化學(xué)

大一輪復(fù)習(xí)第五章第26講碳、硅無(wú)機(jī)非金屬材料復(fù)習(xí)目標(biāo)1.了解碳、硅及其化合物的組成和成鍵特點(diǎn)。2.了解碳、硅兩種元素單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用，能用化學(xué)方程式表示其主要化學(xué)性質(zhì)。3.了解無(wú)機(jī)非金屬材料的組成、分類及其應(yīng)用價(jià)值。課時(shí)精練考點(diǎn)一碳族元素碳考點(diǎn)二硅二氧化硅考點(diǎn)三硅酸鹽無(wú)機(jī)非金屬材料練真題

明考向內(nèi)容索引考點(diǎn)一碳族元素碳1.碳族元素(1)碳、硅、鍺、錫、鉛均屬于第ⅣA族元素，又稱碳族元素，其價(jià)層電子排布式為

。(2)碳單質(zhì)的存在形式有金剛石、石墨、無(wú)定形碳、足球烯，它們互為____________。整合必備知識(shí)ns2np2同素異形體2.金剛石、石墨、C60的物理性質(zhì)

金剛石石墨C60晶體類型共價(jià)晶體混合型晶體分子晶體物理性質(zhì)熔點(diǎn)高，硬度大，不導(dǎo)電熔點(diǎn)高，硬度

，___導(dǎo)電熔點(diǎn)低，不導(dǎo)電主要用途鉆石制作，切割工具，鉆探機(jī)的鉆頭等做電極、潤(rùn)滑劑、鉛筆芯廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域小能3.CO2在自然界中的循環(huán)(1)CO2的主要來(lái)源：大量含碳燃料的燃燒。(2)自然界消耗CO2的主要反應(yīng)：①溶于江水、海水中：CO2+H2OH2CO3；②光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為O2；③巖石的風(fēng)化：CaCO3+H2O+CO2===

。Ca(HCO3)21.金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)(

)2.水墨畫可長(zhǎng)久保存不變色是因?yàn)樵诔叵绿嫉幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑(

)3.二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅，說(shuō)明二氧化碳具有酸性(

)4.低碳環(huán)保中的“碳”是指二氧化碳(

)5.石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸姆磻?yīng)屬于氧化還原反應(yīng)(

)6.向空氣中排放二氧化碳會(huì)形成酸雨(

)×√×√√×7.向CaCl2溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過(guò)量，渾濁消失(

)8.向氨化的飽和食鹽水中通入足量的CO2氣體，會(huì)析出晶體(

)×√1.(2024·孝感模擬)碳納米管，又名巴基管，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的一維量子材料，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。近些年隨著碳納米管及納米材料研究的深入，其廣闊的應(yīng)用前景也不斷地展現(xiàn)出來(lái)。下列關(guān)于納米管說(shuō)法不正確的是A.納米管孔徑較大，可以摻雜各種金屬原子，體現(xiàn)特殊的催化活性B.碳納米管擁有極高的熔點(diǎn)C.納米管是一種新型有機(jī)納米材料D.納米管可以由石墨烯在特定條件下卷曲而成√提升關(guān)鍵能力碳納米管只由碳原子構(gòu)成，屬于單質(zhì)，不是有機(jī)化合物，故C錯(cuò)誤。2.我國(guó)倡導(dǎo)低碳生活，減少二氧化碳的排放，“碳捕捉技術(shù)”可實(shí)現(xiàn)二氧化碳的分離、儲(chǔ)存和利用。實(shí)際生產(chǎn)中，常利用NaOH溶液來(lái)“捕捉”CO2，其工藝流程如圖所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出)，下列說(shuō)法正確的是A.CO2是引起酸雨的主要

