2023届高考化学鲁科版一轮复习检测-第四章第5课时　无机非金属材料与可持续发展.docx

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1、第5课时无机非金属材料与可持续发展题号知识易中难环保问题和绿色化学18硅及其化合物39无机非金属材料45化学品的使用67综合应用2一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.2021年3月全国两会期间,政府工作报告中提到的“碳达峰”“碳中和”成为热词。“碳中和”指的是通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等形式,抵消生产、生活中产生的二氧化碳,达到相对“零排放”。下列有关说法错误的是(C)A.研发催化剂将CO2还原为甲醇B.积极鼓励植树造林,降低空气中CO2含量C.利用煤的气化、液化制备清洁燃料,降低碳排放D.利用中西部地区富含钙离子的碱性土壤,吸收固定CO2解析:研发催化剂将CO2还原为甲醇,

2、能促进碳中和,A项正确;植物光合作用吸收二氧化碳,降低空气中CO2含量,B项正确;为了减少煤燃烧对大气造成的污染,所以利用煤的气化、液化制备清洁燃料,但是对于二氧化碳的排放而言,并没有任何减少,C项错误;二氧化碳为酸性氧化物,能够与碱和碱性氧化物反应,所以利用中西部地区富含钙离子的碱性土壤,可以吸收固定CO2,D项正确。2.(2022山东威海月考)我国倡导低碳生活,减少二氧化碳的排放,“碳捕捉技术”可实现二氧化碳的分离、储存和利用。实际生产中,常利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其工艺流程如图所示(部分条件及物质未标出),下列说法正确的是(D)A.CO2是引起酸雨的主要物质之一B.整个过程中,

3、只有CO2可循环利用C.能源消耗低是该技术的一大优点D.该生产过程中,没有涉及到氧化还原反应解析:利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,CaO加入碳酸钠溶液中,先和水反应,生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应,产生碳酸钙和氢氧化钠,氢氧化钠返回捕捉室继续使用,碳酸钙分离后进入高温反应炉,在高温反应炉中分解,产生CO2,从而实现二氧化碳的分离、储存和利用。酸雨是因为氮的氧化物、二氧化硫的排放引起的,与二氧化碳无关,故A错误;由图可知,CaO、氢氧化钠等均可以循环利用,故B错误;高温反应炉需要消耗大量的能量,能量消耗较高,故C错误;由流程图可知,该过程中主要涉及CO

4、2和NaOH的反应、CaO和水的反应、氢氧化钙和碳酸钠的反应及碳酸钙的分解反应等,均没有涉及到氧化还原反应,故D正确。3.半导体工业中,有一句话:“从沙滩到用户”,即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是(B)A.SiO2+2CSi+2COB.SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OC.Si+3HClSiHCl3+H2D.SiHCl3+H2Si+3HCl解析:由SiO2制取Si,反应原理是SiO2+2CSi+2CO、Si+3HClSiHCl3+H2、SiHCl3+H2Si+3HCl,涉及不到反应SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。4.新材料的发展充分体现了“中国技术”“中国

5、制造”和“中国力量”。下列成果所涉及的材料为金属材料的是(D)A.“天问一号”火星探测器太阳翼的材料石墨纤维复合聚酰胺 薄膜B.“长征五B”运载火箭中使用了耐热性、导热性好的材料氮化铝陶瓷C.“领雁”AG50飞机主体结构的复合材料玻璃纤维复合材料D.“奋斗者”号深潜器载人舱的外壳钛合金解析:石墨纤维是碳元素组成的一种单质,属于无机非金属材料;聚酰胺薄膜为有机高分子合成材料,不属于金属材料,故A不选;氮化铝陶瓷属于无机非金属材料,故B不选;玻璃纤维是由熔融状态下的玻璃快速抽拉而成细丝,不属于金属材料,故C不选;钛合金是合金,属于金属材料,故D选。5.陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形

6、成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是(C)A.实验室熔融烧碱时,不可选用陶瓷坩埚B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是二氧化硅D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点解析:陶瓷含有二氧化硅,烧碱为氢氧化钠,能够与陶瓷中的二氧化硅反应,熔融烧碱时不能选用陶瓷坩埚,故A正确;陶瓷的传统概念是指所有以黏土等无机非金属矿物为原材料,经过高温烧制而成的产品,闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成,故B正确;陶瓷由黏土经高温烧结而成,主要化学成分是硅酸盐,在新石器时代就已经开始使用,应用较早,故C错误;硅酸盐材料的化学

