石油、天然气属于不可再生碳资源

2．给下列溶液中通入CO2气体，不可能产生沉淀的是（）

A．氯化钙和硝酸钡的混合液B．稀的水玻璃

C．偏铝酸钠溶液D．碳酸钠饱和溶液

3．科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。

下列关于硅的说法中正确的是（　　）

A．自然界中硅元素的含量最丰富B．自然界中存在大量单质硅

C．高纯度的硅被用于制做计算机芯片D．光导纤维的主要成分是Si

4．下列关于SiO2和CO2的叙述中正确的是（）

A．两者都是酸性氧化物，故都不与酸反应

B．两者都可以与NaOH溶液反应

C．CO2的熔、沸点比SiO2高

D．两者都能与水反应生成对应的酸

5．据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。

下列关于二氧化硅的说法中，正确的是（）

A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物

B．将二氧化碳通入硅酸钠溶液可以得到硅酸

C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强

D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

6．下列关于碳和硅的叙述，正确的是

A．其单质在加热时都能跟氧气反应

B．其氧化物都能跟氢氧化钠溶液反应

C．其含氧酸可由相应的氧化物溶于水得到

D．其单质化学性质稳定，都能以游离态存在于自然界中

7．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是

A．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维

B．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒

C．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂

D．NH3易溶于水，可用作制冷剂

8．“皇上,您还记得当年大明湖畔的夏雨荷吗?

”据不明野史记载,当年皇上留给夏雨荷一块10克拉的紫色宝石,该宝石熔沸点特别高,硬度非常大,难溶于水和常见的有机溶剂,当然,价钱也是特别贵的。

你觉得该宝石的成分是下列那种物质（）

A．I2B．KMnO4C．SiO2D．Cu

9．下列关于CO2和SiO2性质的说法中，不正确的是

A．CO2与SiO2在物理性质上差别很大

B．SiO2不与CaCl2溶液反应，而CO2通入CaCl2溶液中可得到白色沉淀

C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，都能与NaOH溶液反应

D．CO2通入到水玻璃中可以得到硅酸

10．下列关于硅酸的叙述,错误的是（　　）

A．硅酸是一种很弱的酸

B．硅酸可由二氧化硅与水反应制得

C．硅酸不稳定,加热脱水会生成二氧化硅

D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得

11．下列有关硅及其化合物的描述不正确的是

A．SiO2可用于制造光导纤维B．H2SiO3可以用二氧化硅和水反应制得

C．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料制成的D．盛装NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞的原因是因为玻璃塞与NaOH溶液反应

12．在雷达的微波过滤器里使用的铁氧磁性体，如钇铁石榴石Y3Fe5O12，其中Y是ⅢB族稀土元素。

下面有关钇铁石榴石的叙述中正确的是

A．可表示为3YO3·3FeO·Fe2O3

B．可表示为Y3O5·Fe3O4·Fe2O3

C．其中钇、铁的化合价均为+3价

D．其中钇、铁的化合价均有+2、+3价

13．下列关于硅及其化合物的说法不正确的是

A．高纯硅具有良好的半导体性能，可制成硅芯片、光电池、光导纤维等

B．二氧化硅能与氢氟酸反应，可用氢氟酸刻蚀玻璃

C．向硅酸钠溶液中滴加稀盐酸有不溶物生成，实验室可用该方法制备硅酸

D．“硅胶”由硅酸凝胶经干燥、脱水制得，常用作食品、药品等的干燥剂

14．在水玻璃中通入少量的CO2气体,充分反应后加热蒸干,再高温充分灼烧,冷却后所得的固体物质为（    ）

A．Na2SiO3B．Na2SiO3 与Na2CO3

C．SiO2 与Na2CO3D．SiO2 、Na2SiO3及Na2CO3

15．下列各组物质中，均属于硅酸盐工业产品的是

A．陶瓷、水泥B．水玻璃、玻璃钢

C．单晶硅、光导纤维D．石膏、石英玻璃

16．化学与生活密切相关，下列说法正确的是

A．含有食品添加剂的食物对人体健康均有害

B．普通玻璃和氮化硅陶瓷都属于新型无机非金属材料

C．大力推广应用燃煤脱硫技术可减少硫氧化物对空气的污染同时可制得石膏产品

D．为消除碘缺乏病政府规定在食盐中必须添加一定量的KI

17．2018年是“2025中国制造”启动年，而化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关，下列有关化学知识的说法错误的是

A．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”

B．我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维是一种非金属材料

C．用聚氯乙烯代替木材，生产快餐盒，以减少木材的使用

D．碳纳米管表面积大，可用作新型储氢材料

18．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制晶的主要原料。

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．制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅，在该副反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：