物質(zhì)之一B.整個(gè)過(guò)程中，只有CO2可循環(huán)利用C.能源消耗低是該技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)D.該生產(chǎn)過(guò)程中，沒(méi)有涉及到氧化還原反應(yīng)√酸雨是氮氧化物、二氧化硫的排放引起的，與二氧化碳無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；由圖可知，CaO、氫氧化鈉等均可以循環(huán)利用，故B錯(cuò)誤；高溫反應(yīng)爐需要消耗大量的能量，能量消耗較高，故C錯(cuò)誤；由流程圖可知，該過(guò)程中主要涉及CO2和NaOH的反應(yīng)，CaO和水的反應(yīng)，氫氧化鈣和碳酸鈉的反應(yīng)及碳酸鈣的分解等，均沒(méi)有涉及到氧化還原反應(yīng)，故D正確。3.如圖是碳元素的“價(jià)—類”二維圖，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A.a是最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物B.b在高溫下被SiO2氧化成eC.d與血紅蛋白結(jié)合的能力比O2強(qiáng)D.將氨氣和e通入飽和食鹽水中可得到NaHCO3√CH4是最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物，A正確；b是單質(zhì)C，e是CO2，C在高溫下被SiO2氧化成CO，不是CO2，B錯(cuò)誤；d為CO，CO與血紅蛋白結(jié)合的能力比O2強(qiáng)，C正確；e是CO2，將氨氣和CO2通入飽和食鹽水反應(yīng)生成NH4Cl和NaHCO3，D正確。返回考點(diǎn)二硅二氧化硅1.硅的存在及硅單質(zhì)整合必備知識(shí)硅酸鹽氧化物Si+4HF===SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑2.二氧化硅(1)存在：普通的沙(細(xì)小的石英晶體)，水晶(純石英，無(wú)色透明晶體)。(2)物理性質(zhì)：不溶于水、熔點(diǎn)

、硬度

。(3)化學(xué)性質(zhì)SiO2為酸性氧化物，是硅酸的酸酐。按要求完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。①與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)：

。高大SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O②與碳酸鈣在高溫下的反應(yīng)：

。③與氧化鈣的反應(yīng)：

。④溶于氫氟酸的反應(yīng)：

，可用于刻蝕玻璃。(4)用途：

、光學(xué)儀器、電子部件。SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑SiO2+CaOCaSiO3SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O光導(dǎo)纖維3.高純硅的制備石英砂

粗硅SiHCl3高純硅反應(yīng)①：

。反應(yīng)②：

。反應(yīng)③：

。SiO2+2CSi+2CO↑Si+3HClSiHCl3+H2SiHCl3+H2Si+3HCl1.晶體硅熔點(diǎn)高、硬度大，故可用于制作半導(dǎo)體材料(

)2.非金屬性：C>Si，則熱穩(wěn)定性：CH4>SiH4(

)3.SiO2是酸性氧化物，可溶于強(qiáng)堿(NaOH)，不溶于任何酸(

)4.SiO2能與HF反應(yīng)，因此可用HF刻蝕玻璃(

)5.石英是良好的半導(dǎo)體材料，可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)化成電能(

)6.因?yàn)楦邷貢r(shí)二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸酸性比碳酸強(qiáng)(

)×√×××√1.純二氧化硅可用下列流程制得。下列說(shuō)法不正確的是A.X可用作木材防火劑B.步驟Ⅱ的反應(yīng)是Na2SiO3+H2SO4===H2SiO3↓+Na2SO4C.步驟Ⅱ中的稀硫酸可用CO2來(lái)代替D.SiO2既能與NaOH溶液反應(yīng)，又能與氫氟酸反應(yīng)，所以SiO2是兩性氧化物√提升關(guān)鍵能力碳酸、硫酸的酸性都強(qiáng)于硅酸，能夠與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸，B、C正確；SiO2既能和NaOH溶液反應(yīng)又能和氫氟酸反應(yīng)，但與氫氟酸反應(yīng)的生成物不是鹽，所以二氧化硅不是兩性氧化物，而是酸性氧化物，D不正確。2.H2SO4?SiO2法生產(chǎn)多晶硅的流程如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.合成1反應(yīng)中H2作氧化劑B.合成2的反應(yīng)為SiF4+NaAlH4

===SiH4+NaAlF4C.上述流程說(shuō)明SiO2可溶于H2SO4D.凈化、熱解中生成的多晶硅為還原產(chǎn)物√合成1中發(fā)生反應(yīng)：Na+Al+2H2===NaAlH4，合成2中發(fā)生反應(yīng)：NaAlH4+SiF4===SiH4+NaAlF4，H由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，化合價(jià)降低，氫氣作氧化劑，故A、B正確；合成3中NaAlF4與硫酸反應(yīng)生成HF，HF與二氧化硅反應(yīng)生成SiF4，因此題中不能說(shuō)明二氧化硅溶于硫酸，故C錯(cuò)誤；四氫化硅分解為晶體硅和氫氣，根據(jù)電負(fù)性分析，氫的電負(fù)性強(qiáng)于硅，硅元素顯+4價(jià)，化合價(jià)降低，因此晶體硅為還原產(chǎn)物，故D正確。3.SiO2是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.高爐煉鐵時(shí)，加入石灰石

