2022新高考化學一輪復習訓練:第4章第4講碳、硅及無機非金屬材料(附解析)
ID:49866 2021-10-08 1 3.00元 9頁 396.26 KB
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課后達標檢測一、選擇題:每小題只有一個選項符合題意。1.(2021·深圳中學模擬)硅的氧化物及硅酸鹽構成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤。在無機非金屬材料中,硅一直扮演著主角。下面幾種物質(zhì)中含有硅單質(zhì)的是(  )解析:選C?,旇А⒐鈱Юw維和水晶的主要成分都是SiO2,硅單質(zhì)可用來制造太陽能電池。2.根據(jù)化學常識,下列說法正確的是(  )A.施用碳銨后應立即蓋上土壤B.復合肥是兩種或兩種以上化肥的混合物C.可用工業(yè)用鹽做食鹽用于烹調(diào)D.加碘食鹽中的“碘”通常指碘單質(zhì)解析:選A。施用氮肥后應立即覆蓋土壤,以防止氮元素損失;復合肥中含有兩種或兩種以上的營養(yǎng)元素,并不是兩種或兩種以上的化肥;工業(yè)鹽不能用于烹調(diào);加碘食鹽加入的是含碘元素的物質(zhì),一般為碘酸鉀。3.(2021·合肥模擬)《天工開物》記載:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,擇取無砂黏土而為之”“凡坯既成,干燥之后,則堆積窯中燃薪舉火”“澆水轉泑(主要為青色)與造磚同法”。下列說法錯誤的是(  )A.“黏土”是制磚瓦和水泥的主要原料B.“燃薪舉火”使“黏土”發(fā)生復雜的物理化學變化C.沙子的主要成分為硅酸鹽D.泥坯燒制后自然冷卻成紅瓦,澆水冷卻成青瓦解析:選C。由“擇取無砂黏土而為之”,說明“黏土”是制磚瓦和水泥的主要原料,選項A正確;“燃薪舉火”是提供高溫的環(huán)境,使“黏土”發(fā)生復雜的物理化學變化,選項B正確;沙子的主要成分為二氧化硅,選項C錯誤;“黏土” 中有一定量的Fe元素,泥坯燒制后自然冷卻成紅瓦(含氧化鐵),澆水冷卻時C與水反應得到CO和H2,將三價鐵還原為二價鐵,形成青瓦,選項D正確。4.(2021·葛洲壩模擬)碳循環(huán)(如圖)對人類生存、發(fā)展有著重要的意義。下列說法錯誤的是(  )A.碳是構成有機化合物的主要元素B.光合作用是將太陽能轉化為化學能的過程C.化石燃料的大量燃燒是產(chǎn)生溫室效應的原因之一D.石油的年產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標志解析:選D。有機化合物中一定含有碳元素,所以碳是構成有機化合物的主要元素,A正確;光合作用是綠色植物將二氧化碳和水合成葡萄糖的過程,是把太陽能轉化為化學能的過程,B正確;化石燃料中含碳元素,化石燃料的大量燃燒產(chǎn)生大量二氧化碳氣體是產(chǎn)生溫室效應的原因之一,C正確;乙烯的年產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標志,D錯誤。5.食品抗氧化劑是能阻止或延緩食品氧化變質(zhì)、提高食品穩(wěn)定性和延長貯存期的食品添加劑。下列物質(zhì)不屬于食品抗氧化劑的是(  )A.糕點中的配料維生素CB.方便面里的味精(谷氨酸鈉)C.葡萄酒中的少量二氧化硫D.火腿腸中的少量亞硝酸鈉解析:選B。維生素C、二氧化硫以及亞硝酸鈉都具有還原性,可與氧氣發(fā)生氧化還原反應而阻止或延緩食品氧化變質(zhì)、提高食品穩(wěn)定性和延長貯存期,而谷氨酸鈉為調(diào)味劑,不屬于抗氧化劑。 6.(2021·福建師大附中模擬)化學與社會、科學、技術、環(huán)境密切相關。下列說法正確的是(  )A.目前提岀的“低碳經(jīng)濟”,即減少向環(huán)境排放CO2,抑制酸雨的形成B.推廣使用燃料電池汽車,可減少固體顆粒物、CO等有害物質(zhì)的排放C.高純度的硅廣泛用于制作光導纖維,光導纖維遇強堿會“斷路”D.水泥、玻璃、青花瓷、水晶、瑪瑙都屬于硅酸鹽材料解析:選B。A項,目前提岀的“低碳經(jīng)濟”,即減少向環(huán)境排放CO2,可減緩溫室效應,SO2、NOx可引起酸雨的形成,故A錯誤;B項,推廣使用燃料電池汽車,可以減少機動車化石燃料的燃燒,因此可以減少固體顆粒物、CO等有害物質(zhì)的排放,故B正確;C項,高純度的二氧化硅廣泛用于制作光導纖維,二氧化硅可與強堿反應,因此光導纖維遇強堿會“斷路”,故C錯誤;D項,水泥、玻璃、青花瓷屬于硅酸鹽材料,水晶、瑪瑙的主要成分是二氧化硅,不屬于硅酸鹽材料,故D錯誤。