PAGEPAGE1課后限時(shí)集訓(xùn)11碳、硅及其化合物(建議用時(shí)：25分鐘)1．(2024·模擬精選)下列說法不正確的是()A．硅太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．2017年4月26日，中國其次艘航母實(shí)行下水儀式，該航母運(yùn)用了素有“現(xiàn)代工業(yè)的骨骼”之稱的碳纖維。碳纖維是一種新型的有機(jī)高分子材料C．半導(dǎo)體行業(yè)中有一句話：“從沙灘到用戶”，計(jì)算機(jī)芯片的主要材料是經(jīng)提純的晶體硅D．高純度的二氧化硅廣泛用于制作光導(dǎo)纖維，光導(dǎo)纖維遇強(qiáng)堿會(huì)“斷路”[答案]B2．下列關(guān)于硅材料的說法不正確的是()A．鋼化玻璃與一般玻璃的主要成分基本相同B．制一般玻璃的原料是石灰石、純堿和石英砂C．陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料D．水玻璃是純凈物，可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑[答案]D[老師用書獨(dú)具](2024·壽光現(xiàn)代中學(xué)月考)下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是()①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物質(zhì)的基本元素②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品③高純度的硅單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體材料④水玻璃可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑⑤二氧化硅可用作光纖以及電腦芯片A．①②③ B．②③④⑤C．①③④ D．②③④[答案]C3．(2024·廣州模擬)下列敘述中正確的是()A．因?yàn)镹a2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up10(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性質(zhì)相像C．二氧化硅既溶于氫氧化鈉溶液又溶于氫氟酸，所以二氧化硅是兩性氧化物D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反應(yīng)生成硅酸D[A項(xiàng)的反應(yīng)之所以能夠發(fā)生，是因?yàn)樯傻漠a(chǎn)物中有氣體放出，平衡正向移動(dòng)，促使反應(yīng)能夠順當(dāng)進(jìn)行，故不能通過此反應(yīng)推斷H2CO3與H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，A錯(cuò)誤；CO2和SiO2的物理性質(zhì)差異較大，B錯(cuò)誤；SiO2與氫氟酸的反應(yīng)不屬于酸性氧化物與一般酸的反應(yīng)，在此反應(yīng)中SiO2并沒有表現(xiàn)出堿性氧化物的性質(zhì)，C錯(cuò)誤。]4．(2024·合肥模擬)《天工開物》記載：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無沙粘(通‘黏’)土而為之”“凡坯既成，干燥之后，則積累窯中燃薪舉火”“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色)，與造磚同法”。下列說法錯(cuò)誤的是()A．沙子和黏土主要成分為硅酸鹽B．“燃薪舉火”使黏土發(fā)生困難的物理化學(xué)改變C．燒制后自然冷卻成紅瓦，澆水冷卻成青瓦D．黏土是制作磚瓦和陶瓷等的主要原料A[沙子主要成分為SiO2氧化物，A錯(cuò)誤。]5．在“南澳一號(hào)”考古直播過程中，需用高純度SiO2制造的光纖。下圖是用海邊的石英砂(含氯化鈉、氧化鋁等雜質(zhì))制備二氧化硅粗產(chǎn)品的工藝流程。(1)洗滌石英砂的目的是__________________________________________。(2)在以上流程中，要將洗凈的石英砂研磨成粉末，目的是_______________________________________________________________________________。(3)工業(yè)上常用純凈石英砂與C在高溫下發(fā)生反應(yīng)制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為1∶1。下列說法正確的是________(填選項(xiàng)字母)。A．SiC性質(zhì)穩(wěn)定，能用于制造抗高溫水泥B．制造粗硅時(shí)的反應(yīng)為2SiO2＋5Ceq\o(=,\s\up10(高溫))Si＋SiC＋4CO↑C．在以上流程中，將鹽酸改為NaOH溶液，也可達(dá)到目的D．純凈的SiO2只能用于制造光導(dǎo)纖維[答案](1)洗去石英砂中可溶的NaCl雜質(zhì)(2)增大反應(yīng)物之間的接觸面積，增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率(3)B[老師用書獨(dú)具](2024·鄂豫晉冀陜五省聯(lián)考)某試驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置對(duì)焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。