2025高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 提能訓(xùn)練　練案15

提能訓(xùn)練練案[15]一、選擇題：本題共10小題，每小題只有一個選項符合題目要求。1．(2024·山東高考化學(xué)一模測試)新材料的發(fā)明與制造，推動著人類社會的進步和發(fā)展。下列有關(guān)材料的說法錯誤的是(B)A．電阻率低、熱導(dǎo)率高的石墨烯可用于制作超級導(dǎo)電材料B．制作航天服的聚酯纖維屬于新型無機非金屬材料C．華為4nm芯片即將上市，芯片的主要成分是高純硅D．“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈魍鈿な褂玫奶胤N鈦合金硬度高、耐高壓、耐腐蝕[解析]電阻率低、熱導(dǎo)率高的石墨烯可用于制作超級導(dǎo)電材料，A正確；制作航天服的聚酯纖維屬于有機高分子合成材料，B錯誤；芯片的主要成分是高純硅，C正確；鈦合金硬度高、耐高壓、耐腐蝕，D正確，故選B。2．健康飲食是人們生活質(zhì)量提高的一種體現(xiàn)。下列說法不正確的是(A)A．明礬的化學(xué)成分為硫酸鈉，是傳統(tǒng)的食品改良劑和膨松劑B．奶粉中可添加硫酸亞鐵、硫酸鋅等作為營養(yǎng)強化劑C．味精的主要成分是谷氨酸鈉，是一種常用的增味劑D．豆腐中含有鹽鹵(氯化鎂或硫酸鈣)，菠菜中含有草酸，兩者不宜混合燒制[解析]明礬的化學(xué)成分為KAl(SO4)2·12H2O，常用作凈水劑，小蘇打(NaHCO3)是傳統(tǒng)的食品改良劑和膨松劑，故A錯誤；奶粉中添加硫酸亞鐵、硫酸鋅等可補充Fe、Zn等微量元素，作為營養(yǎng)強化劑，故B正確；味精為谷氨酸鈉，是一種鮮味調(diào)味料，易溶于水，其水溶液有濃厚鮮味，故C正確；硫酸鈣、草酸兩者混合會發(fā)生反應(yīng)CaSO4＋H2C2O4=CaC2O4↓＋H2SO43．(2024·廣東廣州階段練)化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，下列說法正確的是(B)A．高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維B．龍山黑陶“黑如漆、亮如鏡、薄如紙、硬如瓷”，堪稱東方藝術(shù)珍品，其主要成分為硅酸鹽C．“司南之杓(勺)，投之于地，其柢指南”，其中“杓”的主要成分為Fe2O3D．食品包裝里常有硅膠、生石灰、還原鐵粉三類小包，其作用相同[解析]高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作計算機芯片等，二氧化硅用于制作光導(dǎo)纖維，故A錯誤；Fe3O4具有磁性，司南之杓中“杓”的主要成分為Fe3O4，故C錯誤；食品包裝里常有硅膠、生石灰、還原鐵粉三類小包，硅膠、生石灰可以吸水，是干燥劑，還原鐵粉可以吸收水和氧氣，起到干燥劑和抗氧化劑的作用，其作用不相同，故D錯誤。4．“九秋風(fēng)露越窯開，奪得千峰翠色來”是贊譽越窯青瓷的詩句，描繪了我國古代精美的青瓷工藝品。玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽產(chǎn)品，下列有關(guān)說法正確的是(C)A．水泥是人類最早使用的硅酸鹽產(chǎn)品B．制陶瓷的原料為純堿、石灰石和石英砂C．玻璃屬于硅酸鹽產(chǎn)品，通常性質(zhì)穩(wěn)定D．沙子的主要成分均為硅酸鹽[解析]陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽產(chǎn)品，故A錯誤；陶瓷是以黏土為主要原料以及各種天然礦物經(jīng)過粉碎混煉、成型和煅燒制得的，故B錯誤；沙子的主要成分為二氧化硅，故D錯誤。5．“愛因斯坦”探針衛(wèi)星的X射線主探器單體結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途不具有對應(yīng)關(guān)系的是(D)A．金屬鈹有延展性，可作主探器的射線窗B．石英對光線全反射，可作光導(dǎo)材料C．SiO2屬于共價晶體，可作耐高溫材料D．NaI、CsI遇光易分解，可作閃爍體[解析]NaI、CsI能作為閃爍體的原因是吸收高能粒子，閃爍體中的電子被激發(fā)躍遷后又回到基態(tài)，釋放光能而發(fā)光，不涉及化學(xué)變化，即不涉及NaI、CsI的分解，D符合題意。6．我國提出爭取在2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實現(xiàn)碳中和，這對于改善環(huán)境、實現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要。“碳中和”是指CO2的排放總量和減少總量相當(dāng)。下列措施中能促進碳中和最直接有效的是(D)A．將重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油作為燃料B．大規(guī)模開采可燃冰作為新能源C．通過清潔煤技術(shù)減少煤燃燒污染D．研發(fā)催化劑將CO2還原為甲醇[解析]“碳中和”實際上就是通過植樹造林、節(jié)能減排等方法實現(xiàn)二氧化碳的“零排放”。