2024届高三新高考化学大一轮专题练习-碳族元素及其化合物

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-碳族元素及其化合物一、单选题1．（2023春·四川自贡·高三统考期中）化学与我们的生活息息相关，下列有关物质的性质与应用均正确的是A．难溶于水，医疗上可用作X射线透视肠胃的内服药“钡餐”B．氨气易液化，液氨气化时吸收大量的热，是一种制冷剂C．氨气是一种碱性气体，可用碱石灰或无水干燥D．的导电性很好，可用于制作光导纤维2．（2023春·陕西咸阳·高三统考期中）近年来我国航空航天事业发展迅速，下列说法正确的是A．“嫦娥五号”使用的碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料B．“神州十五号”航天员使用的碳纤维材料操纵棒属于传统的无机非金属材料C．“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆，其太阳能电池的材料是二氧化硅D．“墨子号”卫星成功发射实现了光纤量子通信，生产光纤的原料为晶体硅3．（2023春·湖北武汉·高三校联考期中）化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中，错误的是A．石墨烯是一种新型无机非金属材料，具有高电导率的特点B．水泥是以黏土和石灰石为主要原料，在水泥回转窑中煅烧制得的C．积极推广太阳能、风能、地热能等新能源的使用，减少化石燃料的使用，践行了“绿水青山就是金山银山”的理念D．我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料(主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的)，它比钢铁轻、硬，但质地较脆4．（2023春·辽宁葫芦岛·高三校联考阶段练习）下列文物的主要成分为有机物的是ABCD铜鹿嵌贝镇冼星海的手写纸质教案带钩石刀持仗夫人立像画像砖 A．A B．B C．C D．D5．（2023春·广东广州·高三广州市第八十九中学校考期中）二十大报告指出“必须坚持科技是第一生产力”，科技离不开化学，下列说法错误的是A．中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型陶瓷材料B．光导纤维在信息技术发展中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是单质硅C．大飞机C919用到了铝锂合金，铝锂合金属于金属材料D．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能和氢能将成为主要能源6．（2023春·云南曲靖·高三校考阶段练习）工业上综合利用铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2)的部分工艺流程如下：实验室模拟上述流程中，用不到的装置是A． B． C． D．7．（2023春·湖南·高三校联考阶段练习）非物质文化遗产是一个国家和民族历史文化成就的重要标志，是优秀传统文化的重要组成部分。下列有关湖南非物质文化遗产的说法正确的是A．醴陵釉下五彩陶瓷是硅酸盐产品B．浏阳烟花燃放过程中只涉及化学变化C．安化黑茶茶叶中含有的茶多酚是烃类物质D．花鼓戏戏服中含有的聚酯纤维属于无机高分子材料8．（2023春·湖南邵阳·高三湖南省邵东市第一中学校考期中）化学与社会、生活密切相关。对下列事实及解释都正确的是选项事实解释A单独加热制受热易分解B用浓硫酸可除去中的水蒸气浓硫酸具有脱水性C氢氟酸可用来刻蚀玻璃HF具有弱酸性D液氨常用作制冷剂液氨汽化时会吸收大量的热 A．A B．B C．C D．D9．（2023春·安徽马鞍山·高三马鞍山市红星中学校考期中）下列说法中不正确的是A．北斗导航系统计算机的芯片材料是单质硅B．传统硅酸盐材料包括陶瓷、水泥、普通玻璃C．氢氟酸可用于蚀刻普通玻璃D．动力电池和超轻海绵使用了石墨烯材料，该材料不是新型无机非金属材料10．（2023·河北·模拟预测）原始瓷是中国乃至世界出现最早且初步具有瓷器特征的一种器物。考古工作者对某原始瓷文物分析发现，其中含有石英颗粒，还有一定量的莫来石(，)等。下列说法正确的是A．石英的主要成分由大量的硅氧四面体基本单元构成B．瓷器质地均匀，硬度高，是纯净物C．莫来石的主要成分为氧化物D．瓷器烧制前后颜色不同的现象称为“窑变”，“窑变”属于物理变化11．（2023·广东·高三专题练习）信息、材料、能源被称为新科技革命的“三大支柱”。下列有关资讯不正确的是A．在即将到来的新能源时代，太阳能、氢能将成为主要能源B．高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤C．光导纤维在信息产业中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是单质硅D．电子芯片使用新型的半导体材料砷化镓属于新型无机非金属材料12．（2023·全国·高三专题练习）以辉锑矿(主要成分为，含少量、CuO、等)为原料制备锑白()的工艺流程如图所示。下列说法错误的是已知：浸出液中除含过量盐酸和之外，还含有、、等。A．该生产过程中，能实现循环利用的物质是B．滤渣1的主要成分是和SC．“除砷”时有生成，则该反应的化学方程式为：D．为了得到较多的锑白，操作时要将缓慢加入大量水中，还要加少量氨水13．（2023春·河南洛阳·高三统考期中）化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法不正确的是A．