將鐵礦石中的脈石(主要成

分為SiO2)轉(zhuǎn)化為易熔的爐渣B.純凈的二氧化硅和單晶硅都

是信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)材料C.用硫酸可除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣D.圖中所含反應(yīng)存在氧化還原反應(yīng)√CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，CaSiO3的熔點(diǎn)低于SiO2的熔點(diǎn)，A項(xiàng)正確；光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，芯片的主要成分是單質(zhì)硅，純凈的SiO2和單晶硅都是信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)材料，B項(xiàng)正確；硫酸鈣微溶于水，應(yīng)該用鹽酸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO2+2CSi+2CO↑，Si+2Cl2SiCl4，SiCl4+2H2Si+4HCl，以上三個(gè)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)正確。返回考點(diǎn)三硅酸鹽無(wú)機(jī)非金屬材料1.硅酸鈉(1)硅酸鹽大多數(shù)不溶于水，但硅酸鈉是白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱

，有黏性，顯堿性。(2)硅酸鈉能與酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)，寫出水溶液中相應(yīng)的化學(xué)方程式。與鹽酸反應(yīng)：

。與少量CO2反應(yīng)：

。(3)用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。整合必備知識(shí)水玻璃Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓2.傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料——常見硅酸鹽材料硅酸鹽材料水泥普通玻璃陶瓷生產(chǎn)原料___________________________________黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯玻璃生產(chǎn)中的兩個(gè)重要反應(yīng)：Na2CO3+SiO2

；CaCO3+SiO2

。石灰石、黏土純堿、石灰石、石英砂Na2SiO3+CO2↑CaSiO3+CO2↑3.新型無(wú)機(jī)非金屬材料(1)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，如SiC、BN、Si3N4、Al2O3等。(2)碳納米材料①類型：富勒烯、碳納米管、石墨烯等。②用途：在能源、信息、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。(3)特殊功能的含硅材料①碳化硅為共價(jià)晶體，具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，可用作磨料。②含硅元素4%的硅鋼具有導(dǎo)磁性。1.沙子和黏土的主要成分均為硅酸鹽(

)2.碳化硅俗稱金剛砂，它可用于高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的制作(

)3.壓電陶瓷能實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化(

)4.石墨烯的電阻率低，熱導(dǎo)率也低(

)5.冰壺主材料花崗巖屬于無(wú)機(jī)非金屬材料(2022·遼寧，1A)(

)6.硅酸鈉的水溶液俗稱“水玻璃”，是一種建筑行業(yè)常用的黏合劑(

)7.向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀鹽酸制備硅酸凝膠(

)×√×√√√√一、傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料1.世博會(huì)中國(guó)館——“東方之冠”由鋼筋、混凝土、7000多塊鋁板和1200多塊玻璃等建成。(1)鋁板易被燒堿腐蝕，玻璃易被氫氟酸腐蝕，原因分別為____________

、

(用化學(xué)方程式表示)。(2)生產(chǎn)硅酸鹽水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是

。制備普通玻璃的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________

(任寫一個(gè))。提升關(guān)鍵能力6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al+2NaOH+SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O石灰石SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑(或SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑)(3)石英玻璃化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、膨脹系數(shù)小，是一種特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是

(填化學(xué)式)。(4)要將NaOH高溫熔化，下列坩堝中可選用的是

(填字母)。A.普通玻璃坩堝 B.石英玻璃坩堝C.氧化鋁坩堝 D.鐵坩堝SiO2D普通玻璃坩堝和石英玻璃坩堝中的二氧化硅能夠與熔融的氫氧化鈉反應(yīng)，故A、B不選；氧化鋁能夠與熔融的氫氧化鈉反應(yīng)，故C不選；鐵與熔融的氫氧化鈉不反應(yīng)，故D選。二、硅膠多硅酸鹽結(jié)構(gòu)的理解2.硅膠吸附劑的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，常用作干燥劑。在其中添加CoCl2可使其指示吸水量的多少來(lái)決定硅膠是否失效，原理為CoCl2(藍(lán)色)+6H2O===CoCl2·6H2O(粉紅色)，失效的硅膠可加熱再生，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.當(dāng)硅膠變粉紅色說(shuō)明硅膠失效了B.SiO2是酸性氧化物，硅膠可干燥HF和Cl2等酸性氣體C.失效的硅膠再生時(shí)加熱的溫度不宜過(guò)高D.當(dāng)硅膠遇到大量的水分子時(shí)，水分子與硅羥