已知：PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋PdCl2＋H2O=CO2＋2HCl＋Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。(1)試驗(yàn)時(shí)要通入足夠長時(shí)間的N2，其緣由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)裝置B的作用是_______________________________________________。(3)裝置C、D中所盛試劑分別為____________________________________、________，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________________________。(4)該裝置的缺點(diǎn)是_______________________________________________。(5)資料表明，上述反應(yīng)在焦炭過量時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物SiC。取18gSiO2和8.4g焦炭充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體13.44L，假定氣體產(chǎn)物只有CO，固體產(chǎn)物只有Si和SiC，則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為________。[解析](1)用N2排出裝置中的空氣防止焦炭與O2反應(yīng)。(2)A裝置高溫加熱時(shí)，后面的溶液易倒吸進(jìn)入A裝置中，中間加B裝置的作用是作平安瓶，防倒吸。(3)C、D是檢驗(yàn)CO2和CO，防止CO的干擾，應(yīng)先檢驗(yàn)CO2，再檢驗(yàn)CO。(4)CO為大氣污染物，應(yīng)加一尾氣汲取裝置。(5)n(SiO2)＝0.3mol，n(C)＝0.7mol，n(CO)＝0.6mol，故n(SiC)＝0.1mol，n(Si)＝0.3mol－0.1mol＝0.2mol。[答案](1)將裝置中的空氣排盡，避開空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)生干擾(2)作平安瓶，防止倒吸(3)澄清石灰水PdCl2溶液3SiO2＋4Ceq\o(=,\s\up10(高溫))2CO2↑＋2CO↑＋3Si(4)缺少尾氣汲取裝置(5)2∶16．試驗(yàn)室用H2還原SiHCl3(沸點(diǎn)：31.85℃A．裝置Ⅱ、Ⅲ中依次盛裝的是濃硫酸、冰水B．試驗(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有微量鐵單質(zhì)，須要用到的試劑為鹽酸、雙氧水、KSCN溶液D．該試驗(yàn)中制備氫氣的裝置也可用于Na2O2與H2O制O2C[A項(xiàng)，Ⅲ中應(yīng)裝熱水，使SiHCl3揮發(fā)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，應(yīng)當(dāng)先打開活塞K讓H2先排空，再加熱管式爐，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Na2O2溶于水，無法限制，D錯(cuò)誤。]7．二氯二氫硅(SiH2Cl2)常用作外延法工藝中重要的硅源。易燃、有毒，與水接觸易水解，沸點(diǎn)為8.2℃。在銅催化作用下，HCl與硅在250～260℃反應(yīng)可以制得SiH2ClABCD(1)利用濃硫酸、濃鹽酸為原料，選用A裝置制取HCl，利用了濃硫酸的________性。(2)D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________。(3)根據(jù)氣體從左到右的方向，制取SiH2Cl2的裝置(h處用止水夾夾好)連接依次為a→()→()→()→()→()→()→()(填儀器接口的字母，其中裝置C用到2次)。(4)按從左到右的依次，前面裝置C中裝的藥品為______________________，后面裝置C的作用為______________________________________________________________________________________________________________________。(5)反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外，還會(huì)生成H2和_______________________、________等。(6)制取SiH2Cl2的新方法是：往硅粉中先通入Cl2，在300～350℃反應(yīng)生成SiCl4，然后再與HCl在250～260_________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。[解析](1)濃硫酸具有吸水性，可以使?jié)恹}酸揮發(fā)出HCl氣體。(3)SiH2Cl2與H2O接觸易水解，故D裝置(制SiH2Cl2)的前后應(yīng)有干燥裝置。[答案](1)吸水(2)Si＋2HCleq