葡萄酒、果脯中加入适量以起到杀菌、抗氧化的作用B．工业上制硝酸过程中，氨气的催化氧化属于氮的固定C．俗称“钡餐”，在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂D．“华为麒麟980”手机芯片的主要成分是硅14．（2023春·湖南·高三校联考期中）国家科技实力的发展离不开化学新材料的助力，下列有关材料的说法不正确的是A．硅酸盐材料大多具有硬度高，化学性质稳定，耐高温，耐腐蚀等特点，原因是Si和O构成了四面体结构B．神州十五号核心舱搭载了柔性太阳能电池，其主要成分是高纯硅C．运载火箭使用的特种玻璃纤维属于无机非金属材料D．“奋斗者”号载人潜水器使用的锂离子电池是一次电池 二、非选择题15．（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___________。   16．（2022秋·江苏连云港·高三统考期中）二氧化硅和碳酸钙是牙膏中常用的摩擦剂。(1)物质分类。判断二氧化硅和碳酸钙所属的物质类别(填“酸”“碱”“盐” “酸性氧化物”或“碱性氧化物”)并填入下表。摩擦剂二氧化硅碳酸钙物质类别______________________(2)性质预测。根据用途可推测二氧化硅___________(填“易溶”或“难溶”)于水。根据二氧化硅所属的物质类别，预测其与CaO在高温下反应的化学方程式：___________。(3)物质制备。以石灰石为原料制备摩擦剂碳酸钙的实验方案如下。方案1：  方案2：  ①写出方案2中石灰石与稀盐酸反应的离子方程式：___________。②为了减少碳排放，上述两个方案中，均需回收利用的物质是___________ (填化学式)；与方案1相比，方案2的优点是___________。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_________；A．O2+2H2O+4e-=4OH-        B．Fe-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C．x等于6 D．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：①电弧炉中发生反应的化学方程式为_________。②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/235557.631.88.2③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_________。
参考答案：1．B【详解】A．难溶于水，但是能和胃酸生成有毒的重金属离子钡离子，医疗上不可用作X射线透视肠胃的内服药“钡餐”，A错误；B．氨气沸点低易液化，液氨气化时吸收大量的热，是一种制冷剂，B正确；C．氨气能和氯化钙发生络合反应，故不能用无水干燥，C错误；D．具有良好的光学性能，可用于制作光导纤维，D错误；故选B。2．A【详解】A．碳化硅陶瓷为耐高温陶瓷，属于新型无机非金属材料，A项正确；B．“神州十五号”航天员使用的碳纤维材料操纵棒属于新型的无机非金属材料，B项错误；C．“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆，其太阳能电池的材料是晶体硅，C项错误；D．光纤的主要成分为二氧化硅，D项错误；答案选A。3．D【详解】A．石墨烯是良好的导体，具有优秀的导电和导热性能，是一种新型无机非金属材料，故A正确；B．水泥是以黏土和石灰石为主要原料，在水泥回转窑中煅烧，再加入石膏制得，故B正确；C．积极推广太阳能、风能、地热能等新能源的使用，减少化石燃料的使用，符合可持续发展的要求，故C正确；D．新型“连续纤维增韧”航空材料由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成，这种材料能够增加韧性，所以该材料不会具有脆性；故D错误；故答案选D。4．B【详解】A．铜鹿嵌贝镇是由铜和贝壳制成，是金属材料和CaCO3的结合，A不符合题意；B．纸是由含植物纤维的原材料经过制浆、调制、抄造、加工等工艺流程制成，植物纤维是有机物，B符合题意；C．带钩石刀是石器，主要成分为无机非金属材料，C不符合题意；D．持仗夫人立像画像砖主要由陶土烧制而成，属于无机非金属材料，D不符合题意；故选B。5．B【详解】A．碳化硅是一种新型无机非金属材料，A正确；B．光导纤维在信息技术发展中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是二氧化硅，B错误；C．大飞机C919用到了铝锂合金，铝锂合金是由两种金属组成的金属材料，C正确；D．由于化石燃料的储存量是有限的，在即将到来的新能源时代，核能、太阳能和氢能等将成为主要能源，D正确；答案选B。6．C【详解】铝土矿用稀硫酸溶解后过滤分离出滤渣为SiO2，SiO2再与NaOH焙烧反应生成硅酸钠，涉及的操作为溶解、过滤、焙烧，未涉及蒸发结晶，因此用不到的装置为C；故答案选C。7．A【详解】A．陶瓷是由硅酸盐经高温烧制而成，A正确；B．浏阳烟花燃放过程中涉及化学变化的同时，还涉及焰色试验，为物理变化，B错误；C．烃是只含C、H元素的有机物，而茶多酚含C、H、O等元素，C错误；D．花鼓戏戏服中含有的聚酯纤维属于有机高分子材料，D错误； 故选A。8．D【详解】A．受热分解生成氨气和氯化氢气体，但这两种气体遇冷又化合生成固体，不能用单独加热的方法制取，故A错误；B．浓硫酸具有吸水性，可用浓硫酸可除去中的水蒸气，故B错误；C．