高三新高考化学大一轮专题训练：碳族元素及其化合物.docx

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1、高三新高考化学大一轮专题训练：碳族元素及其化合物一、单选题1（2023春安徽合肥高三合肥一中校考期中）科学生产中蕴藏着丰富的化学知识。化学改善人类的生活，创造美好的世界。下列生产、生活情境中涉及的原理错误的是选项生产生活情境原理A太阳能电池板被广泛应用利用单晶硅的光电性质B葡萄酒中通常添加少量SO2既可以杀菌，又可以防止营养成分被氧化C世博停车场安装催化光解设施，可处理汽车尾气中CO和NOxNOx和CO发生反应生成无毒气体D“明如镜、声如磐”的瓷器，可由黏土经高温烧结而成主要化学成分是SiO2AABBCCDD2（2023山东青岛统考模拟预测）根据实验操作和现象所得出的结论正确的是A向溶有SO2

2、的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀，证明气体X可能是NH3B将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去，证明铁锈中含有Fe()C向Na2CO3溶液中加入盐酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，产生白色胶状沉淀硅酸，证明酸性：盐酸碳酸硅酸D加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝，证明NH4HCO3显碱性3（2023湖南怀化统考二模）下列离子方程式正确的是A用氢氟酸在玻璃表面刻蚀花纹：B溶液中滴加稀氨水：C用氯化铁溶液蚀刻覆铜板：D将等物质的量浓度的和溶液以体积比1：1混合：4（2023春辽宁高三校联考期中）下列关于重要非金属元素的用途的叙述错误的是A氮化

3、硅()、氧化铝()、碳化硅(SiC)等新型陶瓷是无机非金属材料B在葡萄酒中添加可以使其保持较好的品质，是可以适量使用的食品添加剂C量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体D晶体硅是一种半导体材料，常用于制造光导纤维5（2023天津校联考二模）山东历史悠久，文化底蕴深厚，是中华文明的发祥地之一。下列有关叙述正确的是 A图甲文物玉璧的主要成分是B图乙文物表面的绿色物质可用饱和溶液除去C图丙中演员挥舞的丝绸主要成分为纤维素D图丁中山东剪纸的材料遇水迅速水解6（2023福建福州统考模拟预测）法生产多晶硅的流程如下。下列说法错误的是A合成1反应中作氧化剂B合成2的反应为：C上述流程说明可溶于

4、D净化、热解中生成的多晶硅为还原产物7（2023春福建厦门高三福建省同安第一中学校考阶段练习）硅是构成地壳的主要元素之一，下列有关说法正确的是A常温下，硅性质稳定，在自然界以游离态形式存在B晶体硅具有半导体性质，可用于生产光导纤维C陶瓷、水泥、石英都属于硅酸盐材料D玻璃中含有的可与HF反应，故常用HF溶液雕刻玻璃纹饰8（2023春黑龙江七台河高三勃利县高级中学校考期中）芯片是信息革命的核心技术和主要推动力，利用高温电炉冶炼得到的粗硅难以满足制作芯片所需要的纯度要求，因此必须对粗硅进行提纯。工业上采用Si与HCl在350左右的条件下反应生成SiHCl3，之后将其还原、结晶得到高纯度的单晶硅产品。

5、已知SiHCl3的熔点为-128，沸点为33，且遇O2与H2O均剧烈反应。现要在实验室中制取少量SiHCl3，其实验装置如下图所示，下列说法不正确的是A不可以用无水CaCl2、硅胶等固体干燥剂替换干燥管中的碱石灰B使用浓H2SO4和NaCl混合加热制取利用了浓H2SO4的难挥发性C冰盐浴的目的为降低收集容器的温度，使SiHCl3冷凝为液体D工业上用过量焦炭与石英砂混合冶炼粗硅，其反应为9（2023春浙江杭州高三校联考期中）下列指定反应的方程式不正确的是A向含有和的混合溶液中通入少量：B同体积同浓度的溶液与溶液混合：C铜与浓硝酸溶液反应：D保存溶液的试剂瓶用橡胶塞不用玻璃塞的原因是：10（202

6、3春辽宁沈阳高三沈阳铁路实验中学校考阶段练习）2022年11月联合国气候变化框架公约第二十七次缔约方大会(COP27)在埃及举行，会议主题为“实施(Together For Implementation)”。11月30日，神舟十五号载人飞船入轨后，于11月30日5时42分，成功对接于空间站“天和”核心舱前向端口。下列说法正确的是A燃煤中添加生石灰能有效吸收，实现碳中和B“天和”核心舱其腔体使用的氮化硼陶瓷属于无机非金属材料C空气中的含量越高越有利于人体健康D核心舱搭载的柔性太阳能电池，二氧化硅是太阳能电池板的核心材料11（2023春浙江高三浙江省普陀中学校联考期中）固体有晶体和非晶体之分(实际