7.碳及其化合物與科學、技術、社會、環(huán)境密切相關。下列有關說法中正確的是(  )A.14C、石墨烯、金剛石都是碳的同素異形體,用途廣泛B.用二氧化碳合成可降解的聚碳酸酯塑料,可以實現(xiàn)“碳”的循環(huán)利用C.石墨烯和碳纖維都是新型有機高分子材料D.碳納米管是一種有機合成纖維,其比表面積大,可用作新型儲氫材料解析:選B。14C是碳元素的一種核素,不是碳的同素異形體,A項錯誤;用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料,可以實現(xiàn)“碳”的循環(huán)利用,B項正確;石墨烯、碳纖維、碳納米管都是碳的單質(zhì),是無機非金屬材料,C、D項錯誤。8.下列除雜方法正確的是(  )A.SiO2中含有Al2O3雜質(zhì),可以加入足量NaOH溶液,然后過濾除去B.CO2中含有CO雜質(zhì),可以通入盛有CuO的玻璃管并加熱C.CO2中含有HCl雜質(zhì),可以通入盛有Na2CO3溶液的洗氣瓶D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3雜質(zhì),可以通入足量的CO2,然后過濾除去 解析:選B。A項,SiO2、Al2O3均與NaOH溶液反應;C項,應通入盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶;D項,引入了NaHCO3雜質(zhì)。二、選擇題:每小題有一個或兩個選項符合題意。9.(2021·蕪湖高三質(zhì)檢)由二氧化硅制高純硅的流程如下,下列判斷中錯誤的是(  )A.①②③反應中有非氧化還原反應B.H2和HCl均可循環(huán)利用C.SiO2是一種堅硬、難熔的固體D.SiHCl3摩爾質(zhì)量為135.5g解析:選AD。①②③反應中,均有元素化合價的變化,均屬于氧化還原反應,A錯誤;生成的H2和HCl可分別在反應③和②中循環(huán)利用,B正確;SiO2的熔點很高,C正確;摩爾質(zhì)量的單位是g·mol-1,D錯誤。10.(2021·廈門二中模擬)水玻璃(Na2SiO3溶液)廣泛應用于耐火材料、洗滌劑生產(chǎn)等領域,是一種重要的工業(yè)原料。如圖是用稻殼灰(SiO2:65%~70%;C:30%~35%)制取水玻璃的工藝流程:下列說法正確的是(  )A.原材料稻殼灰價格低廉,且副產(chǎn)品活性炭有較高的經(jīng)濟價值B.操作A與操作B完全相同C.該流程中硅元素的化合價未發(fā)生改變D.反應器中發(fā)生的反應為氧化還原反應解析:選AC。A項,稻殼灰來源廣泛,價格低廉,活性炭具有吸附性,有較高的經(jīng)濟價值,正確;B項,操作A為過濾,操作B為蒸發(fā)濃縮,是兩種不同的 操作,錯誤;C項,二氧化硅中硅元素的化合價是+4價,硅酸鈉中硅元素的化合價也是+4價,所以該流程中硅元素的化合價沒有發(fā)生改變,正確;D項,反應器中發(fā)生的反應為SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,此反應沒有化合價的變化,屬于非氧化還原反應,錯誤。11.灼熱的焦炭與水蒸氣反應所得產(chǎn)物為H2、CO和少量CO2,為了檢驗產(chǎn)物中的H2和CO(設氣體均被充分吸收),設計如下實驗裝置,下列有關說法錯誤的是(  )A.為了實驗安全,應先點燃①處酒精燈,后點燃④處酒精燈B.②③⑤中依次盛裝氫氧化鈉溶液、濃硫酸和澄清石灰水C.④中黑色固體變紅色,即可證明產(chǎn)物中一定含有H2和CO中的一種或兩種D.若用堿石灰替換無水硫酸銅,也可以達到檢驗H2和CO的目的解析:選D。由圖可知,①中焦炭與水蒸氣反應生成H2、CO和少量CO2,實驗目的為檢驗產(chǎn)物中的H2和CO,則②中NaOH溶液可除去CO2,③中濃硫酸干燥氣體,④中H2和CO均還原CuO,無水硫酸銅變藍可檢驗出含有氫氣,⑤中澄清石灰水變渾濁可檢驗出含有CO,最后進行尾氣處理。12.(2021·張家口模擬)常溫下,向Ba(OH)2和NaOH混合溶液中緩慢通入CO2至過量(溶液溫度變化可忽略不計),生成沉淀的物質(zhì)的量與通入CO2體積的關系如圖所示。