高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第24講《硅　無(wú)機(jī)非金屬材料》習(xí)題作業(yè)測(cè)試題含答案解析VIP

第24講硅無(wú)機(jī)非金屬材料高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI202612345678910層次1基礎(chǔ)性1.(2024·廣東廣州一模)館藏文物記載著中華文明的燦爛成就。下列文物主要由硅酸鹽制成的是(

)B123456789102.(2025·湖北武漢名校聯(lián)考)我國(guó)努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和,利用NaOH溶液噴淋捕捉空氣中的CO2,反應(yīng)過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.捕捉室中NaOH溶液噴成霧狀有利于吸收CO2B.環(huán)節(jié)a中物質(zhì)分離的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶C.反應(yīng)過(guò)程中CaO和NaOH是可循環(huán)的物質(zhì)D.可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液捕捉CO2B12345678910解析

NaOH溶液噴成霧狀,可增大反應(yīng)物接觸面積,提高CO2吸收率,A正確;環(huán)節(jié)a為Na2CO3和Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3,需從溶液中過(guò)濾出來(lái)再高溫煅燒,故基本操作不是蒸發(fā)結(jié)晶,B錯(cuò)誤;NaOH和CaO在流程中既有消耗,也有生成,可循環(huán)利用,C正確;Na2CO3溶液可以與CO2反應(yīng),因此可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液,D正確。123456789103.(2025·廣東江門期初調(diào)研)2024年4月25日,“神舟十八號(hào)”載人飛船在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,飛船使用了我國(guó)自主研發(fā)和生產(chǎn)的航天芯片,其中芯片全為我國(guó)制造,制作芯片的刻蝕液為硝酸與氫氟酸的混合液,工藝涉及反應(yīng)為Si+HNO3+6HF═H2SiF6+HNO2+H2↑+H2O,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.此反應(yīng)不能在玻璃容器中進(jìn)行B.由此反應(yīng)可判斷氫氟酸是強(qiáng)酸C.氧化性:HNO3>H2SiF6D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,生成1.12LH2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2molB12345678910解析

氫氟酸能腐蝕玻璃,此反應(yīng)不能在玻璃容器中進(jìn)行,A正確;該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),不能由此反應(yīng)判斷氫氟酸是強(qiáng)酸,HF是弱酸,B錯(cuò)誤;氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物,則氧化性:HNO3>H2SiF6,C正確;據(jù)關(guān)系式Si~HNO3~H2SiF6~HNO2~H2↑~4e-,則標(biāo)準(zhǔn)狀況下,生成1.12

L

H2(0.05

mol)時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2

mol,D正確。123456789104.壽山石是中國(guó)傳統(tǒng)四大印章石之一,含葉蠟石、高嶺石等黏土礦物。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.壽山石的硬度與金剛石相當(dāng)B.葉蠟石、高嶺石的主要成分屬于硅酸鹽C.壽山石的紅色條紋與Fe2O3含量有關(guān)D.壽山石印章要避免與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿接觸A解析

壽山石是中國(guó)傳統(tǒng)四大印章石之一,雕刻印章時(shí)通常用鋼刀或金剛石進(jìn)行,故壽山石的硬度比金剛石小,A錯(cuò)誤;黏土屬于硅酸鹽,故葉蠟石、高嶺石的主要成分屬于硅酸鹽,B正確;Fe2O3是一種紅棕色粉末,壽山石的紅色條紋與Fe2O3含量有關(guān),C正確;壽山石中含有鋁硅酸鹽,既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng),故壽山石印章要避免與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿接觸,D正確。123456789105.(2025·河南名校聯(lián)盟聯(lián)考)材料的開發(fā)與研究助力我國(guó)航空航天事業(yè)飛速發(fā)展。下列說(shuō)法中正確的是(