7、上还有介于两者之间的晶体)，下列对晶体SiO2和非晶体SiO2相关叙述中不正确的是A相同质量的晶体SiO2转变为非晶体SiO2属于熵增过程B晶体SiO2具有自范性，非晶体SiO2没有自范性C晶体SiO2不具有物理性质各向异性的特点D图中 a 表示的是晶态SiO2的衍射图谱12（2023春浙江宁波高三宁波市北仑中学校考期中）多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。下列有关叙述正确的是ASiHCl3的电子式为BSiCl4用于制备光纤C多晶硅性质稳定，不溶于酸，也不溶于碱D由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质有HCl、H213（2023春安徽黄山高三屯溪一中校考期中）下列离

8、子方程式中书写正确的是A水玻璃中通入少量的二氧化碳：B二氧化硅放入澄清石灰水中：C二氧化硅与氢氟酸反应：D单质硅溶于烧碱溶液中：14（2023春安徽合肥高三校联考期中）硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是A氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4B碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2D硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键结合二、非选择题15（2022秋湖南岳阳高三统考阶段练习）、汽车尾气净化装置“催化转化器”是防止尾气(含一氧化碳、氮氧化物等气体)污染的有效方法，能使尾

9、气中的一氧化碳和氮氧化物发生反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。(1)汽车尾气中易造成光化学烟雾的物质是_。(2)写出催化转化器中，一氧化碳和一氧化氮反应的化学方程式为_。(3)下列措施中有利于控制城市空气污染的是_。a推广电动汽车b加快煤炭开采和使用c开发和使用氢能(4)造成温室效应的物质是_。(5)请写出任意一条可防治酸雨的措施_。、(6)硅酸盐具有特殊的性质与应用，回答下列问题：硅酸盐材料是传统无机非金属材料，下列产品属于硅酸盐的是_(填序号)。玻璃陶瓷水晶硅芯片光导纤维水泥砖瓦(7)SiO2是一种酸性氧化物。用化学方程式表示盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因_。二氧化硅的用途

10、有_(填字母)。A太阳能电池B光导纤维C计算机芯片D石英坩埚16（2023春辽宁铁岭高三西丰县高级中学校考期中）请根据要求书写出方程式。(1)2021年3月18日，在由全球权威电子行业媒体ASPENCORE主办的2021年中国IC领袖峰会上，苏州芯联成软件有限公司获优异表现，芯片的主要成分是_，写出其工业用二氧化硅制备其粗产品的化学反应方程式_(2)精美的雕花玻璃使我们的世界变得绚丽多彩，雕花玻璃涉及的主要反应的化学方程式为_。(3)1754年，Briestly用硵砂(主要成分NH4Cl)和熟石灰共热制得了氨，化学反应方程式为_。(4)可利用CH4等气体除去烟气中的氮氧化物，生成物为可参与大气

11、循环的气体，请写出CH4与NO反应的化学方程式_。(5)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应可以回收S，其物质转化如图所示。该图示的总反应为_。17（2022秋陕西西安高三校考阶段练习）材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。(1)试管、烧杯和烧瓶等化学仪器的主要材质是_。A玻璃 B陶瓷(2)钢铁是目前用量最大的铁合金。钢铁接触海水发生电化学腐蚀，其负极反应式为_；AO2+2H2O+4e-=4OH-BFe-2e-=Fe2+(3)太阳能电池现已被广泛使用。生产太阳能电池主要用到的是_(填字母)。A晶体硅 B石墨 C金属锂(4)钢铁是日常生活中使用最为广泛

12、的金属，在潮湿的环境中易发生_(填“化学”或“电化学”)腐蚀，在铁制闸门上常嵌入_(填“铜块”、“锌块”)来保护闸门防止腐蚀。18（2021秋陕西咸阳高三咸阳市实验中学校考阶段练习）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)可用于制作计算机芯片和太阳能电池板的是_(填化学式)。(2)工艺师常用氢氟酸雕刻玻璃，该反应的化学方程式为_。(3)兵马俑中所用颜料成分之一为蓝紫色的硅酸铜钡(铜为价)，下列有关硅酸铜钡的说法不正确的是_(填字母)。A可用氧化物形式表示为B性质稳定，不易脱色Cx等于6D易溶解于强酸和强碱(4)工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程如图：电