下列說法不正確的是(  )A.b點時溶液中溶質(zhì)為NaHCO3B.V4的值為90 C.V1、V2、V3時,溶液中c(Ba2+)·c(CO)相等D.原混合溶液中n[Ba(OH)2]∶n(NaOH)=1∶2解析:選D。ab段發(fā)生的反應依次為2OH-+CO2===CO+H2O、CO+H2O+CO2===2HCO,所以b點溶液中溶質(zhì)為NaHCO3,故A正確;發(fā)生反應Ba2++2OH-+CO2===BaCO3↓+H2O時消耗30mL的二氧化碳,發(fā)生反應NaOH+CO2===NaHCO3時消耗30mL的二氧化碳,發(fā)生反應BaCO3+CO2+H2O===Ba2++2HCO時消耗30mL的二氧化碳,所以V4的值為90,故B正確;Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO),溫度不變,溶度積不變,故C正確;D項,原混合溶液中Ba(OH)2和NaOH的物質(zhì)的量之比為1∶1,故D錯誤。三、非選擇題13.綜合利用CO2、CO對構建低碳環(huán)保社會有重要意義。(1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì),下列建議合理的是__________(填字母)。A.可在堿性氧化物中尋找B.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找C.可在具有強氧化性的物質(zhì)中尋找(2)Li4SiO4可用于吸收、釋放CO2,原理是在500℃,CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3;平衡后加熱至700℃,反應逆向進行,放出CO2,Li4SiO4再生,寫出CO2與Li4SiO4反應的化學方程式:______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如圖所示,利用缺鐵氧化物(如Fe0.9O)可實現(xiàn)CO2的綜合利用,構建低碳環(huán)保社會。 ①過程Ⅰ反應中二氧化碳做________(填“氧化劑”或“還原劑”),每生成3molFe3O4可轉化CO2的體積為________(標準狀況)。②請說明該轉化的優(yōu)點:______________________________________。解析:(1)A項,Li2O、Na2O、MgO均屬于堿性氧化物,均能吸收酸性氧化物CO2,可在堿性氧化物中尋找吸收CO2的其他物質(zhì),故A正確;B項,Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2,鋰、鈉與鎂為ⅠA、ⅡA族元素,所以可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找吸收CO2的其他物質(zhì),故B正確;C項,Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2,但它們都沒有強氧化性,且吸收二氧化碳與氧化還原反應無關,故C錯誤。(2)在500℃,CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3,反應物為CO2與Li4SiO4,生成物有Li2CO3,根據(jù)質(zhì)量守恒可知生成物還有Li2SiO3,所以化學方程式為CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO3。(3)根據(jù)圖示可知,F(xiàn)e0.9O可以將CO2轉化為C,過程Ⅰ發(fā)生反應的化學方程式為Fe0.9O+CO2===Fe3O4+C,則每生成3molFe3O4消耗1molCO2,而Fe3O4又在太陽能高溫作用下分解為Fe0.9O和氧氣,可實現(xiàn)缺鐵氧化物的循環(huán)利用。答案:(1)AB (2)CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO3 (3)①氧化劑 22.4L?、趯O2轉化為C和O2;利用了太陽能;Fe0.9O可循環(huán)使用(答案合理即可)14.有一類抗酸藥能有效地治療因胃酸過多引起的胃痛、胃脹等,其有效成分除了中學化學中熟知的氧化鎂、氫氧化鎂等外,還有一些我們不太熟悉的物質(zhì)如雙羥基鋁碳酸鈉、檸檬酸鈉、三硅酸鎂等。