重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油，只是將長鏈烴變?yōu)槎替湡N，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳的量不會改變，A錯誤；可燃冰作為新能源，其主要成分為甲烷，燃燒依舊會產(chǎn)生二氧化碳，B錯誤；清潔煤技術(shù)主要是減少二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物等污染物的排放，但不能減少二氧化碳的排放，C錯誤；將二氧化碳轉(zhuǎn)化為其他能源是實現(xiàn)“碳中和”最直接有效的一種方法，D正確。7．關(guān)于無機非金屬材料，下列說法不正確的是(D)A．“中國天眼”的鏡片材料為SiC，屬于新型無機非金屬材料B．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷可以作為高級耐火材料C．用于制造永久性模具等機械構(gòu)件的氮化硼陶瓷屬于新型無機非金屬材料D．新型無機非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點，但是強度比較差[解析]新型無機非金屬材料具有耐高溫、強度大、抗氧化等優(yōu)良性能，D項錯誤。8．(2023·湖南雅禮中學(xué)月考)食品中的應(yīng)型乳液是指在外界環(huán)境的微小刺激下，油水乳液可以在“穩(wěn)定”與“破乳”之間快速轉(zhuǎn)換的體系，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)CO2可以作為外界微小刺激物，成為應(yīng)型乳液的開關(guān)(原理如圖所示)。有關(guān)說法正確的是(B)A．食品中物質(zhì)A或物質(zhì)B的含量較多，否則轉(zhuǎn)化反應(yīng)不明顯，效果較差B．CO2作為外界微小刺激物，具有綠色、廉價、生物相容性好的優(yōu)點C．通入CO2，物質(zhì)A轉(zhuǎn)化為物質(zhì)B，是“破乳”過程D．通入N2，目的是防止食品變質(zhì)[解析]CO2可以作為外界微小刺激物，反應(yīng)微量，食品中物質(zhì)A或物質(zhì)B的含量也很少，如果較多，也會影響食品質(zhì)量，A錯誤；CO2屬于空氣的成分之一，作為外界微小刺激物，具有綠色、廉價、生物相容性好的優(yōu)點，B正確；通入CO2，物質(zhì)A轉(zhuǎn)化為物質(zhì)B，是乳液“穩(wěn)定”過程，生成了離子化合物，增加了穩(wěn)定性，C錯誤；通入N2，驅(qū)趕CO2，目的是破乳，D錯誤。9．SiO2是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)。下列說法正確的是(C)A．圖中所有反應(yīng)都不屬于氧化還原反應(yīng)B．硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常用于制作光導(dǎo)纖維C．可用鹽酸除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣D．普通玻璃是由純堿、石灰石和石英制成的，其熔點是固定的[解析]圖中SiO2與CaO、CaCO3、Na2CO3的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)，SiO2與C、Si與Cl2、SiCl4與H2的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，A錯誤；光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2而不是硅酸鹽，B錯誤；玻璃沒有固定的熔點，D錯誤。10．氮化硅(Si3N4)是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。用石英砂和原料氣(含N2和少量O2)制備Si3N4的操作流程如下(粗硅中含少量Fe、Cu的單質(zhì)及化合物)：下列敘述不正確的是(D)A．“還原”步驟中焦炭主要被氧化為COB．“高溫氮化”反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Si＋2N2eq\o(=,\s\up9(高溫))Si3N4C．“操作X”可將原料氣通過灼熱的銅粉D．“稀酸Y”可選用稀硝酸或稀硫酸[解析]焦炭與石英砂發(fā)生反應(yīng)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up9(高溫))Si＋2CO↑，焦炭被氧化成CO，A正確；“高溫氮化”是Si與N2化合生成Si3N4，化學(xué)方程式為3Si＋2N2eq\o(=,\s\up9(高溫))Si3N4，B正確；原料氣中含有N2和少量的O2，氧氣能與Cu反應(yīng)生成CuO，N2不與Cu反應(yīng)，操作X可以得到純凈氮氣，因此C正確；粗硅中含有少量Fe和Cu，即Si3N4中含有少量Fe和Cu，F(xiàn)e、Cu與稀硝酸反應(yīng)，得到可溶于水的Fe(NO3)3和Cu(NO3)2，稀硝酸可以除去Si3N4中Fe和Cu，由于Cu不溶于稀硫酸，故不能用稀硫酸，D錯誤。二、非選擇題：本題共4小題。