SiO2是酸性氧化物，氢氟酸能可用于雕刻玻璃，并未体现弱酸性，方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑ +H2O，故C错误；D．液氨汽化时会吸收大量的热，常用作制冷剂，故D正确；故选D。9．D【详解】A．单质硅为半导体，常用于制作芯片，A正确；B．硅酸盐指的是硅、氧与其它元素结合而成的化合物的总称，传统硅酸盐材料包括陶瓷、水泥、普通玻璃，B正确；C．氟化氢可以和二氧化硅发生反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，可以用于蚀刻普通玻璃，C正确；D．石墨烯材料主要成分为碳单质，属于新型无机非金属材料，D错误；综上所述答案为D。10．A【详解】A．石英的主要成分二氧化硅晶体由大量的硅氧四面体基本单元构成，选项A正确；B．瓷器为多种硅酸盐的混合物，不是纯净物，选项B错误；C．莫来石的主要成分为铝硅酸盐，选项C错误；D．“窑变”过程中发生复杂的化学变化和物理变化，选项D错误；答案选A。11．C【详解】A．太阳能、氢能为清洁能源，未来将成为主要能源，故A正确；B．高吸水性树脂能有效保持水分，可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤，故B正确； C．二氧化硅具有良好的光线性能，制造光导纤维的主要材料是二氧化硅，故C错误；D．砷化镓具有良好的半导体性能，属于新型无机非金属材料，故D正确。故选C。12．A【分析】辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有As2S3、CuO、SiO2等)中加入盐酸和SbCl5，浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、AsCl3、CuCl2等，滤渣1中除了生成的S之外还有未溶解的SiO2；浸出液中加入Sb，Sb将SbCl5还原为SbCl3；加入Na2S时使Cu2+沉淀完全，过滤得到的滤渣2为CuS；滤液中加入NaH2PO2除砷，生成亚磷酸和砷单质，SbCl3经过水解可得到SbOCl，再经过氨解得到Sb2O3。【详解】A．根据分析，工艺流程中没有生成SbCl5的步骤，因此SbCl5不能循环利用，A错误；B．根据分析，滤渣1的主要成分是S和SiO2，B正确；C．根据分析，由流程可知，“除砷”时AsCl3和加入的NaH2PO2反应生成As，As元素化合价降低同时P元素化合价升高会生成H3PO3，该反应的化学方程式为2AsCl3+3NaH2PO2+3H2O=2As↓+3H3PO3 +3NaCl+3HCl，C正确；D．根据分析，SbCl3加入大量水中，经过水解可得到SbOCl，再经过氨解得到Sb2O3，D正确；故选A。13．B【详解】A．SO2具有较强还原性，在葡萄酒、果脯中加入适量SO2以起到杀菌、抗氧化的作用，A正确；B．氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮，氨气的催化氧化不属于氮的固定，B错误；C．BaSO4不溶于胃酸，在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”，C正确；D．晶体硅是良好的半导体材料，可用于制造芯片，因此“ 化为麒麟980”手机芯片的主要成分是晶体硅，D正确；答案选B。14．D【详解】A．硅酸盐材料大多具有硬度高，化学性质稳定，耐高温，耐腐蚀等特点，原因是Si和O构成了四面体结构，A正确；B．太阳能电池主要成分是高纯硅，B正确；C．玻璃纤维属于无机非金属材料，C正确；D．“奋斗者”号载人潜水器使用的锂离子电池是二次电池，D错误；故选D。15．(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2H2S+O2=2S↓+2H2O。16．(1)     酸性氧化物     盐(2)     难溶     SiO2+CaOCaSiO3(3)     CaCO3 + 2H＋ = Ca2＋ + CO2↑ + H2O     CO2     操作简单(步骤少)或能耗低或产品纯度高 【详解】（1）盐是指能电离出金属阳离子或铵根离子和酸根离子的化合物；碱是指电离出的阴离子全部为氢氧根离子的化合物；酸是指电离出的阳离子全部为氢离子的化合物；酸性氧化物是指能与碱反应只生成一种盐和水的氧化物；碱性氧化物是指能与酸反应只生成一种盐和水的氧化物；二氧化硅能与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，属于酸性氧化物；碳酸钙能电离出钙离子和碳酸根离子，属于盐；（2）二氧化硅和碳酸钙是牙膏中常用的摩擦剂，可推测二氧化硅难溶于水；二氧化硅为酸性氧化物，其与CaO在高温下反应的化学方程式为SiO2+CaOCaSiO3；（3）①石灰石与稀盐酸反应的离子方程式为CaCO3 + 2H＋ = Ca2＋ + CO2↑ + H2O；②上述两个方案中，均生成了CO2，为了减少碳排放，均需回收利用的物质是CO2；与方案1相比，方案2的优点是操作简单(步骤少)或能耗低或产品纯度高。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: BaO·CuO·2，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）①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：；②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；③常温下SiHCl3水解的反应方程式：。