13、弧炉中发生反应的化学方程式为_。在流化床反应的产物中，大约占85%，还有等，有关物质的沸点数据如表，则提纯的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_。物质沸点/235557.631.88.2整个制作过程必须严格控制无水、无氧，遇水剧烈反应生成、气体和另一种物质，该反应的化学方程式为_。试卷第7页，共7页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1D【详解】A太阳能电池板被广泛应用，利用的是硅可以做半导体且能实现光电转化的特性，A正确；B葡萄酒中添加少量SO2，二氧化硫有还原性，作抗氧化剂，既可以杀菌，又可以防止营养成分被氧化，B正确；C安装催化光解设施，CO和NOx在催化作用下可反

14、应生成无毒的二氧化碳和氮气，减少污染物的排放，C正确；D瓷器由黏土经高温烧结而成，是传统硅酸盐产品，主要化学成分是硅酸盐，D错误；故选：D。2A【详解】A向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀，SO2+2NH3+BaCl2=BaSO3+2NH4Cl，证明气体X可能是NH3，A正确；B浓盐酸能还原KMnO4溶液，紫色褪去，无法证明铁锈中含Fe()，B错误；C向Na2CO3溶液中加入盐酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，生成的CO2中混有挥发出的HCl，HCl也会和硅酸钠溶液反应生成白色胶状沉淀，无法证明碳酸酸性大于硅酸，C错误；D加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，试管口处润

15、湿的红色石蕊试纸变蓝，是因为NH4HCO3受热分解产生了碱性气体NH3，D错误；故答案选A。3A【详解】A氢氟酸和二氧化硅反应生成水和气体，HF是弱酸在离子方程式中不能拆，该反应的离子方程式为：，故A正确；BNH3H2O是弱碱，在离子方程式中不能拆，故B错误；C氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，离子方程式为：，故C错误；D当OH-同时遇到NH、H+时，优先有H+反应，将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1：1混合，Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成水，Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的反应生成BaSO4沉淀，反应的离子

16、方程为：Ba2+2OH-+H+ NH=BaSO4+H2O+NH3H2O，故D错误；故选A。4D【详解】A氮化硅()、氧化铝()、碳化硅(SiC)等都是新型陶瓷，属于无机非金属材料，选项A正确；B添加SO2可以杀灭杂菌、用专业的红酒酵母可以使发酵过程中的杂菌、甲醇等有害物质减到最低，使葡萄酒的品质得到保证，是可以适量使用的食品添加剂，选项B正确；C螺旋碳纳米管TEM与石墨烯均为碳单质，互为同素异形体体，选项C正确；D硅具有导电性，可用于半导体材料，但不具有光的全反射性，制造光导纤维的主要原料为二氧化硅，选项D错误；答案选D。5B【详解】A玉璧主要成分是、等，故A错误；B图乙文物的主要成分是铜的合

17、金，表面绿色物质是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜易溶于酸性溶液，可以用饱和氯化铵溶液除去，故B正确；C丝绸的主要成分是蛋白质，故C错误；D纸的成分是纤维素，水解缓慢且需要一定条件，故D错误；选B。6C【分析】合成1中发生Na+Al+2H2=NaAlH4，合成2中发生NaAlH4+SiF4=SiH4+NaAlF4，合成3制备四氟化硅，净化、热解SiH4步骤中四氢化硅分解为晶体硅和氢气，据此分析；【详解】A合成1中发生Na+Al+2H2=NaAlH4，H由0价转化成-1价，化合价降低，氢气作氧化剂，故A说法正确；B根据上述分析，合成2中发生NaAlH4+SiF4=SiH4+NaAlF4，故B说法正确；C合

18、成3中NaAlF4与硫酸反应生成HF，HF与二氧化硅反应生成SiF4，因此题中不能说明二氧化硅溶于硫酸，故C说法错误；D四氢化硅分解为晶体硅和氢气，根据电负性分析，氢的电负性强于硅，硅元素显+4价，化合价降低，因此晶体硅为还原产物，故D说法正确；答案为C。7D【详解】A硅的化学性质不活泼，但硅属于亲氧元素，在自然界中以化合态存在，不能以游离态存在，故A错误；B单质硅是半导体材料，常用来制作计算机芯片，二氧化硅可用于生产光导纤维，故B错误；C陶瓷、水泥属于硅酸盐材料，石英的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐材料，故C错误；D可与HF反应，玻璃中含有，故常用HF溶液雕刻玻璃纹饰，故D正确；故选D。8

