PAGEPAGE1課后限時集訓11碳、硅及其化合物(建議用時：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化為電能B．2017年4月26日，中國其次艘航母實行下水儀式，該航母運用了素有“現代工業的骨骼”之稱的碳纖維。碳纖維是一種新型的有機高分子材料C．半導體行業中有一句話：“從沙灘到用戶”，計算機芯片的主要材料是經提純的晶體硅D．高純度的二氧化硅廣泛用于制作光導纖維，光導纖維遇強堿會“斷路”[答案]B2．下列關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．陶瓷是人類應用很早的硅酸鹽材料D．水玻璃是純凈物，可用于生產黏合劑和防火劑[答案]D[老師用書獨具](2024·壽光現代中學月考)下列關于硅單質及其化合物的說法正確的是()①硅是構成一些巖石和礦物質的基本元素②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品③高純度的硅單質是良好的半導體材料④水玻璃可用于生產黏合劑和防火劑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．因為Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up10(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強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生成硅酸D[A項的反應之所以能夠發生，是因為生成的產物中有氣體放出，平衡正向移動，促使反應能夠順當進行，故不能通過此反應推斷H2CO3與H2SiO3的酸性強弱，A錯誤；CO2和SiO2的物理性質差異較大，B錯誤；SiO2與氫氟酸的反應不屬于酸性氧化物與一般酸的反應，在此反應中SiO2并沒有表現出堿性氧化物的性質，C錯誤。]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”“澆水轉釉(主要為青色)，與造磚同法”。下列說法錯誤的是()A．沙子和黏土主要成分為硅酸鹽B．“燃薪舉火”使黏土發生困難的物理化學改變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錯誤。]5．在“南澳一號”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)制備二氧化硅粗產品的工藝流程。(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)工業上常用純凈石英砂與C在高溫下發生反應制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質的量之比為1∶1。下列說法正確的是________(填選項字母)。A．SiC性質穩定，能用于制造抗高溫水泥B．制造粗硅時的反應為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，也可達到目的D．純凈的SiO2只能用于制造光導纖維[答案](1)洗去石英砂中可溶的NaCl雜質(2)增大反應物之間的接觸面積，增大反應速率，提高生產效率(3)B[老師用書獨具](2024·鄂豫晉冀陜五省聯考)某試驗小組設計了如圖裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產物的成分進行探究。已知：PdCl2溶液可用于檢驗CO，反應的化學方程式為CO＋PdCl2＋H2O=CO2＋2HCl＋Pd↓(產生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。(1)試驗時要通入足夠長時間的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，且經檢測兩氣體產物的物質的量相等，則該反應的化學方程式為______________________________________________________________________________________________________________。(4)該裝置的缺點是_______________________________________________。(5)資料表明，上述反應在焦炭過量時會生成副產物SiC。取18gSiO2和8.4g焦炭充分反應后收集到標準狀況下的氣體13.44L，假定氣體產物只有CO，固體產物只有Si和SiC，則Si和SiC的物質的量之比為________。[解析](1)用N2排出裝置中的空氣防止焦炭與O2反應。(2)A裝置高溫加熱時，后面的溶液易倒吸進入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CO2和CO，防止CO的干擾，應先檢驗CO2，再檢驗CO。(4)CO為大氣污染物，應加一尾氣汲取裝置。(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、水蒸氣對試驗產生干擾(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．試驗室用H2還原SiHCl3(沸點：31.85℃A．裝置Ⅱ、Ⅲ中依次盛裝的是濃硫酸、冰水B．試驗時，應先加熱管式爐，再打開活塞KC．為鑒定制得的硅中是否含有微量鐵單質，須要用到的試劑為鹽酸、雙氧水、KSCN溶液D．該試驗中制備氫氣的裝置也可用于Na2O2與H2O制O2C[A項，Ⅲ中應裝熱水，使SiHCl3揮發，錯誤；B項，應當先打開活塞K讓H2先排空，再加熱管式爐，錯誤；D項，Na2O2溶于水，無法限制，D錯誤。]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，沸點為8.2℃。在銅催化作用下，HCl與硅在250～260℃反應可以制得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方程式為______________________________________________________________________________________________。(3)根據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)反應除生成二氯二氫硅之外，還會生成H2和_______________________、________等。(6)制取SiH2Cl2的新方法是：往硅粉中先通入Cl2，在300～350℃反應生成SiCl4，然后再與HCl在250～260_________________________________________________(用化學方程式表示)。[解析](1)濃硫酸具有吸水性，可以使濃鹽酸揮發出HCl氣體。(3)SiH2Cl2與H2O接觸易水解，故D裝置(制SiH2Cl2)的前后應有干燥裝置。[答案](1)吸水(2)Si＋2HCleq