11．高純硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料，如圖是一種生產(chǎn)高純硅的工藝流程示意圖：已知：①流化床反應(yīng)器內(nèi)的主反應(yīng)為Si＋3HCleq\o(=,\s\up9(250～300℃))SiHCl3＋H2；②還原爐內(nèi)的主反應(yīng)為SiHCl3＋H2eq\o(→,\s\up9(1100～1200℃))Si＋3HCl；③SiHCl3極易水解：SiHCl3＋3H2O=H2SiO3＋H2↑＋3HCl↑?；卮鹣铝袉栴}。(1)石英砂的主要成分為SiO2，SiO2是一種酸性氧化物，能與燒堿反應(yīng)生成鹽和水，下列物質(zhì)中也能與燒堿反應(yīng)生成鹽和水的是BD(填字母)。A．Al B.Al2O3C．CuO D.NaHCO3SiO2還能在一種常見的酸中溶解，生成一種氣態(tài)含硅物質(zhì)，這種酸的電子式為H∶eq\o(F,\s\up6(),\s\do4())∶。(2)電弧爐中生成粗硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up9(高溫))Si＋2CO↑。若電弧爐中焦炭過量，還會有SiC生成，石英砂和焦炭生成SiC的反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。(3)整個操作流程都需隔絕空氣，原因是防止SiHCl3發(fā)生水解、防止硅被氧化、防止氫氣與氧氣反應(yīng)而發(fā)生爆炸(答出兩條即可)。(4)流化床反應(yīng)器中除生成SiHCl3外，還可能發(fā)生副反應(yīng)，生成其他含硅化合物(如SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等)，可以用分餾的方法加以分離，該操作方法的理論依據(jù)是各組分沸點相差較大。(5)上述操作流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是H2、HCl。12．(2024·天津河西區(qū)模擬)硅及其化合物在生活生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請按要求回答下列問題。(1)工業(yè)上制備高純硅的示意圖如下：①根據(jù)下圖所示物質(zhì)反應(yīng)過程中的能量變化，寫出用石英砂和焦炭制取粗硅，同時生成CO的熱化學(xué)方程式：SiO2(s)＋2C(s)eq\o(=,\s\up9(1800～2000℃))Si(s)＋2CO(g)ΔH＝＋638.4kJ·mol－1。②步驟Ⅱ產(chǎn)物中含有SiHCl3(沸點為33.0℃)，還有少量SiCl4(沸點為57.6℃)和HCl(沸點為－85.1℃)。若先將步驟Ⅱ產(chǎn)物降至室溫，提純SiHCl3，方法是蒸餾。所用到的玻璃儀器除酒精燈、溫度計、錐形瓶、尾接管外，還需要蒸餾燒瓶、(2)已知：硅的最高價氧化物對應(yīng)的水化物有H2SiO3和原硅酸()。常溫下，H2SiO3：Ka1＝2.0×10－10、Ka2＝1.0×10－12；H2CO3：Ka1＝4.5×10－7、Ka2＝4.7×10－11。①向盛有飽和Na2SiO3溶液(滴有酚酞溶液)的試管中通入足量CO2；充分反應(yīng)后，用激光筆照射上述液體時發(fā)現(xiàn)有光亮的通路。預(yù)測液體顏色的變化：溶液紅色變淺至褪色；寫出該反應(yīng)的離子方程式：SiOeq\o\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O=H2SiO3(硅膠)＋2HCOeq\o\al(－,3)。②寫出原硅酸脫水得到的產(chǎn)物(寫兩種)H2SiO3、SiO2。[解析](1)①根據(jù)兩個反應(yīng)過程能量變化圖像可知：Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH＝－859.4kJ·mol－1、2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1，用第二個方程式減去第一個方程式得出熱化學(xué)方程式：SiO2(s)＋2C(s)eq\o(=,\s\up9(1800～2000℃))Si(s)＋2CO(g)ΔH＝＋638.4kJ·mol－1。②SiHCl3(沸點為33.0℃)、SiCl4(沸點為57.6℃)、HCl(沸點為－85.1℃)，它們的沸點不同，根據(jù)沸點的不同實現(xiàn)物質(zhì)分離的方法為蒸餾或分餾，所用到的玻璃儀器除酒精燈、溫度計、錐形瓶、尾接管外還需要蒸餾燒瓶和直形冷凝管。(2)①Na2SiO3溶液中SiOeq\o\al(2－,3)發(fā)生水解而使溶液呈堿性，滴加酚酞開始溶液為紅色，隨著CO2通入，Na2SiO3反應(yīng)生成H2SiO3，溶液堿性減弱，溶液由紅色逐漸變無色；弱酸的電離平衡常數(shù)越大其酸性越強，根據(jù)題給數(shù)據(jù)可得酸性：H2CO3>H2SiO3>HCOeq\o\al(－,3)>HSiOeq\o\al(－,3)，則Na2SiO3溶液與過量CO2反應(yīng)生成硅酸和碳酸氫鈉：SiOeq\o\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O=H2SiO3(硅膠)＋2HCOeq\o\al(－,3)。