)A.“神舟十六號(hào)”宇宙飛船返回艙外表面使用的新型高溫結(jié)構(gòu)陶瓷主要成分是硅酸鹽B.火箭芯一級(jí)尾段使用的碳纖維材料屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料C.“天問一號(hào)”使用的新型SiC增強(qiáng)鋁基材料屬于新型硅酸鹽材料D.中國(guó)空間站核心艙“天和號(hào)”推進(jìn)器的氮化硼陶瓷材料屬于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料B解析

新型高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料,不是硅酸鹽材料,A錯(cuò)誤;新型SiC增強(qiáng)鋁基材料屬于復(fù)合材料,不是硅酸鹽材料,C錯(cuò)誤;氮化硼陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料,D錯(cuò)誤。12345678910層次2綜合性6.(2025·四川達(dá)州統(tǒng)考)以下是由石英砂(主要成分為二氧化硅)制備高純硅的工藝流程示意圖。12345678910下列說(shuō)法中不正確的是(

)A.步驟①中反應(yīng)的化學(xué)方程式:SiO2+2CSi+2CO↑B.工藝流程中,從混合物中分離出SiCl4、SiHCl3的方法為分液C.由粗硅制備高純硅的過(guò)程中,循環(huán)使用的物質(zhì)主要有HCl和H2D.若混合物分離后,得到SiCl4、SiHCl3、H2的物質(zhì)的量之比為1∶1∶1,理論上需要額外補(bǔ)充2molH2B12345678910解析

工藝流程中,各物質(zhì)沸點(diǎn)不同,從混合物中分離出SiCl4、SiHCl3的方法為分餾,B錯(cuò)誤;結(jié)合反應(yīng)過(guò)程,HCl和H2可循環(huán)使用,C正確;根據(jù)SiCl4+H2

SiHCl3+HCl、SiHCl3+H2Si+3HCl,1

mol

SiCl4、SiHCl3完全轉(zhuǎn)化為Si需要3

mol氫氣,SiCl4、SiHCl3、H2的物質(zhì)的量之比為1∶1∶1,則理論上需要額外補(bǔ)充2

mol

H2,D正確。123456789107.(2025·河北省級(jí)重點(diǎn)高中聯(lián)考)某小組模擬工業(yè)上用SiHCl3與H2在1357K的條件下制備高純硅,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略去)。已知:①SiHCl3的沸點(diǎn)為33.0℃,易溶于有機(jī)溶劑,能與H2O劇烈反應(yīng),在空氣中易被氧化;②CaCl2+xCH3CH2OH→CaCl2·xCH3CH2OH。12345678910下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.裝置B中的試劑是堿石灰B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)先打開活塞K1,再加熱石英管C.裝置D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiHCl3+H2Si+3HClD.裝置E中CCl4的作用為防倒吸和吸收多余的SiHCl3A解析

裝置B中盛有無(wú)水氯化鈣用于吸收揮發(fā)的乙醇,防止干擾反應(yīng),A錯(cuò)誤;為防止裝置中空氣中的氧氣共熱反應(yīng),應(yīng)先打開彈簧夾K1,排盡裝置中的空氣,再加熱石英管,B正確;裝置D中發(fā)生的反應(yīng)為氫氣與三氯硅烷在加熱條件下反應(yīng)生成硅和氯化氫,化學(xué)方程式為SiHCl3+H2Si+3HCl,C正確;裝置E中四氯化碳和水用于吸收未反應(yīng)的三氯硅烷和反應(yīng)生成的氯化氫,同時(shí)防止極易溶于水的氯化氫與水接觸產(chǎn)生倒吸,D正確。123456789108.(2025·安徽合肥六校聯(lián)考)H2SO4-SiO2法生產(chǎn)多晶硅的流程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.上述流程說(shuō)明SiO2可溶于H2SO4B.合成1反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1C.合成2的反應(yīng)為SiF4+NaAlH4═SiH4+NaAlF4D.凈化、熱解中生成的多晶硅為還原產(chǎn)物A12345678910解析