7、性质不活泼,具有耐酸碱腐蚀、抗氧化等优点,故D正确。6.健康饮食是人们生活质量提高的一种体现。下列说法不正确的是(A)A.明矾的化学成分为硫酸钠,是传统的食品改良剂和膨松剂B.奶粉中可添加硫酸亚铁、硫酸锌等作为营养强化剂C.味精的主要成分是谷氨酸钠,是一种常用的增味剂D.豆腐中含有盐卤(氯化镁或硫酸钙),菠菜中含有草酸,两者不宜混合烧制解析:明矾的化学成分为KAl(SO4)212H2O,常用作净水剂,小苏打(NaHCO3)是传统的食品改良剂和膨松剂,故A错误;奶粉中添加硫酸亚铁、硫酸锌等可补充Fe、Zn等微量元素,作为营养强化剂,故B正确;味精为谷氨酸钠,是一种鲜味调味料,易溶于水,其水溶液有

8、浓厚鲜味,故C正确;硫酸钙、草酸两者混合会发生反应CaSO4+H2C2O4CaC2O4+H2SO4,故D正确。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)7.摇头丸是神经麻醉性毒品,吸食摇头丸对人体的呼吸系统、心血管系统及肝肾脏均会产生严重影响,其结构简式为,下列关于摇头丸的描述错误的是(CD)A.摇头丸有麻醉神经的作用,长期服用,可能导致神经疾病B.摇头丸分子中含有羟基,能和Na反应生成氢气C.摇头丸毒性很强,吸食后容易上瘾,但是少量吸食不会造成太大 危害D.摇头丸可以和乙酸在一定条件下发生中和反应解析:摇头丸是神经麻醉性毒品,吸食后容易上瘾,严禁吸食;根据摇头丸的结构简式可知,分子中含有醇

9、羟基,能和乙酸在一定条件下发生酯化反应而不是中和反应。8.(2021河北定州期末)我国已进入新发展阶段,积极推进碳达峰、碳中和,有利于推动低碳技术、低碳经济的快速发展。CO2再利用的常见的两种反应原理如下:反应:6CO2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)+6O2反应:CO2+3H2CH3OH+H2O下列有关说法正确的是(AC)A.植树造林对“碳中和”目标的实现有积极作用B.反应的能量转化形式:化学能光能C.反应得到的甲醇是重要的化工原料,可用于生产甲酸甲酯D.处理等物质的量的CO2时,反应和反应中转移的电子数相同解析:植树造林可以通过植物的光合作用吸收二氧化碳,对“碳中和”目标的实现有积极作用

10、,A正确;反应为植物的光合作用,将光能转化为化学能,B错误;甲醇是重要的化工原料,在化工生产中有广泛的应用,常以甲醇为原料通过脱氢反应生成H2和甲酸甲酯,C正确;反应中C元素的平均化合价由+4价变为0价,反应中C元素的平均化合价由+4价变为-2价,所以处理等物质的量的CO2,反应和反应中转移的电子数不同,D错误。三、非选择题9.硅是带来人类文明的重要元素之一,工业上可用石英砂制备。(1)Si在元素周期表中的位置是 。(2)硅和锗(Ge)属于同主族元素。下列预测合理的是 (填字母)。a.Ge与H2化合易于Sib.常温下GeO2是固体c.酸性:H2GeO3H2SiO3d.Si和Ge都可作半导体材料

11、(3)高纯SiO2可用于制造 。(4)如图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。洗涤石英砂的目的是。在以上流程中,能否将盐酸改为NaOH溶液,请说明理由: 。(5)氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料,可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。氮化硅中氮元素的化合价是 。若生成11.2 L CO(标准状况),则生成氮化硅的质量是 g(保留一位小数)。解析:(1)Si是14号元素,在元素周期表中的位置是第三周期第A族。(2)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,因此Ge与H2化合难于Si,故a不符合题意;常

12、温下SiO2是固体,因此GeO2是固体,故b符合题意;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,因此酸性H2GeO3H2SiO3,故c不符合题意;Si和Ge在金属和非金属元素交界处,因此两者都可做半导体材料,故d符合题意。(3)高纯SiO2可用于制造光导纤维。(4)石英砂含氯化钠、氧化铝等杂质,氯化钠易溶于水,氧化铝难溶于水,因此洗涤石英砂的目的是除去石英砂中的NaCl杂质。在题给流程中,用盐酸将氧化铝溶解,而二氧化硅不与盐酸反应,因此溶解后过滤得到二氧化硅,二氧化硅能与NaOH溶液反应,因此不能将盐酸改为NaOH溶液。(5)氮化硅中硅元素的化合价为+4价,因此氮元素的化合价为-3价。若生成11.2 L CO(标准状况)即物质的量为0.5 mol,根据化学方程式得到氮化硅的物质的量为0.5mol6=112 mol ,则生成氮化硅的质量是112 mol 140 gmol -111.7 g。答案:(1)第三周期第A族(2)bd(3)光导纤维(4)除去石英砂中的NaCl杂质不能,因二氧化硅能与NaOH溶液反应(5)-311.7