2025年高三化學(xué)高考硅及其化合物模擬試題一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）硅是構(gòu)成無機(jī)非金屬材料的核心元素，下列關(guān)于硅及其化合物的說法正確的是（）A.晶體硅和金剛石的結(jié)構(gòu)相似，均為分子晶體B.二氧化硅可與氫氟酸反應(yīng)，因此可用氫氟酸刻蝕玻璃C.硅酸鈉溶液呈堿性，可用作木材防火劑，與酸性氧化物的通性無關(guān)D.高純度硅可用于制作光導(dǎo)纖維，二氧化硅可用于制作半導(dǎo)體芯片工業(yè)上以石英砂（主要成分為SiO?）為原料制備高純硅的流程如下：石英砂$\xrightarrow[①]{焦炭/高溫}$粗硅$\xrightarrow[②]{HCl/300℃}$SiHCl?$\xrightarrow[③]{H?/1000-1100℃}$高純硅下列說法錯(cuò)誤的是（）A.反應(yīng)①的化學(xué)方程式為SiO?+2C$\frac{\underline{;高溫;}}{;}$Si+2CO↑B.反應(yīng)②和③均為氧化還原反應(yīng)，其中SiHCl?分別作氧化劑和還原劑C.原料氣HCl和H?需充分干燥，防止SiHCl?水解生成H?SiO?和HClD.該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為HCl和H?下列關(guān)于無機(jī)非金屬材料的說法正確的是（）A.陶瓷、玻璃、水泥的主要成分均為硅酸鹽，均屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料B.光導(dǎo)纖維的主要成分為Si，可用于通信和醫(yī)療領(lǐng)域C.碳化硅（SiC）硬度大、熔點(diǎn)高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和砂紙磨料D.石英玻璃的主要成分為Na?SiO?、CaSiO?和SiO?，可用于制造化學(xué)儀器下列離子方程式書寫正確的是（）A.硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：Si+2OH?=SiO?2?+H?↑B.二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)：SiO?+4H?+4F?=SiF?↑+2H?OC.硅酸鈉溶液中通入過量CO?：SiO?2?+CO?+H?O=H?SiO?↓+CO?2?D.硅酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：H?SiO?+2OH?=SiO?2?+2H?O某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證硅及其化合物的性質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到目的的是（）A.用激光筆照射硅酸鈉溶液，觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)，證明硅酸鈉溶液為膠體B.將打磨后的鋁片放入硅酸鈉溶液中，觀察到有白色沉淀生成，證明Al的金屬性強(qiáng)于SiC.向二氧化硅固體中滴加濃鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，證明SiO?與酸反應(yīng)生成CO?D.將硅酸鈉溶液滴入氯化鈣溶液中，觀察到白色沉淀，證明硅酸的酸性強(qiáng)于鹽酸硅及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.納米硅顆粒可用于制造鋰離子電池的負(fù)極材料，提高電池的充放電效率B.單晶硅可用于制作太陽能電池板，利用的是其光電轉(zhuǎn)換性能C.二氧化硅可用于制作耐高溫坩堝，因其具有高熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性D.硅橡膠具有耐高溫、耐老化等性能，可用于制作航天器的密封材料短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如圖所示，其中Y為硅元素。下列說法正確的是（）|||X|Y||---|---|---|---||Z|W|||A.原子半徑：Z>W>X>YB.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：X>Y>WC.Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可與Y的單質(zhì)反應(yīng)D.X的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性弱于Y的簡(jiǎn)單氫化物稻殼中含有豐富的纖維素和二氧化硅，可通過下列流程制備納米硅：稻殼$\xrightarrow[①]{灼燒}$稻殼灰$\xrightarrow[②]{NaOH溶液}$溶液A$\xrightarrow[③]{鹽酸}$沉淀B$\xrightarrow[④]{干燥}$SiO?$\xrightarrow[⑤]{Mg/650℃}$納米Si下列說法錯(cuò)誤的是（）A.步驟①灼燒稻殼時(shí)，需要在坩堝中進(jìn)行B.步驟②的離子方程式為SiO?+2OH?=SiO?2?+H?OC.步驟③中鹽酸的作用是將SiO?2?轉(zhuǎn)化為H?SiO?沉淀D.步驟⑤的化學(xué)方程式為SiO?+Mg$\frac{\underline{;650℃;}}{;}$Si+MgO下列關(guān)于硅及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是（）A.硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，可用于制作光導(dǎo)纖維B.二氧化硅硬度大，可用于制作太陽能電池板C.