1、1跟踪检测（十七） 点点突破碳、硅及其重要化合物1(2016江苏高考)大气中 CO2含量的增加会加剧“温室效应” 。下列活动会导致大气中 CO2含量增加的是( )A燃烧煤炭供热 B利用风力发电C增加植被面积 D节约用水用电解析：选 A 燃烧煤炭供热会产生 CO2，A 正确；利用风力发电不会产生 CO2，B 错误；增加植被面积，会增加植物的光合作用，减少大气中 CO2的含量，C 错误；节水节电不会增加 CO2的排放，D 错误。2 本草衍义中有如下叙述：“嘉州峨眉山有燕萨石，形六棱而锐首，色莹白明澈。”这里“燕萨石”的主要成分可能是( )ACaO BSiO 2C石墨 DNaCl解析：选 B 由题意
2、知“燕萨石”为无色透明的晶体，NaCl 和 CaO 的形状不符合，石墨是黑色，颜色不符合，只有 SiO2晶体符合。3.(2019海淀一模)平昌冬奥会“北京 8 分钟”主创团队用石墨烯制作了20 能发热 4 h 的智能服饰；用铝合金管材和碳纤维制作了高 2.35 m、重量仅为 10 kg 的熊猫木偶，向世界展现了新时代的中国形象。下列说法中，不正确的是( )A石墨烯是能导热的金属材料B铝合金是密度较小的金属材料C碳纤维是耐低温的无机非金属材料D新型材料种类多、用途广解析：选 A 石墨烯是无机非金属材料，A 错误；铝合金是密度较小的金属材料，B 正确；石墨烯可制作20 能发热 4 h 的服饰，能耐
3、低温， C 正确；新型材料种类多、用途广，D 正确。4下列关于 SiO2和 CO2的说法中正确的是( )ACO 2、SiO 2都能与碱及碱性氧化物反应BCO 2和 SiO2与水反应分别生成相应的酸CSiO 2可用来制作干燥剂，因 SiO2可与水反应DCO 2和 SiO2都是由相应的分子构成的解析：选 A CO 2、SiO 2都是酸性氧化物，都能与碱及碱性氧化物反应，故 A 正确；SiO2不溶于水，也不能和水反应生成硅酸，B 不正确；硅胶可用作干燥剂，但 SiO2不与水反应，C 不正确；CO 2是由分子构成的，SiO 2是由 Si、O 原子直接构成的，D 不正确。5材料与化学密切相关，表中对应关
4、系错误的是( )2选项 材料 主要化学成分A 光导纤维 二氧化硅B 半导体材料 硅C 普通水泥、普通玻璃 硅酸盐D 沙子、石英 硅解析：选 D 光导纤维的主要成分为二氧化硅，A 正确；半导体材料可以是硅晶体，B正确；水泥成分为硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙，普通玻璃的主要成分为二氧化硅、硅酸钙和硅酸钠，普通水泥、普通玻璃的主要成分为硅酸盐，C 正确；沙子、石英的主要成分为二氧化硅，不是硅，D 错误。6(2019合肥质检)硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( )A陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐产品B水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂C某硅酸盐的化学式为 KAlSi3O
5、8，可用 K2OAl2O36SiO2表示D高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池解析：选 C 水晶的主要成分为 SiO2，不属于硅酸盐产品，A 错误；水玻璃是 Na2SiO3的水溶液，属于混合物，B 错误；用于制造光导纤维的是二氧化硅，用于制造太阳能电池的是高纯硅，D 错误。7下列变化中，不能一步实现的是( )ANa 2SiO3 H 2SiO3 BH 2SiO3 SiO 2CSiO 2 H 2SiO3 DSiO 2 Na 2SiO3解析：选 C Na 2SiO3 H2SiO3；H 2SiO3,SiO 2，SiO 2NaOH,Na2SiO3，SiO 2不与 H2O 盐 酸 反
6、应，故不能一步转化为 H2SiO3。8化学家 Seidel 指出 Si 与 NaOH 溶液的反应，首先是 Si 与 OH 反应，生成SiO ，然后 SiO 迅速水解生成 H4SiO4，下列有关说法正确的是( )44 44A原硅酸钠(Na 4SiO4)能迅速水解，且水解后溶液呈碱性，故 Na4SiO4为弱电解质B石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品C2HClNa 2SiO3=H2SiO32NaCl 说明 Cl 的非金属性大于 SiD半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指将二氧化硅制成晶体硅解析：选 D 原硅酸钠(Na 4SiO4)是强碱弱酸盐，能全部电离，是强电解质，A 错误；石英的主要
7、成分是 SiO2，不是硅酸盐，所以石英玻璃不属于硅酸盐产品，B 错误；2HClNa 2SiO3=H2SiO32NaCl 说明酸性 HCl 大于 H2SiO3，HCl 不是 Cl 的最高价含氧酸，C 错误；沙子的主要成分为 SiO2，以沙子为原料经过还原反应可得到晶体 Si，继而制成各种半导体电器，被人们使用，所以半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指将二氧化硅制3成晶体硅，D 正确。9SiO 2是一种化工原料，可以制备一系列物质。下列说法正确的是( )A图中所有反应都不属于氧化还原反应B硅酸盐的化学性质稳定，常用于制作光导纤维C可用盐酸除去石英砂(主要成分为 SiO2)中少量的碳酸钙D普通玻璃是