聯(lián)系所學的知識,回答下列問題:(1)人的胃液中含有大量的鹽酸,可以為胃蛋白酶提供酸性環(huán)境,同時還可以殺死隨食物進入胃部的細菌,但胃液酸度過高會患胃酸過多癥,下列物質(zhì)不宜用作治療胃酸過多的藥物的主要成分的是________(填字母,下同)。A.小蘇打粉B.Al(OH)3粉C.氧化鈣粉D.純碳酸鈣粉(2)胃鏡檢查發(fā)現(xiàn)胃少量出血,說明胃潰瘍已深及黏膜下層,此種情況下胃潰 瘍患者胃酸過多可考慮選用(1)中的含________的藥物。(3)某品牌抗酸藥的主要成分有糖衣、碳酸鎂、氫氧化鋁、淀粉。①寫出該抗酸藥發(fā)揮藥效時的化學方程式:_________________________________________________________________________________________________________________________________________。②淀粉在抗酸藥中做填充劑、黏合劑,淀粉在人體內(nèi)酶的催化作用下發(fā)生水解反應,最終轉化為________(填分子式)。③服用抗酸藥時,為什么一般要嚼碎后吞服?_________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)CaO溶于水生成強堿并放出大量的熱,會灼傷和腐蝕人體的內(nèi)部器官。(2)患胃潰瘍較重者,為避免胃穿孔,不能食用與胃酸反應產(chǎn)生CO2氣體的抗酸藥,可服用Al(OH)3粉。(3)①能發(fā)揮藥效的是碳酸鎂與氫氧化鋁;②淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖;③抗酸藥嚼碎后服用可防止抗酸藥片黏附在胃壁上不能充分發(fā)揮藥效作用。答案:(1)C (2)B(3)①MgCO3+2HCl===MgCl2+CO2↑+H2O、Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O②C6H12O6③將抗酸藥嚼碎后吞服,可以防止抗酸藥片黏附在胃壁上不能充分與酸作用,從而不能充分發(fā)揮藥效15.(2021·大同三中模擬)氮化硅可用作高溫陶瓷復合材料,在航空航天、汽車發(fā)動機、機械等領域有著廣泛的應用。由石英砂合成氮化硅粉末的路線如圖所示: 其中—NH2中各元素的化合價與NH3相同。請回答下列問題:(1)石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放,以NaOH為例,用化學方程式表示其原因:____________________________________________________________________________________________________________________。(2)圖示①~⑤的變化中,屬于氧化還原反應的是_____________________________________________________。(3)在反應⑤中,3molSi(NH2)4在高溫下加熱可得1mol氮化硅粉末和8molA氣體,則氮化硅的化學式為________。(4)在高溫下將SiCl4在B和C兩種氣體的氣氛中,也能反應生成氮化硅,B和C兩種氣體在一定條件下化合生成A。寫出SiCl4與B和C兩種氣體反應的化學方程式:____________________________________。解析:(1)石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放的實質(zhì)是SiO2與堿性物質(zhì)可以發(fā)生反應。(2)反應①是石英砂與焦炭發(fā)生氧化還原反應,反應②是硅單質(zhì)與Cl2發(fā)生氧化還原反應,反應③④⑤中無元素化合價的變化,屬于非氧化還原反應。(3)氮化硅的化學式可通過題目信息運用質(zhì)量守恒求得。(4)結合題給信息,SiCl4與N2和H2反應可得到Si3N4和HCl。答案:(1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O (2)①②(3)Si3N4 (4)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl
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