1

C．SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl，据此推测SiHCl3中硅元素的化合价为+2价

D．Y与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应

第II卷（非选择题）

请点击修改第II卷的文字说明

评卷人

得分

二、填空题

19．硅是最理想的太阳能电池材料，高性能晶硅电池是建立在高质量晶硅材料基础上的。

工业上可以用如图所示的流程制取高纯硅。

（1）硅在周期表中的位置是_______________，反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比为：

__________________

（2）粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3（沸点31.8℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和SiH2Cl2（沸点8.2℃）、SiH3Cl（沸点-30.4℃）提纯SiHCl3采用的方法为__________，整个过程中可以循环利用的物质X是：

_____________（填化学式）

（3）提纯粗硅的过程中必须严格控制无水无氧，原因之一是硅的卤化物极易水解，写出SiCl4遇水剧烈反应的化学方程式___________________________________

（4）硅在有HNO3存在的条件下，可以与HF生成H2SiF6，同时有不溶于水的气体生成，该气体遇空气变为红棕色，硅单质发生的化学方程式为_____________________________________________________

（5）某工厂用100吨纯度为75%的石英砂为原料经第一步反应制得的粗硅中含硅28吨，则该过程中硅的产率是：

__________（精确到小数点后两位）

评卷人

得分

三、实验题

20．为了探究HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的实验装置，一次实验即可达到实验目的（不必选用其他酸性物质）请回答下列问题：

（1）锥形瓶中装有某种可溶性正盐溶液，则分液漏斗中所盛试剂应为_______。

（2）装置B中所盛的试剂是_______，其作用是_______。

（3）装置C中所盛的试剂是_______，C中所发生反应的离子方程式为_______。

（4）由此得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱顺序是____________。

参考答案

1．B

【解析】A.碳是构成有机物的基础元素，有机物的种类远多于无机物，所以碳的化合物数量众多，分布极广，故A正确；B.二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸的酸性很弱，不会形成酸雨，故B错误；C.碳原子有四个价电子，能与其他原子形成四个共价键（可以是单键，也可以是双键或三键），且碳原子之间也能相互成键，可以形成碳链，也可以形成碳环，故C正确；D.煤、石油、天然气等是远古时代的动植物在地下发生复杂的物理、化学变化形成的，属于不可再生碳资源，故D正确；故答案选B。

2．A

【解析】A．碳酸酸性比盐酸、硝酸弱，二氧化碳与氯化钙和硝酸钡不反应，没有沉淀生成，故A选；B．水玻璃是硅酸钠溶液，硅酸钠可以和碳酸反应生成碳酸钠和硅酸，硅酸是白色不溶于水的沉淀，故B不选；C．碳酸酸性大于氢氧化铝，将二氧化碳通到偏铝酸钠溶液中，会产生氢氧化铝白色沉淀，故C不选；D．碳酸钠与二氧化碳和水反应，既消耗了水，且反应生成溶解度较小的NaHCO3，所以一定有沉淀析出，故D不选；故选A。

3．C

【解析】

A项，硅在地壳中含量次于氧，居第二位，故A错误；B项，硅在自然界主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，故B错误；C项，晶体硅是常用的半导体材料，常用于制造计算机芯片，故C正确；D项，光导纤维的主要成分是二氧化硅，故D错误。

点睛：

本题考查硅和二氧化硅的性质和用途，考查的知识来源于课本，以识记为主，注意加强基础知识的积累。

4．B

【解析】

试题分析：

两者均为酸性氧化物，二氧化硅能与HF反应；其熔沸点均比二氧化碳的高；二氧化硅难溶于水，不能与水反应生成对应的酸。

考点：

iO2和CO2的性质。

5．B

【解析】二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅不溶于水，不能和水反应生成硅酸，A错误；碳酸的酸性比硅酸强，B正确；该反应是在非溶液状态下进行的反应，属于用不挥发性的酸酐来制取挥发性的酸酐，所以二氧化硅在高温下与碳酸钠的反应不能作为判断硅酸与碳酸酸性强弱的依据，C错误；二氧化硅可以与氢氟酸发生反应，D错误。

6．A

【解析】

【详解】

A.其单质在加热时都能跟氧气反应，生成二氧化碳、二氧化硅，A正确；

B.二氧化碳、二氧化硅都能跟氢氧化钠溶液反应，CO与氢氧化钠溶液不反应，B错误；

C.二氧化碳溶于水生成碳酸，二氧化硅不溶于水，C错误；

D.硅是亲氧元素，不能以游离态存在于自然界中，硅全部以化合态存在与自然界中，D错误。

答案选A。

7．C

【解析】A.光导纤维的主要成分为二氧化硅，是利用光的全反射原理，与二氧化硅的硬度大小无关，故错误；B.ClO2具有氧化性而使蛋白质变性，所以可用于自来水的杀菌消毒，故错误；C.Na2O2吸收CO2产生碳酸钠和O2，且人呼出的水蒸气也能和过氧化钠反应生成氧气，氧气能供给呼吸，所以可用作呼吸面具供氧剂，故正确；D.NH3容易液化而吸收热量导致周围环境温度降低，所以用作制冷剂，与氨气溶于水无关，故错误；故选C。