8、由纯碱、石灰石和石英制成的，其熔点很高解析：选 C 图中 SiO2与 CaO、CaCO 3、Na 2CO3的反应不属于氧化还原反应，SiO 2与C、Si 与 Cl2、SiCl 4与 H2的反应属于氧化还原反应，A 错误；光导纤维的主要成分是 SiO2而不是硅酸盐，B 错误；玻璃没有固定的熔点，D 错误。10 “碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的 CO2分离出来并利用。如可利用 NaOH 溶液来“捕捉”CO 2，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。下列有关该方法的叙述中不正确的是( )A能耗大是该方法的一大缺点B整个过程中，有 2 种物质可以循环利用C “反应分离”环节中，
9、分离的基本操作是蒸发结晶、过滤D “反应分离”环节中，发生了复分解反应解析：选 C 碳酸钙的分解在高温条件下进行，消耗能量，A 正确；根据流程图知，循环利用的应该有 CaO 和 NaOH 两种物质，B 正确；“反应分离”过程中分离物质的操作应该是过滤，目的是通过过滤得到碳酸钙沉淀，C 错误；反应分离中，碳酸钠和氧化钙、水反应生成碳酸钙和氢氧化钠，所以发生了复分解反应，D 正确。11光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，合成光导纤维及氮化硅(一种无机涂层)的工艺流程如下：4回答下列问题：(1)反应的化学方程式为_，氧化剂为_(填化学式)。(2)经反应所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下：组分名
10、称 SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 HCl BCl3 PCl3质量分数 0.545 0.405 0.046 2 0.000 3 0.001 93 0.001 57沸点/ 57.6 31.8 8.2 85 12.5 75.5图中“操作 X”的名称为_；PCl 3的电子式为_。(3)反应和中尾气的用途为_；反应的化学方程式为_。解析：(1)反应是焦炭还原 SiO2，反应方程式为SiO22C Si2CO；氧化剂是所含元素化合价降低的物质，根据反应方= = = = =高 温 程式可知，二氧化硅中硅的化合价由4 价0 价，即 SiO2是氧化剂。(2)根据表格数据，除 HCl、BCl 3和 Si
11、H2Cl2常温下是气体外，其余为液体，因此采用精馏(或蒸馏)的方法得到 SiCl4，PCl 3是共价化合物，最外层都满足 8 电子稳定结构，其电子式为 。(3)反应中得到的物质为 SiO2和 HCl，尾气是 HCl，反应中发生的反应是3SiCl44NH 3 Si3N412HCl，尾气是 HCl，因此尾气的用途是制备盐酸。= = = = =1 400 答案：(1)SiO 22C Si2CO SiO 2 (2)精馏(或蒸馏) = = = = =高 温 (3)制取盐酸(或其他合理答案)3SiCl44NH 3 Si3N412HCl= = = = =1 400 12石墨在材料领域中有重要应用。某初级石墨
12、中含 SiO2(7.8%)、Al 2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和 MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用流程如下：5(注：SiCl 4的沸点是 57.6 ，金属氯化物的沸点均高于 150 )(1)已知 1 mol 石墨完全转化为金刚石需要吸收 1.9 kJ 的能量。请写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：_。(2)向反应器中通入 Cl2前，需通一段时间的 N2。高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。80 冷凝的目的是_。由活性炭得到气体的化学方程式为_。(3)加入过量 NaOH 溶液得到溶液的离子方程式为_。(4)得到沉淀的过程中乙酸乙酯和加热的作用是_。1
13、kg 初级石墨最多可获得沉淀的质量为_kg。解析：(1)根据题意，1 mol 石墨完全转化为金刚石需要吸收 1.9 kJ 的能量，反应为吸热反应， H0，所以热化学方程式为 C(s，石墨)= =C(s，金刚石) H1.9 kJmol1 。(2)因为初级石墨中含有 Al2O3、Fe 2O3和 MgO 等，通入 Cl2后生成金属氯化物，所以 80 冷凝的目的是将 MgCl2、FeCl 3、AlCl 3等金属氯化物冷凝为固体，从而与 SiCl4分开，提高产物的纯度；活性炭和 Cl2及 SiO2反应生成 CO 气体和 SiCl4，化学方程式为2CSiO 22Cl 2 SiCl42CO。= = = =
14、=高 温 (3)固体中含有 MgCl2、FeCl 3和 AlCl3，当加入过量的 NaOH 溶液时，Mg 2 和 Fe3 分别与 NaOH 溶液反应生成 Mg(OH)2和 Fe(OH)3沉淀，Al 3 与过量 OH 反应生成 AlO ，过滤 2后得到的溶液中溶质为 NaAlO2，则离子方程式为 Al3 4OH =AlO 2H 2O。 2(4)因为溶液中含有 AlO ，水解生成 Al(OH)3，溶液显碱性，乙酸乙酯会消耗 OH 2促进 AlO 继续水解，另外通过加热也会促进 AlO 水解，加快反应的速率；沉淀为 2 2Al(OH)3,1 kg 初级石墨中含 Al2O3的质量为 51 g，物质的量为 0.5 mol，含有的 Al 为 1 mol，所以沉淀为 1 mol 的 Al(OH)3，质量为 0.078 kg。答案：(1)C(s，石墨)= =C(s，金刚石) H1.9 kJmol 1(2)将 MgCl2、FeCl 3、AlCl 3等金属氯化物冷凝为固体，从而与 SiCl4分开 2CSiO 22Cl 2 SiCl42CO= = = = =高 温 (3)Al3 4OH =AlO 2H 2O 26(4)溶液中 NaAlO2水解显碱性，乙酸乙酯消耗 NaAlO2水解生成的 OH ，促进 NaAlO2的水解；加热促进水解，加快反应的速率 0.078