②原硅酸()脫去一分子水得到的產(chǎn)物是H2SiO3，脫去兩分子水得到的產(chǎn)物是SiO2。13．(2024·湖北武漢聯(lián)考)碳、硅及其化合物的開發(fā)由來已久，在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。(1)SiO2是玻璃的主要成分之一，保存氫氧化鈉溶液的玻璃試劑瓶應(yīng)用橡膠塞的原因是SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(用離子方程式表示)。(2)高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖如下：①電弧爐制粗硅的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2；1100℃下在還原爐中制純硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up9(1100℃))Si＋3HCl。②在流化床反應(yīng)器的產(chǎn)物中，SiHCl3大約占85%，還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有關(guān)物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)如表所示，提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和蒸餾。物質(zhì)SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸點/℃235557.631.88.2－30.4－84.9－111.9③在流化床反應(yīng)器中可能得到產(chǎn)物SiCl4。SiCl4遇水會發(fā)生水解反應(yīng)生成兩種酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl↑。[解析](1)SiO2是玻璃的主要成分之一，氫氧化鈉能夠與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉，硅酸鈉的水溶液具有黏性，能夠把玻璃瓶塞與瓶頸黏結(jié)在一起，不易打開，氫氧化鈉與SiO2反應(yīng)的離子方程式為SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O。(2)①石英砂的主要成分是二氧化硅，用石英砂和焦炭在電弧爐中制粗硅的反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up9(高溫))Si＋2CO↑，氧化劑為SiO2，還原劑為C，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2；1100℃下在還原爐中制純硅，SiHCl3被還原為Si，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up9(1100℃))Si＋3HCl。②根據(jù)題表可知，沸點差別較大，可以通過蒸餾的方法提純SiHCl3。③SiCl4極易水解，其完全水解的化學(xué)方程式為SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl↑。14．(2024·山東聊城調(diào)研)水泥是重要的建筑材料，硅酸鹽水泥主要成分為硅酸二鈣(2CaO·SiO2)、硅酸三鈣(3CaO·SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3)、鐵鋁酸四鈣(4CaO·Al2O3·Fe2O3)和氧化鎂等的混合物?！端嗷瘜W(xué)分析方法》中用EDTA(一種常用作滴定金屬離子含量的有機物)滴定法測定水泥樣品中鈣、鎂的含量。其過程如圖所示：已知：相關(guān)金屬離子濃度為0.1mol/L時，形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表所示。金屬離子Mg2＋Ca2＋Al3＋Fe3＋開始沉淀的pH1113.53.52完全沉淀的pH13>144.53.5回答下列問題：(1)工業(yè)制水泥的主要原料是黏土和石灰石(填名稱)。(2)步驟①中選擇用銀坩堝而不用瓷坩堝，其理由是氫氧化鈉會與二氧化硅反應(yīng)，腐蝕瓷坩堝。濾渣的主要成分為H2SiO3(填化學(xué)式)。(3)步驟③中加入的酒石酸鈉和三乙醇胺作為掩蔽劑，可掩蔽雜質(zhì)離子的干擾，在該過程中，主要掩蔽的離子有Al3＋和Fe3＋。掩蔽劑需要在調(diào)pH前加入，若在堿性溶液中則起不到掩蔽作用，試從要掩蔽的離子性質(zhì)分析原因：堿性溶液中，Al3＋和Fe3＋會生成Al(OH)3沉淀和Fe(OH)3沉淀。(4)步驟④和⑤中，調(diào)pH時，最好選用試劑A(填字母)。A．氨水 B.MgOC.CaCO3(5)水泥樣品中的鈣的含量通過步驟④滴定結(jié)果可計算得出；而步驟⑤滴定的是鈣、鎂總量，所以測定鎂的含量準(zhǔn)確性還依賴于步驟④。當(dāng)溶液pH大于12時，會生成硅酸鈣沉淀，所以若滴定前，溶液中還有少