19、D【分析】浓硫酸与NaCl固体混合加热发生复分解反应产生Na2SO4和HCl，HCl气体经浓硫酸干燥后与粗硅发生反应产生SiHCl3，然后经冰盐浴降温后冷凝为液体物质，多余的HCl可以被干燥管的碱石灰吸收然后排放，碱石灰还可以吸收空气中的H2O蒸气，防止SHCl3遇水剧烈反应导致变质。【详解】A干燥管中的碱石灰是碱性干燥剂，可以吸收HCl尾气，并可以防止空气中的水分进入收集容器，而不能用无水CaCl2、硅胶等固体干燥剂替换，A正确；B使用浓H2SO4和NaCl混合加热制取HCl利用了浓H2SO4的高沸点、难挥发性，B正确；C，由于SiHCl3的熔点为-128C，沸点为-33C，所以冰盐浴的目的

20、为降低收集容器的温度，使SiCl3冷凝为液体，C正确；D.工业上用过量的焦炭与石英砂混合冶炼粗硅，发生反应产生Si、CO，反应的化学方程式为，D错误；故答案为：D。9A【详解】A由于钙离子和碳酸根离子结合生成CaCO3沉淀，故向含有NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中通入少量CO2的离子方程式为：Ca2+CO2+2OH-=CaCO3+H2O，A符合题意；B已知NH4HSO4=+H+，H+结合OH-的能力比强，则同体积同浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：H+OH-=H2O，B不合题意； C铜与浓硝酸溶液反应方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O，则其离子

21、方程式为：，C不合题意；D保存NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞不用玻璃塞的原因是由于玻璃中的SiO2能与NaOH溶液反应，其离子方程式为：，D不合题意；故答案为：A。10B【详解】A燃煤中添加生石灰能有效吸收二氧化硫，减少污染物排放，生石灰虽然也能吸收二氧化碳，但高温下又会分解生成二氧化碳，所以不能减少二氧化碳的排放，故A说法错误；B氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，故B说法正确；C臭氧是空气污染物之一，空气中的含量不是越高越有利于人体健康，故C说法错误；D单晶硅是太阳能电池板的核心材料，故D说法错误；故选B。11C【详解】A从图中可知，晶体SiO2原子排列有序，非晶体SiO2原子排列无序，从晶体

22、二氧化硅到非晶体二氧化硅是熵增过程，A正确；B晶体SiO2中原子规则排列故晶体二氧化硅具有自范性，非晶体SiO2中原子排列无序故非晶体二氧化硅不具有自范性，B正确；C晶体SiO2具有物理性质各向异性的特点，C错误；D晶体的衍射图谱有明锐的衍射峰，故a表示的是晶态SiO2的衍射图谱，D正确；故答案选C。12D【详解】ASiHCl3分子中硅原子最外层有4个电子，能形成4个共价键达到稳定结构，每个氢原子或氯原子能形成一个共价键达到稳定结构，电子式：，故A错误；B二氧化硅是制备光纤的主要原料，不是SiCl4，故B错误；C硅单质可以和氢氧化钠溶液反应，故C错误；D根据图知，粗硅和干燥HCl反应生成混合物

23、，SiHCl3和氢气反应生成HCl；混合物分离得到氢气，SiHCl3和氢气反应生成HCl需要氢气，所以由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质有HCl、H2等，故D正确； 故选D。13D【详解】A水玻璃是硅酸钠的水溶液，该物质是易溶于水的强电解质，以离子形式存在，向其中通入少量CO2反应产生Na2CO3和H2SiO3，反应的离子方程式为：+CO2+H2O=H2SiO3+，选项A错误；B澄清石灰水中Ca(OH)2以离子形式存在，该反应方程式不符合质量守恒定律和物质存在形式，正确的离子方程式为：Ca2+2OH-+SiO2=CaSiO3+H2O，选项B错误；C氢氟酸是弱酸，应该用化学式表示，选项C错误；

24、D单质硅溶于烧碱溶液中，生成硅酸钠和H2，反应符合反应事实，遵循电子守恒、原子守恒、电荷守恒，选项D正确；答案选D。14D【详解】A根据N的非金属性强于Si，故氮化硅中N显-3价，Si显+4价，则其化学式为Si3N4，氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，A正确；B碳化硅(SiC)是共价晶体，其硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承，B正确；C光导纤维的主要成分为SiO2，是一种新型无机非金属材料，C正确；D硅酸盐中硅、氧原子之间以共价键结合而不是离子键结合，D错误；故答案为：D。15(1)NOx(2)2CO+2NON2+2CO2(3)ac(4)CO2和CH4(5)煤脱硫处理或减少化石能源