基形成了過(guò)多氫鍵從而使硅膠失去吸附力√由題中信息可知，硅膠吸水后，會(huì)變成CoCl2·6H2O(粉紅色)，故變成粉紅色后說(shuō)明硅膠失效了，A正確；二氧化硅可以和HF反應(yīng)，故硅膠不能干燥HF，B錯(cuò)誤；由硅膠結(jié)構(gòu)可知，硅膠用作干燥劑，是通過(guò)硅羥基和水分子之間形成氫鍵而達(dá)到吸水的目的，故當(dāng)硅膠遇到大量的水分子時(shí)，水分子與硅羥基形成了過(guò)多氫鍵從而使硅膠失去吸附力，D正確。

(2)若一個(gè)單環(huán)狀離子中Si原子數(shù)為n(n≥3)，則其化學(xué)式為

。(3)綠柱石是鈹、鋁的此類硅酸復(fù)鹽，其化學(xué)式中含6個(gè)硅原子，該復(fù)鹽的化學(xué)式是

。

Be3Al2Si6O18(或3BeO·Al2O3·6SiO2)

三、新型無(wú)機(jī)非金屬材料4.近年來(lái)，我國(guó)在航空航天、通信、環(huán)保等領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就。下列說(shuō)法正確的是A.富勒烯、石墨烯和碳納米管等碳納米材料均屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料B.Si3N4俗稱金剛砂，硬度很大，可用作砂紙和砂輪的磨料C.“神舟十四號(hào)”載人飛船返回艙外表面使用的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的主要成

分是硅酸鹽D.二氧化硅常被用于制造光纜，是由于其導(dǎo)電能力強(qiáng)√富勒烯、石墨烯和碳納米管都是由碳元素組成的單質(zhì)，均屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，A項(xiàng)正確；碳化硅俗稱金剛砂，硬度很大，可用作砂紙和砂輪的磨料，B項(xiàng)錯(cuò)誤；高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的主要成分是氮化硅等，屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，C項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化硅不導(dǎo)電，可用于制造光纜是由于其能夠傳導(dǎo)光信號(hào)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2025·黃石模擬)氮化硅常用于制造耐高溫管、切削工具。某小組以石英砂為原料制備氮化硅的微型流程如圖1所示：下列敘述正確的是A.反應(yīng)①的氧化產(chǎn)物為CO2B.粗硅中可能含有金剛砂C.反應(yīng)③中的NH3可通過(guò)加熱NH4Cl制備D.反應(yīng)③的尾氣可用圖2所示裝置吸收√反應(yīng)①中C是還原劑，被氧化，生成氧化產(chǎn)物CO，A錯(cuò)誤；金剛砂是SiC，焦炭加入過(guò)多，可能會(huì)生成SiC，B正確；加熱NH4Cl分解生成NH3和HCl，兩者在溫度降低時(shí)又重新化合成NH4Cl，則不能通過(guò)加熱NH4Cl制備NH3，C錯(cuò)誤；反應(yīng)③的尾氣用圖2所示裝置吸收容易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。返回LIANZHENTI

MINGKAOXIANG練真題明考向1.(2021·湖北，1)“碳中和”有利于全球氣候改善。下列有關(guān)CO2的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.CO2是V形的極性分子B.CO2可催化還原為甲酸C.CO2晶體可用于人工增雨D.CO2是侯氏制堿法的原料之一√CO2中C采取sp雜化，空間結(jié)構(gòu)為直線形，CO2是非極性分子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2在電催化下與氫氣反應(yīng)可以降低碳的化合價(jià)，生成一系列化合物，如CH4、CH2==CH2、CH3OH、HCOOH等，B項(xiàng)正確；干冰氣化時(shí)吸收大量熱量，使水蒸氣液化而增雨，C項(xiàng)正確；侯氏制堿法的化學(xué)反應(yīng)原理是NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl，