SiO2不溶于H2SO4,SiO2溶于HF,A錯(cuò)誤;合成1反應(yīng)為Na+Al+2H2═NaAlH4,Na、Al化合價(jià)升高,H2中H元素化合價(jià)降低,Na、Al是還原劑,H2是氧化劑,則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1,B正確;根據(jù)元素守恒,合成2的反應(yīng)為SiF4+NaAlH4═SiH4+NaAlF4,C正確;凈化、熱解中Si元素化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng),生成的多晶硅為還原產(chǎn)物,D正確。123456789109.(2025·遼寧十校聯(lián)合體聯(lián)考)實(shí)驗(yàn)室用H2還原SiHCl3(沸點(diǎn):31.85℃)制備高純硅的裝置如圖所示(夾持裝置和尾氣處理裝置略去),下列說(shuō)法正確的是(

)A.裝置Ⅱ、Ⅲ中依次盛裝的是熱水、濃硫酸B.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先加熱管式爐,再打開活塞KC.為鑒定制得的硅中是否含微量鐵單質(zhì),需要用到的試劑為鹽酸、雙氧水、硫氰化鉀溶液D.該實(shí)驗(yàn)中制備氫氣的裝置也可用于稀氫氧化鈉溶液與氯化銨固體反應(yīng)制備氨C12345678910

12345678910層次3創(chuàng)新性10.(12分)(2024·浙江湖州二模)氮化硅(Si3N4)具有高強(qiáng)度、低密度、耐高溫的特性,有“結(jié)構(gòu)陶瓷之王”的美稱?？蒲腥藛T采用氨解法制備氮化硅。已知:①SiCl4在潮濕的空氣中極易水解;Si(NH)2遇水生成二氧化硅和氨,不穩(wěn)定易被氧化;②NH3沸點(diǎn)-33.5℃,熔點(diǎn)-77.75℃,800℃以上會(huì)分解;正己烷(作反應(yīng)溶劑)沸點(diǎn)69℃,熔點(diǎn)-95℃。12345678910Ⅱ.實(shí)驗(yàn)裝置如圖。氮化硅前驅(qū)體的制備:12345678910氮化硅的制備:(1)儀器X的名稱是_____________。

(2)完善虛線框內(nèi)的裝置順序:_________→_________→_________→D。

(3)寫出流程(Ⅱ)中生成Si3N4的化學(xué)方程式____________________。

球形冷凝管

CBA3Si(NH)2Si3N4+2NH3↑12345678910(4)下列說(shuō)法正確的是_________(填字母)。

A.儀器X的主要作用為冷凝回流B.已知NH4Cl可溶于液氨,采用液氨多次洗滌Si(NH)2的方法可去除雜質(zhì)NH4ClC.裝置D可選用冰水混合物做冷卻劑D.F中所裝的液體為濃硫酸,D裝置中有一處需要改進(jìn)(5)經(jīng)測(cè)定,氨解法制備所得的Si3N4晶體中含有碳雜質(zhì),請(qǐng)分析原因。

ABD少部分吸附在Si(NH)2表面的正己烷在Si(NH)2熱解縮聚過(guò)程中夾雜在其中,最后隨著高溫加熱轉(zhuǎn)變?yōu)镃雜質(zhì)12345678910(6)電位滴定法測(cè)定Cl-含量:稱取1.000g試樣,加入40mL水,在恒溫加熱磁力攪拌器上溶解,過(guò)濾、洗滌;再向其中加入22mL乙醇、4滴硝酸,用0.0010mol·L-1硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,當(dāng)?shù)竭_(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),消耗硝酸銀溶液的體積為amL。另取40mL水重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),消耗硝酸銀溶液體積為bmL,請(qǐng)列出樣品中雜質(zhì)Cl-含量的表達(dá)式:_________________mg·g-1。

3.55(a-b)×10-212345678910解析

裝置C制取氨氣,B中為堿石灰,干燥氨氣,通過(guò)A液體石蠟,作用是通過(guò)觀察氣泡,判斷NH3的通入速率,通入D制取Si(NH)2,再加熱Si(NH)2得到Si3N4。(4)儀器X的主要作用為冷凝回流,A正確;NH4Cl可溶于