硅酸凝膠具有吸水性，可用于作干燥劑和催化劑載體D.硅酸鈉溶液呈堿性，可用于作木材防火劑實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制備硅酸膠體，下列說法錯(cuò)誤的是（）[裝置圖：分液漏斗（盛有濃鹽酸）、錐形瓶（盛有Na?SiO?溶液）、燒杯（盛有熱水，用于水浴加熱）]A.該裝置可通過控制濃鹽酸的滴加速度調(diào)節(jié)反應(yīng)速率B.反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na?SiO?+2HCl=H?SiO?（膠體）+2NaClC.若將Na?SiO?溶液改為Na?CO?溶液，可觀察到相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象D.制得的硅酸膠體可通過丁達(dá)爾效應(yīng)與溶液區(qū)分工業(yè)上用SiHCl?水解法制備高純二氧化硅的流程如下：SiHCl?$\xrightarrow[①]{H?O}$H?SiO?$\xrightarrow[②]{干燥}$SiO?已知SiHCl?水解的產(chǎn)物為H?SiO?、HCl和H?。下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)中SiHCl?既作氧化劑又作還原劑B.每生成1molH?SiO?，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2molC.步驟②為灼燒，需在蒸發(fā)皿中進(jìn)行D.該方法制備的SiO?純度高，可用于制造光導(dǎo)纖維下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是（）|實(shí)驗(yàn)操作|現(xiàn)象|結(jié)論||-----------------------------------|-----------------------|-------------------------------||將過量CO?通入硅酸鈉溶液中|產(chǎn)生白色沉淀|酸性：H?CO?>H?SiO?||將硅單質(zhì)投入稀硫酸中|無明顯現(xiàn)象|硅的金屬性弱于氫||將二氧化硅與碳粉混合高溫加熱|產(chǎn)生黑色固體|碳的非金屬性強(qiáng)于硅||向硅酸鈉溶液中滴加酚酞試液|溶液變紅|硅酸鈉溶液呈堿性|氮化硅（Si?N?）是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，具有硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。工業(yè)上可通過硅與氮?dú)庠诟邷叵路磻?yīng)制備：3Si+2N?$\frac{\underline{;高溫;}}{;}$Si?N?。下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)中Si作還原劑，N?作氧化劑B.Si?N?的摩爾質(zhì)量為140gC.每生成1molSi?N?，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為12molD.Si?N?可與水反應(yīng)生成NH?和H?SiO?下列關(guān)于硅及其化合物的說法正確的是（）A.自然界中硅元素均以化合態(tài)存在，如石英、水晶、瑪瑙等B.硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，可用作黏合劑和滅火劑C.二氧化硅可與任何酸反應(yīng)，因此可用氫氟酸刻蝕玻璃D.硅酸是一種強(qiáng)酸，可使紫色石蕊試液變紅某混合物中含有SiO?、Fe?O?、Al?O?，可通過下列流程分離提純：混合物$\xrightarrow[①]{過量NaOH溶液}$濾液A、濾渣B$\xrightarrow[②]{過量鹽酸}$濾液C、濾渣D下列說法正確的是（）A.濾渣B的主要成分為Fe?O?和Al?O?B.濾液A中含有的離子為Na?、OH?、SiO?2?、AlO??C.步驟②中加入過量鹽酸的目的是將AlO??轉(zhuǎn)化為Al3?D.濾渣D的主要成分為SiO?二、非選擇題（本題共5小題，共55分）（10分）硅是重要的半導(dǎo)體材料，工業(yè)上以石英砂為原料制備高純硅的流程如下：石英砂$\xrightarrow[①]{C/高溫}$粗硅（含少量C、SiO?、Fe?O?等）$\xrightarrow[②]{Cl?/高溫}$SiCl?（沸點(diǎn)57.6℃）$\xrightarrow[③]{蒸餾}$純SiCl?$\xrightarrow[④]{H?/高溫}$高純硅（1）步驟①中焦炭的作用是________（填“氧化劑”或“還原劑”），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。（2）步驟②中粗硅與Cl?反應(yīng)生成SiCl?，若同時(shí)生成FeCl?和CCl?，寫出Fe?O?與Cl?、C反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（3）步驟③蒸餾的目的是，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，需使用的玻璃儀器有蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、、。（4）步驟④中H?與SiCl?反應(yīng)的化學(xué)方程式為________，該反應(yīng)需在高溫下進(jìn)行，原因是________。（12分）二氧化硅是一種重要的無機(jī)非金屬材料，回答下列問題：（1）SiO?的晶體類型為________，其基本結(jié)構(gòu)單元為________（填幾何構(gòu)型），每個(gè)Si原子與________個(gè)O原子相連，每個(gè)O原子與________個(gè)Si原子相連。（2）寫出SiO?