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，D項(xiàng)正確。2.(2022·河北，1)定窯是宋代五大名窯之一，其生產(chǎn)的白瓷聞名于世。下列說(shuō)法正確的是A.傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料B.陶瓷主要成分為SiO2和MgOC.陶瓷燒制的過(guò)程為物理變化D.白瓷的白色是因鐵含量較高√陶瓷是良好的絕緣體，傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料，A正確；陶瓷的主要成分為硅酸鹽，而不是SiO2和MgO，B錯(cuò)誤；陶瓷燒制過(guò)程發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，C錯(cuò)誤；由于Fe2+、Fe3+和鐵的氧化物均有顏色，故陶瓷中含鐵量越高，陶瓷的顏色越深，白瓷的白色是因?yàn)殍F含量較低甚至幾乎不含，D錯(cuò)誤。3.(2023·湖北，3)工業(yè)制備高純硅的主要過(guò)程如下：石英砂

粗硅SiHCl3高純硅下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.制備粗硅的反應(yīng)方程式為SiO2+2CSi+2CO↑B.1molSi含Si—Si的數(shù)目約為4×6.02×1023C.原料氣HCl和H2應(yīng)充分去除水和氧氣D.生成SiHCl3的反應(yīng)為熵減過(guò)程√在晶體硅中，每個(gè)Si與其周圍的4個(gè)Si形成共價(jià)鍵并形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此，平均每個(gè)Si形成2個(gè)共價(jià)鍵，1

mol

Si含Si—Si的數(shù)目約為2×6.02×1023，B說(shuō)法錯(cuò)誤；SiHCl3易水解，氫氣中混有氧氣易爆炸，原料氣HCl和H2應(yīng)充分去除水和氧氣，C說(shuō)法正確；Si+3HClSiHCl3+H2，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，因此，生成SiHCl3的反應(yīng)為熵減過(guò)程，D說(shuō)法正確。4.[2023·山東，18(1)(2)]三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高純硅的重要原料，常溫下為無(wú)色液體，沸點(diǎn)為31.8℃，熔點(diǎn)為－126.5℃，易水解。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)反應(yīng)Si+3HClSiHCl3+H2，利用如圖裝置制備SiHCl3粗品(加熱及夾持裝置略)。回答下列問(wèn)題：(1)制備SiHCl3時(shí)進(jìn)行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中；(ⅲ)通入HCl，一段時(shí)間后接通冷凝裝置，加熱開始反應(yīng)。操作(ⅰ)為

；判斷制備反應(yīng)結(jié)束的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________

。圖示裝置存在的兩處缺陷是________________________________

。檢查裝置氣密性管式爐中沒(méi)有固體剩余C、D之間沒(méi)有干燥裝置，沒(méi)有處理氫氣的裝置制備SiHCl3時(shí)，由于氯化氫、SiHCl3和氫氣都是氣體，所以組裝好裝置后，要先檢查裝置氣密性，然后將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中，通入氯化氫氣體，排出裝置中的空氣，一段時(shí)間后，接通冷凝裝置，加熱開始反應(yīng)，當(dāng)管式爐中沒(méi)有固體剩余時(shí)，即硅粉完全反應(yīng)，SiHCl3易水解，所以需要在C、D之間加一個(gè)干燥裝置，防止D中的水蒸氣進(jìn)入裝置C中，另外氫氧化鈉溶液不能吸收氫氣，需要在D后面加處理氫氣的裝置。(2)已知電負(fù)性：Cl>H>Si，SiHCl3在濃NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________。SiHCl3+5NaOH===Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O已知電負(fù)性：Cl>H>Si，則SiHCl3中氯元素的化合價(jià)為－1，H元素的化合價(jià)為－1，硅元素化合價(jià)為+4，所以氫氧化鈉溶液和SiHCl3反應(yīng)時(shí)，要發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到氯化鈉、硅酸鈉和氫氣，化學(xué)方程式為SiHCl3+5NaOH===Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O。返回KESHIJINGLIAN課時(shí)精練對(duì)一對(duì)題號(hào)12345678答案DCCCCDDD題號(hào)9101112

13答案DCBC

A答案123456789101112131415答案12345678910111213141514.(1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O(2)①②

(3)Si3N4(4)3SiCl4+2N2+6H2

Si3N4+12HCl答案12345678910111213141515.(1)14蒸餾(2)Si+4HNO3(濃)+6HF===H2SiF6+4NO2↑+4H2O(3)①分液漏斗濃硫酸②加熱均勻，便于控制溫度使SiHCl3汽化③檢驗(yàn)氫氣的純度(或先滴加稀硫酸，產(chǎn)生氫氣，排盡裝置中的空氣)