25、的使用等(6)(7) SiO2能与NaOH反应产生粘黏性的Na2SiO3导致瓶塞无法打开 BD【详解】（1）氮氧化物能形成光化学烟雾。答案为NOx；（2）一氧化碳和一氧化氮经催化剂转化为无污染的物质即N2和CO2，反应为2CO+2NON2+2CO2。答案为2CO+2NON2+2CO2；（3）a推广电动汽车，电能无污染，a项符合题意；b加快煤炭开采和使用会造成环境污染，b项不符合题意； c开发和使用氢能产生H2O无污染，c项符合题意；故选ac。（4）CO2和CH4会造成温室效应导致全球气候变暖。答案为CO2和CH4；（5）酸雨主要原因为SO2和NO、NO2的排放，从硫的角度对煤脱硫处理或减少化石

26、能源的使用。NO和NO2使用催化剂或提倡使用电动车。答案为煤脱硫处理或减少化石能源的使用等；（6）玻璃为硅酸盐材料，符合题意； 陶瓷 为硅酸盐材料，符合题意； 水晶为SiO2，不符合题意；硅芯片为Si单质，不符合题意； 光导纤维 为SiO2，不符合题意； 水泥为硅酸盐材料，符合题意；砖瓦为硅酸盐材料，符合题意；故选；（7）玻璃塞中含有SiO2能与NaOH反应产生粘黏性的Na2SiO3导致瓶塞无法打开。A太阳能电池为Si，A项不符合题意；B光导纤维为SiO2，B项符合题意；C计算机芯片为Si，C项不符合题意；D石英坩埚为SiO2，D项符合题意；故选BD；答案为SiO2能与NaOH反应产生粘黏性的

27、Na2SiO3导致瓶塞无法打开；BD。16(1) Si (2)4HF+SiO2=SiF4+2H2O(3)(4)(5)2H2S+O2=2S+2H2O【详解】（1）硅芯片主要为Si单质。工业利用碳还原SiO2制得，反应为。答案为Si；（2）玻璃雕花利用HF与SiO2反应实现，反应为4HF+SiO2=SiF4+2H2O。答案为4HF+SiO2=SiF4+2H2O；（3）硵砂(主要成分NH4Cl)和熟石灰Ca(OH)2共热制得了氨。答案为；（4）甲烷除氮氧化物产生CO2和N2，反应为。答案为；（5）从图看Cu2+和Fe3+为催化剂，而CuS为中间体，则反应为2H2S+O2=2S+2H2O。答案为2H2

28、S+O2=2S+2H2O。17(1)A(2)B(3)A(4) 电化学 锌块【详解】（1）试管、烧杯和烧瓶等化学仪器的主要材质都是玻璃，属于传统硅酸盐产品，传统硅酸盐产品还有陶瓷和水泥，故选A，故答案为：A。（2）钢铁在海水中发生吸氧腐蚀，Fe易失电子作负极，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故选B。（3）硅位于金属和非金属分界线处，其单质属于半导体材料，常常用于制作太阳能电、硅芯片等，故选A。（4）钢铁是日常生活中使用最为广泛的金属，在潮湿的环境中钢铁表明有一层中性或酸性的水膜，易发生电化学腐蚀；原电池负极的金属加速被腐蚀，原电池正极的金属被保护，铁、锌和电解质溶液构成原电池，锌易失电子作负

29、极，所以铁被保护，在铁制闸门上常嵌入锌块来保护闸门防止腐蚀。18(1)(2)(3)D(4) 蒸馏 【详解】（1）可用于制作计算机芯片和太阳能电池板的是；（2）工艺师常用氢氟酸雕刻玻璃，氢氟酸与二氧化硅反应生成氟化硅和水，该反应的化学方程式为；（3）A.硅酸盐改写成氧化物形式时:活泼的金属氧化物写在前面，再写，含有氢元素的最后写，所以硅酸铜用氧化物形式表示: BaOCuO2，故A正确；B.BaCuSi2O6中铜显+2价，二价铜离子不容易被还原，所以性质较稳定，不容易褪色，故B正确；C. 在硅酸铜中的铜元素化合价为+2，硅元素化合价为+4，氧元素的化合价为-2价，钡元素的化合价为+2价，则由化学式为，根据化合物中正负化合价的代数和为0可得:(+2) + (+2) + (+4)2+(-2)x=0，解得x=6，故C正确；D. BaCuSi2O6是弱酸盐，所以能和强酸反应，和强碱不反应，故D错误；故选:D。（4）石英砂的主要成分是二氧化硅，在反应中生成单质硅，反应为：；利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏，SiHCl3(沸点31.8C)中含有少量 SiCl4(沸点57.6C)和HCl(沸点-84.9C)由于沸点差别较大，可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质；常温下SiHCl3水解的反应方程式：。答案第9页，共9页