8．C

【解析】

分析：

根据该宝石熔沸点特别高，硬度非常大，难溶于水和常见的有机溶剂分析判断其晶体类型。

详解：

该宝石熔沸点特别高，硬度非常大，难溶于水和常见的有机溶剂，说明形成的晶体类型应该是原子晶体。

则

A、I2形成的晶体是分子晶体，A错误；

B、KMnO4形成的晶体是离子晶体，B错误；

C、SiO2形成的晶体类型是原子晶体，C正确；

D、Cu形成的晶体是金属晶体，D错误，答案选C。

9．B

【解析】

【详解】

A．二氧化碳为分子晶体，二氧化硅为原子晶体，二者结构不同，所以物理性质不同，A正确；

B．盐酸的酸性强于碳酸，二氧化碳与氯化钙溶液不反应，B错误；

C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，都能与NaOH溶液反应，C正确；

D．碳酸酸性强于硅酸，CO2通入到水玻璃中可以得到硅酸，D正确；

答案选B。

【点睛】

本题考查了二氧化碳、二氧化硅性质判断，熟悉较强酸制备较弱酸规律、熟悉酸性氧化物、二氧化碳、二氧化硅晶体结构是解题的关键，题目难度不大。

B选项是解答的易错点。

10．B

【解析】A对硅酸是一种弱酸，不溶于水

B错二氧化硅不溶于水，不能和水反应生成硅酸

C对硅酸不稳定，加热分解生成二氧化硅和水

D对强酸制取弱酸，盐酸的酸性比硅酸强，能制的硅酸。

11．B

【解析】试题分析：

A、SiO2可用于制造光导纤维，A正确；B、二氧化硅不溶于水，不能直接之比硅酸，B错误；C、普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料制成的，C正确；D、盛装NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞是因为玻璃塞与NaOH溶液反应生成粘性很强的硅酸钠，D正确，答案选B。

考点：

考查硅及其化合物的性质

12．C

【解析】

【详解】

Y是ⅢB族稀土元素，钇（Y）元素的化合价为+3价，根据化合物中元素正负化合价的代数和为0，设铁元素的化合价为x，则（+3）×3+5x+（-2）×12＝0，解得x＝+3，即铁元素的化合价为+3价。

A．FeO中铁元素的化合价为+2价，则表示方法错误，应该是3Y2O3·5Fe2O3，A错误；

B．Y3O5•Fe3O4•Fe2O3中Y的化合价不是+3价，铁元素的化合价有+2、+3价，B错误；

C．根据以上分析可知其中钇、铁的化合价均为+3价，C正确；

D．根据以上分析可知其中钇、铁的化合价均为+3价，D错误；

答案选C。

13．A

【解析】本题主要考查硅及其化合物的性质。

光导纤维的成分是二氧化硅，故A错。

答案选A。

14．A

【解析】水玻璃是Na2SiO3的水溶液，通入少量CO2后，Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓，溶液中还剩余Na2SiO3。

同时溶液中存在Na2CO3+H2O

NaHCO3+NaOH、NaHCO3+H2O

H2CO3+NaOH、Na2SiO3+2H2O

H2SiO3+2NaOH，加热能促使上述水解平衡正向移动，同时H2CO3分解生成CO2也会挥发，导致生成更多的NaOH进而溶解H2SiO3生成Na2SiO3，而Na2SiO3高温不分解，所以最后得到的固体物质是Na2SiO3。

正确答案A。

点睛：

盐类的水解平衡建立后，加热可以使平衡正向移动，增大盐类的水解程度。

在加热蒸干的过程中，如果水解产物可以以气体形式脱离溶液而存在，就会使得水解趋于完全从而导致加热蒸干后溶液中溶质的变化。

例如FeCl3溶液，加热过程中水解生成的HCl不断挥发，溶液中逐步生成Fe（OH）3，并且在灼烧时分解生成Fe2O3。

15．A

【解析】A、制陶瓷的主要原料是粘土，制备水泥主要原料是石灰石和粘土，都通过高温加热，水泥主要成分为3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3，陶瓷、水泥属于硅酸盐工业产品，故A正确；B、水玻璃是硅酸钠的水溶液、玻璃钢（FRP）亦称作GFRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。