SiHCl3+H2Si+3HCl1.(2024·十堰期中)“千淘萬(wàn)漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金。”詩(shī)句中的“沙”的主要成分是SiO2，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.“從沙灘到用戶”這句話涉及工業(yè)上制備粗硅的工藝B.“水玻璃”可以由SiO2與NaOH溶液反應(yīng)制得C.SiO2是制取傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品玻璃的原料之一D.SiO2屬于酸性氧化物，不與任何酸反應(yīng)√123456789101112131415答案SiO2屬于酸性氧化物，但是可以和HF反應(yīng)，D錯(cuò)誤。2.“四面天成體，硅酸不二鹽。合分催化易，貴賤識(shí)瑕難。粉碎出新質(zhì)，熔融棄舊觀。單晶福四海，共價(jià)造人間。”有關(guān)這首五律詩(shī)的化學(xué)知識(shí)解讀錯(cuò)誤的是A.硅酸鹽主要以正鹽形式存在B.硅酸鹽中，Si和O構(gòu)成硅氧四面體C.硅晶體用于制作光導(dǎo)纖維D.大多數(shù)硅酸鹽具有耐高溫、耐腐蝕的特點(diǎn)√123456789101112131415答案123456789101112131415在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中，每個(gè)Si一般被4個(gè)O所包圍，構(gòu)成硅氧四面體，故B正確；硅晶體用于制作計(jì)算機(jī)芯片、太陽(yáng)能電池板，二氧化硅用于制作光導(dǎo)纖維，故C錯(cuò)誤；硅酸鹽中，Si和O構(gòu)成硅氧四面體，硅氧四面體結(jié)構(gòu)的特殊性，決定了硅酸鹽材料大多具有硬度高、耐高溫、耐腐蝕的特點(diǎn)，故D正確。答案3.(2024·宜昌模擬)下列敘述正確的是A.CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以兩者物理性質(zhì)相似B.因?yàn)镃aCO3+SiO2

CaSiO3+CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)C.CO2和SiO2都能與碳反應(yīng)，且都作氧化劑D.SiO2既能和NaOH反應(yīng)，又能和HF反應(yīng)，所以SiO2屬于兩性氧化物√123456789101112131415答案123456789101112131415CO2的熔、沸點(diǎn)低，可溶于水，SiO2的熔、沸點(diǎn)高，硬度大，不溶于水，兩者都是酸性氧化物，和其物理性質(zhì)沒(méi)有因果關(guān)系，A錯(cuò)；CaCO3和SiO2反應(yīng)是因?yàn)樯傻腃O2為氣體，脫離反應(yīng)體系，不能說(shuō)明H2CO3的酸性比H2SiO3弱，B錯(cuò)；SiO2和HF反應(yīng)是SiO2的特殊性質(zhì)，不能說(shuō)明SiO2是兩性氧化物，D錯(cuò)。答案4.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.普通玻璃是以純堿、石灰石和石英砂為原料生產(chǎn)而制得的B.超導(dǎo)陶瓷可應(yīng)用于磁懸浮技術(shù)C.光導(dǎo)纖維的主要成分為硅單質(zhì)D.實(shí)驗(yàn)室盛放堿溶液的試劑瓶應(yīng)使用橡膠塞，而不用玻璃塞√123456789101112131415答案制作普通玻璃的原料是純堿、石灰石、石英砂，故A正確；光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，故C錯(cuò)誤。5.(2024·黃岡模擬)下列說(shuō)法不正確的是A.硅晶片是生產(chǎn)芯片的基礎(chǔ)材料B.芯片制造中的“光刻技術(shù)”是利用光敏樹脂在曝光條件下成像，該過(guò)