與下列物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式：①與NaOH溶液：；②與CaO高溫反應(yīng)：；③與氫氟酸：。（3）SiO?可用于制造光導(dǎo)纖維，其導(dǎo)光原理是。工業(yè)上可用SiCl?水解制備SiO?·nH?O，寫出SiCl?水解的化學(xué)方程式：________。（11分）某實(shí)驗(yàn)小組探究硅及其化合物的性質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：驗(yàn)證硅的化學(xué)性質(zhì)向盛有硅粉的試管中加入足量NaOH溶液，觀察到有氣泡產(chǎn)生，試管底部有黑色固體殘留。（1）該反應(yīng)的離子方程式為________，氣泡的主要成分為________（填化學(xué)式）。實(shí)驗(yàn)二：制備硅酸膠體向盛有2mLNa?SiO?溶液的試管中滴加2滴酚酞試液，溶液變紅；再逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色褪去，得到透明的膠體。（2）溶液變紅的原因是________（用離子方程式表示），生成硅酸膠體的離子方程式為________。實(shí)驗(yàn)三：比較硅酸與碳酸的酸性強(qiáng)弱向?qū)嶒?yàn)二所得膠體中通入CO?氣體，觀察到有白色沉淀生成。（3）該實(shí)驗(yàn)可證明酸性：H?CO?________H?SiO?（填“>”或“<”），反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。（12分）無機(jī)非金屬材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題：（1）陶瓷是人類應(yīng)用最早的硅酸鹽材料，其主要成分為________（填氧化物形式）。工業(yè)上制備陶瓷的原料為________，燒制過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為________（用化學(xué)方程式表示，任寫一個(gè)）。（2）玻璃是一種常見的硅酸鹽材料，其主要成分為Na?SiO?、CaSiO?和SiO?。制備普通玻璃的原料為________、、，發(fā)生的主要反應(yīng)有SiO?+Na?CO?$\frac{\underline{;高溫;}}{;}$Na?SiO?+CO?↑和________。（3）水泥是重要的建筑材料，其主要成分為3CaO·SiO?、2CaO·SiO?、3CaO·Al?O?等。水泥的硬化過程中，石膏的作用是________。（10分）硅酸鈉溶液（水玻璃）在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：（1）水玻璃可用于制作防火涂料，其防火原理是________。（2）水玻璃可用于制備硅膠，向水玻璃中通入足量CO?，得到白色膠狀沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為________。（3）水玻璃中含有少量Na?CO?雜質(zhì)，可通過加入________（填試劑名稱）除去，反應(yīng)的離子方程式為________。（4）測(cè)定水玻璃中Na?SiO?的含量：取25.00mL水玻璃樣品，加入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥，得到H?SiO?沉淀的質(zhì)量為1.26g。則該樣品中Na?SiO?的物質(zhì)的量濃度為________（保留兩位小數(shù)）。（10分）工業(yè)上以鋁土礦（含Al?O?、Fe?O?、SiO?等）為原料制備鋁的同時(shí)，可回收硅的化合物，流程如下：鋁土礦$\xrightarrow[①]{過量NaOH溶液}$濾液1、濾渣1$\xrightarrow[②]{CO?}$沉淀2、濾液2$\xrightarrow[③]{加熱}$Al?O?$\xrightarrow[④]{電解}$Al（1）濾渣1的主要成分為________，濾液1中含有的陰離子為________。（2）步驟②中通入CO?的目的是________，反應(yīng)的離子方程式為________。（3）若從濾液2中回收Na?CO?，需進(jìn)行的操作有________、________、過濾、洗滌、干燥。（4）若鋁土礦中SiO?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%，則1t鋁土礦理論上可生成Na?SiO?的質(zhì)量為________kg（假設(shè)SiO?完全轉(zhuǎn)化）。參考答案及解析（注：實(shí)際考試中不提供參考答案，此處僅為示例）一、選擇題B2.B3.C4.D5.A6.D7.C8.D9.C10.C11.A12.A13.A14.A15.B二、非選擇題（1）還原劑；SiO?+2C$\frac{\underline{;高溫;}}{;}$Si+2CO↑（2）Fe?O?+3Cl?+3C$\frac{\underline{;高溫;}}{;}$2FeCl?+3CO（3）提純SiCl?；牛角管；錐形瓶（4）SiCl?+2H?$\frac{\underline{;高溫;}}{;}$Si+4HCl；斷裂Si-Cl鍵需要吸收大量能量（1）原子晶體；正四面體；4；2（2）①SiO?+2NaOH=Na?SiO?+H?O②SiO?+CaO$\frac{\underline{;高溫;}}{;}$CaSiO?③SiO?+4HF=SiF?↑+2H?O（3）光的全反射；SiCl?+(n+2)H?O=SiO?·nH?O↓+4HCl（1）Si+2OH?+H?O=SiO?2?+2H?↑；H?（2）SiO?2?+H?O?HSiO??+OH?；SiO?2?+2H?=H?SiO?（膠體）（3）>；H?SiO?+CO?+H?O=H?CO?+H?SiO?↓（1）Al?O?·2SiO?·2H?O；黏土；SiO?+CaCO?$\frac{\under