故B错误；C.单晶硅是硅单质、光导纤维主要成分为二氧化硅，故C错误；D.石膏主要成分是硫酸钙、石英玻璃主要成分为二氧化硅，故D错误；

点睛：

本题考查硅酸盐产品，难度较小，解题关键：

明确物质的组成，注意基础知识的积累掌握．易错点B，水玻璃是硅酸钠的水溶液、玻璃钢（FRP）亦称作GFRP，即纤维强化塑料。

16．C

【解析】

【详解】

A．食品添加剂是为了增加食物的营养价值、保质期而添加的物质，含量在一定范围内有益身体健康，过量会对人产生危害，A错误；

B．普通玻璃是传统无机非金属材料，氮化硅陶瓷则属于新型无机非金属材料，B错误；

C．大力推广应用燃煤脱硫技术可减少硫氧化物对空气的污染，燃烧产生的二氧化硫与熟石灰反应最终转化为硫酸钙，因此可制得石膏产品，C正确；

D．为消除碘缺乏病，政府规定在食盐中必须添加一定量的碘元素的化合物，由于KI有苦涩味，而且在使用过程中容易被氧化为I2，因此一般添加KIO3，D错误。

答案选C。

17．C

【解析】

【详解】

A．二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水，所以高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，二氧化硅能够被碱腐蚀而造成断路，A正确；

B．碳纤维是碳的一种单质，属于非金属材料，B正确；

C．聚氯乙烯难降解，大量使用能够引起白色污染，且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒等，C错误；

D．碳纳米管表面积大，据有较大的吸附能力，所以可以用作新型储氢材料，D正确；

答案选C。

18．B

【解析】A.电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，Y和Z点燃化合，其中Y还能与将硅从其化合物中还原出来，这说明Y、Z分别为H2、Cl2，A正确；B.制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅：

3C+SiO2

SiC+2CO↑，在该副反应中碳既是氧化剂，也是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：

2，B错误；C.SiHCl3中H是＋1价，Cl是－1价，则硅元素的化合价为+2价，C正确；D.氢气与SiHCl3制备多晶硅的反应：

SiHCl3+H2＝Si+3HCl，属于置换反应，D正确，答案选B。

19．第三周期第IVA族1:

2蒸馏或分馏HClSiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl或3SiCl4+4H2O=H3SiO4↓+4HCl3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO↑+8H2O0.80或80.00%

【解析】

（1）硅是14号元素，在周期表中位于第三周期第IVA族，反应1为二氧化硅和碳的反应：

SiO2+3C

SiC+2CO，反应中氧化剂是二氧化硅和C，还原剂是C，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:

2，故答案为：

第三周期第IVA族；1:

2；

（2）SiHCl3（沸点31.8℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和SiH2Cl2（沸点8.2℃）、SiH3Cl（沸点-30.4℃），由于沸点差别较大，可以通过分馏除去杂质；氯化氢与粗硅反应生成SiHCl3，SiHCl3与氢气又反应生成硅和氯化氢，氯化氢可以循环利用，故答案为：

分馏；HCl；

（3）提纯粗硅的过程中必须严格控制无水无氧，原因之一是硅的卤化物极易水解，SiCl4遇水剧烈反应的化学方程式为SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl，故答案为：

SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl；

（4）硅在有HNO3存在的条件下，可以与HF生成H2SiF6，同时有不溶于水的气体生成，该气体遇空气变为红棕色，说明生成了一氧化氮，反应的化学方程式为3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO↑+8H2O，故答案为：

3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO↑+8H2O；

（5）100吨纯度为75%的石英砂中含有二氧化硅的质量为75t，其中含有硅元素75t×

=35t，经第一步反应制得的粗硅中含硅28吨，该过程中硅的产率=

×100%=80.00%，故答案为：

80.00%。

20．盐酸碳酸氢钠溶液除去CO2中混有的HCl硅酸钠溶液CO2+H2O+SiO32-=CO32-+H2SiO3↓HCl＞H2CO3＞H2SiO3

【解析】

【详解】

（1）根据较强酸制取较弱酸的原则，分液漏斗中应盛放三种酸中最强的酸，最强的酸是盐酸，所以分液漏斗中所盛试剂名称是盐酸；

（2）盐酸有挥发性，导致生成的二氧化碳气体中含有HCl气体，会对实验造成干扰，所以B装置要盛放能除去HCl气体，且不引入新的杂质、不能和二氧化碳反应的药品，一般常用饱和碳酸氢钠溶液，该试剂的作用是除去二氧化碳中的HCl气体杂质；

（3）硅酸钠能和二氧化碳、水反应生成硅酸和碳酸钠，反应的离子方程式为CO2+H2O+SiO32-＝CO32-+H2SiO3↓；

（4）根据以上分析可知盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱顺序是HCl＞H2CO3＞H2SiO3。

【点睛】

本题主要考查了酸性强弱的比较实验设计，试剂选择，离子方程式的书写，根据较强酸制取较弱酸结合实验操作步骤来分析解答，熟练掌握物质性质是解题的关键。