程涉及化學(xué)變化C.硅在自然界中主要以單質(zhì)形式存在D.硅是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料√123456789101112131415答案123456789101112131415答案硅晶片是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，是生產(chǎn)芯片的基礎(chǔ)材料，故A正確；光敏樹脂在曝光條件下成像時(shí)有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，故B正確；硅元素在自然界中主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在，不存在硅單質(zhì)，故C錯(cuò)誤；硅是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制造和生產(chǎn)芯片，故D正確。6.高純度單晶硅是典型的無(wú)機(jī)非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計(jì)算機(jī)的一場(chǎng)“革命”。這種材料可以按下列方法制備：下列說(shuō)法正確的是A.步驟①中X是CO2B.二氧化硅是酸性氧化物，能與水反應(yīng)生成硅酸C.二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，而硅不能與氫氟酸反應(yīng)D.SiHCl3易水解，遇水可生成H2√123456789101112131415答案步驟①中X是CO，A錯(cuò)誤；二氧化硅能與堿反應(yīng)生成鹽和水，是酸性氧化物，但SiO2不能與水反應(yīng)生成硅酸，B錯(cuò)誤；二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O，硅也能與氫氟酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為Si+4HF===SiF4↑+2H2↑，C錯(cuò)誤；已知電負(fù)性：Cl>H>Si，故SiHCl3中Si為+4價(jià)，H為－1價(jià)，Cl為－1價(jià)，SiHCl3易水解，遇水可生成H2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+3HCl+H2↑，D正確。123456789101112131415答案7.新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成為物理、化學(xué)、材料科學(xué)研究的國(guó)際熱點(diǎn)課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.石墨烯是一種新型化合物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異形體D.氧化石墨烯具有一定的親水性√123456789101112131415答案123456789101112131415答案石墨烯是碳的單質(zhì)，A錯(cuò)誤；氧化石墨烯含有氫元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素異形體，B、C錯(cuò)誤；由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有的羥基和羧基，均為親水基團(tuán)，所以它具有一定的親水性，D正確。8.高純硅是典型的無(wú)機(jī)非金屬材料，它可以按下列方法制備：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純)下列說(shuō)法不正確的是A.步驟③的化學(xué)方程式：SiHCl3+H2Si+3HClB.步驟①中每生成1molSi，轉(zhuǎn)移4mol電子C.步驟③中的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)D.高純硅是制造手機(jī)芯片的常用材料，SiO2是制造太陽(yáng)能電池的基本原料√123456789101112131415答案123456789101112131415答案依據(jù)方程式SiO2+2C

Si+2CO↑可知，反應(yīng)中硅元素從+4價(jià)降為0價(jià)，每生成1

mol

Si，轉(zhuǎn)移4

mol電子，故B正確；步驟③氫氣與三氯硅烷反應(yīng)生成硅和氯化氫，氫、硅元素化合價(jià)發(fā)生變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故C正確；硅為良好的半導(dǎo)體材料，是制造太陽(yáng)能電池的常用材料，二氧化硅具有良好的光學(xué)特性，是制造光導(dǎo)纖維的基本原料，故D錯(cuò)誤。9.中國(guó)建立亞洲最大太陽(yáng)能發(fā)電站、神舟十三號(hào)順利往返及三次“天宮授課”、上海官宣實(shí)現(xiàn)14納米先進(jìn)工藝量產(chǎn)及5G芯片等突破，均展示了我國(guó)科技發(fā)展的巨大成就。下列相關(guān)敘述正確的是A.太陽(yáng)能電池板的材料是二氧化硅B.飛船返回艙表層材料中的玻璃纖維屬于天然有機(jī)高分子材料C.“泡騰片實(shí)驗(yàn)”中，檸檬酸與小蘇打反應(yīng)時(shí)，有電子轉(zhuǎn)移D.制造5G芯片的氮化鎵不屬于合金材料√123456789101112131415答案123456789101112131415答案太陽(yáng)能電池板的材料是半導(dǎo)體材料硅，不是二氧化硅，故A錯(cuò)誤；玻璃纖維是無(wú)機(jī)非金屬材料，故B錯(cuò)誤；檸檬酸的酸性強(qiáng)于碳酸，能與小蘇打反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)中沒(méi)有元素化合價(jià)發(fā)生變化，沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移，屬于非氧化還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；氮化鎵是化合物，不是金屬單質(zhì)的混合物，所以氮化鎵不屬于合金材料，故D正確。10.在20世紀(jì)90年代末，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)碳有新的單質(zhì)形態(tài)C60存在。后來(lái)人們又相繼得到了C70、C76、C84、C90、C94等另外一些球碳分子。21世紀(jì)初，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子，大大豐富了碳元素單質(zhì)的家族。下列有關(guān)碳元素單質(zhì)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.金剛石和石墨的熔點(diǎn)肯定比C60高B.熔點(diǎn)：C60<C70<C90C.球碳分子、管狀碳分子和洋蔥狀碳分子都不能與O2發(fā)生反應(yīng)D.金剛石以非分子形式的粒子存在，屬于共價(jià)晶體；C60、C70、管狀碳分子和

