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第十三讲碳、硅及无机非金属材料
【基础巩固】
1.下列有关碳及其化合物的说法正确的是()
A.CO2不是导致温室效应的主要气体
B.CO和CO2组成元素相同,所以他们的化学性质相同
C.金刚石、石墨是碳的单质,而C60是碳的化合物
D.在高温条件下,碳能使CO2转变成CO
【答案】D
【解析】A.CO2是导致温室效应的主要气体,A错误;B.CO和CO2组成元素相同,但它们分子组成不同,化学性质不相同,B错误;C.单质是指只含有一种元素的纯净物,故金刚石、石墨是碳的单质,C60也是碳的单质,C错误;D.在高温条件下,碳能使CO2转变成CO,CO2+Ceq\o(=====,\s\up7(高温))2CO,D正确。
2.二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a~e是对①~⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断,其中正确的是()
①SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O②SiO2+2Ceq\o(=====,\s\up7(高温))Si+2CO↑
③SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O④Na2CO3+SiO2eq\o(=====,\s\up7(高温))Na2SiO3+CO2↑
⑤SiO2+3Ceq\o(=====,\s\up7(高温))SiC+2CO↑
a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃
b.反应②中SiO2表现出氧化性
c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的原理
e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A.aceB.bdeC.cdeD.ab
【答案】B
【解析】通常用氢氟酸来刻蚀玻璃,与之对应的反应是③,a、c判断错误;反应②是一个置换反应,其中二氧化硅被还原,表现出氧化性,b判断正确;反应④是一个复分解反应,用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳,d判断正确;反应⑤中碳的化合价由0价变为-4价和+2价,硅和氧的化合价都没有改变,因此二氧化硅没有参加氧化还原反应,e判断正确。
3.高纯硅是典型的无机非金属材料,它可以按下列方法制备:
SiO2eq\o(――→,\s\up11(①C),\s\do4(高温))Si(粗)eq\o(――→,\s\up11(②HCl),\s\do4(300℃))SiHCl3eq\o(――→,\s\up11(③过量H2),\s\do4(1100℃))Si(纯)
下列说法不正确的是()
A.步骤①的化学方程式:SiO2+2Ceq\o(=====,\s\up7(高温))Si+2CO↑
B.步骤①中每生成1molSi,转移4mol电子
C.步骤③中的反应为氧化还原反应
D.高纯硅是制造手机芯片的常用材料,SiO2是制造太阳能电池的基本原料
【答案】D
【解析】A项,步骤①的化学方程式:SiO2+2Ceq\o(=====,\s\up7(高温))Si+2CO↑,故A正确;B项,依据方程式SiO2+2Ceq\o(=====,\s\up7(高温))Si+2CO↑可知,反应中硅从+4价降为0价,每生成1molSi,转移4mol电子,故B正确;C项,步骤③氢气与三氯化氢硅反应生成硅和氯化氢,氢、硅元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C正确;D项,硅为良好的半导体材料,是制造太阳能电池的常用材料,二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光导纤维的基本原料,故D错误。
4.(2021·福建卷)建盏是久负盛名的陶瓷茶器,承载着福建历史悠久的茶文化。关于建盏,下列说法错误的是()
A.高温烧结过程包含复杂的化学变化B.具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点
C.制作所用的黏土原料是人工合成的D.属硅酸盐产品,含有多种金属元素
【答案】C
【解析】A.高温烧结过程是许多物理变化和化学变化的综合过程,A正确;B.陶瓷成分是硅酸盐,经高温烧结具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点,B正确;C.黏土是含沙粒很少、有黏性的土壤,一般的黏土都由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成,不是人工合成的,C错误;D.陶瓷的主要生产原料是黏土,属硅酸盐产品,含有多种金属元素,D正确。
5.部分含碳物质的分类与相应碳元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是()
A.a中可能含有非极性键B.b存在多种同素异形体
C.c不属于酸性氧化物D.d转化为e可通过化合反应实现
【答案】A
【解析】根据含碳物质化合价分析可知,a为CH4,b为碳单质,c为CO,d为CO2,e为碳酸盐或碳酸氢盐。a为CH4,不含非极性共价键
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