洋蔥狀碳分子以分子形式的粒子存在，屬于分子晶體；這些碳單質(zhì)互為同

素異形體√123456789101112131415答案123456789101112131415答案金剛石屬于共價(jià)晶體，石墨屬于混合型晶體，C60屬于分子晶體，因此金剛石和石墨的熔點(diǎn)肯定比C60高，故A正確；分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高，因此熔點(diǎn)：C60<C70<C90，故B正確。11.二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用途。a~e是對(duì)①~⑤反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進(jìn)行的判斷，其中正確的是①SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O②SiO2+2C

Si+2CO↑③SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O④Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑⑤SiO2+3C

SiC+2CO↑123456789101112131415答案a.反應(yīng)①中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃b.反應(yīng)②中SiO2表現(xiàn)出氧化性c.反應(yīng)③中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d.反應(yīng)④符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的原理e.反應(yīng)⑤中SiO2未參加氧化還原反應(yīng)A.aceB.bdeC.cde D.ab√123456789101112131415答案123456789101112131415答案通常用氫氟酸來(lái)刻蝕玻璃，與之對(duì)應(yīng)的是反應(yīng)③，a、c判斷錯(cuò)誤；反應(yīng)②是一個(gè)置換反應(yīng)，其中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應(yīng)④是一個(gè)復(fù)分解反應(yīng)，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應(yīng)⑤中碳的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)和+2價(jià)，硅和氧的化合價(jià)都沒(méi)有改變，因此二氧化硅沒(méi)有參加氧化還原反應(yīng)，e判斷正確。12.清華大學(xué)等重點(diǎn)高校為解決中國(guó)“芯”——半導(dǎo)體芯片，成立了“芯片學(xué)院”。某小組擬在實(shí)驗(yàn)室制造硅，其流程如圖。制造原理：2Mg+SiO2

2MgO+Si；除雜原理：Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4↑，MgO+2HCl===MgCl2+H2O。下列說(shuō)法正確的是A.操作1、操作2均為過(guò)濾B.SiO2、SiH4均含有共價(jià)鍵，等質(zhì)量的二者分子數(shù)之比為8∶15C.點(diǎn)燃石英砂和鎂粉的混合物發(fā)生的副反應(yīng)為2Mg+Si

Mg2SiD.當(dāng)有2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，能生成14gSi√123456789101112131415答案123456789101112131415答案將溶液和固體分開，采用過(guò)濾操作，操作1為過(guò)濾，操作2為洗滌和烘干，故A錯(cuò)誤；SiO2是共價(jià)晶體，沒(méi)有分子，故B錯(cuò)誤；由除雜原理可知副反應(yīng)為2Mg+SiMg2Si，故C正確；當(dāng)有2

mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，參加反應(yīng)的Mg的物質(zhì)的量為1

mol，能生成0.5

mol單質(zhì)硅，但因有副反應(yīng)發(fā)生，最終獲得的Si的質(zhì)量少于14

g，故D錯(cuò)誤。13.Ag催化刻蝕Si晶片的反應(yīng)原理示意圖如圖，刻蝕溶液由一定濃度的HF和H2O2混合而成，刻蝕時(shí)間為2~16min，由Ag薄膜覆蓋的硅晶片部分逐漸被刻蝕掉，剩余部分就形成了硅納米線。下列說(shuō)法不正確的是A.Ag薄膜附近隨著反應(yīng)的進(jìn)行，pH逐漸減小B.Si極發(fā)生的反應(yīng)為Si+2H2O－4e－===SiO2+4H+，SiO2+6HF===H2SiF6+2H2OC.該刻蝕的總反應(yīng)可表示為Si+6HF+2H2O2===H2SiF6+4H2OD.該刻蝕過(guò)程是由微小的Si、Ag、HF和H2O2的原電池組成√123456789101112131415答案123456789101112131415答案根據(jù)圖示可知，在Ag薄膜附近發(fā)生反應(yīng)：2H++2e－+H2O2===2H2O，所以隨著反應(yīng)的進(jìn)行，c(H+)減小，故pH逐漸增大，A錯(cuò)誤；根據(jù)圖示可知，在Si電極上，Si失去電子與HF結(jié)合形成H2SiF6和H+，化學(xué)方程式為Si+2H2O－4e－===SiO2+4H+，SiO2+6HF===H2SiF6+2H2