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第12讲碳、硅及无机非金属材料
选题表
题号
知识
过关集训
培优专练
碳及其化合物
1,6
硅及其化合物
2,3,5,8
无机非金属材料
7
1,2
综合应用
4
3
1.新材料的新秀——石墨烯、氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示。
下列有关说法正确的是(D)
A.石墨烯是一种新型化合物
B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物
C.两者和石墨都是碳的同素异形体
D.氧化石墨烯具有一定的亲水性
解析:石墨烯是碳的单质,A错误;氧化石墨烯中含有氢元素,故不是石墨烯的氧化物,也不是碳的同素异形体,B、C错误;由于氧化石墨烯结构中含有羟基、羧基等亲水基团,所以具有一定的亲水性,D正确。
2.(2022·湖北武汉联考)近年来研究人员合成了光伏电池新型硅材料——Si24。下列有关说法正确的是(B)
A.Si24是一种新型化合物
B.Si24是硅的一种同素异形体
C.Si24易与稀硫酸反应生成氢气
D.硅太阳能电池供电原理与原电池相同
解析:Si24是一种单质而不是化合物,故A错误;Si24是单质,与硅单质互为同素异形体,故B正确;Si24的性质稳定,不与稀硫酸反应,故C错误;硅太阳能电池供电原理是将太阳能转化为电能,而原电池供电原理是将化学能转化为电能,因此两者供电原理不同,故D错误。
3.下列有关硅及其化合物的说法中正确的是(D)
A.硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠溶液可以保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中
B.反应①Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3↓,反应②Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,两反应是相互矛盾的,不可能都发生
C.普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料
D.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料
解析:硅酸钠溶液是一种矿物胶,可以把磨口玻璃塞和试剂瓶黏合在一起,所以不可以保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中,A项错误;碳酸的酸性大于硅酸的,反应①能发生,反应②是在高温条件下进行的,两者不相互矛盾,都可发生,B项错误;石英玻璃的主要成分为SiO2,不属于硅酸盐材料,C项错误。
4.下列除杂方法正确的是(B)
A.SiO2中含Al2O3杂质,可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去
B.CO2中含有CO杂质,可以通入盛有CuO的玻璃管并加热
C.CO2中含有HCl杂质,可以通入盛有Na2CO3溶液的洗气瓶
D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质,可以通入足量的CO2,然后过滤除去
解析:A项,SiO2、Al2O3均与NaOH溶液反应,可加入盐酸或稀硫酸除杂;C项,两者都与Na2CO3溶液反应,应通入盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除杂;D项,引入了NaHCO3杂质。
5.如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程。下列说法正确的是(C)
A.SiO2属于两性氧化物
B.盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞
C.硅胶吸水后可重复再生
D.图中所示的转化都是氧化还原反应
解析:SiO2属于酸性氧化物,A错误;Na2CO3溶液呈碱性,盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,B错误;题图中有的转化不是氧化还原反应,例如SiO2与NaOH溶液的反应,D错误。
6.(2023·福建厦门月考)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是(D)
①能耗大是该方法的一大缺点②整个过程中,只有一种物质可以循环利用③“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤④该方法可减少碳排放,“捕捉”到的CO2还可用来制备甲醇等产品
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析:该方法中高温反应炉分离出CO2,需要消耗较多能量,①正确;整个过程中NaOH和CaO均可循环利用,②错误;从捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3,加入CaO后生成CaCO3和NaOH,通过过滤的方法即可分离,③错误;“捕捉”到的CO2可与H2反应制备甲醇等产品,④正确。
7.(2022·河北石家庄调研)化学版《青花瓷》中所描绘的“蓝色絮状的沉淀跃然试管底,铜离子遇氢氧根,再也不分离”“无色酚酞面对碱,羞涩脸绯红,紫色石蕊遇到碱,青蓝慢淡出”等现象大家耳熟能详,但古瓷中所用颜料成分一直是个谜,近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,Cu为+2价)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(C)
A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B.性质稳定,不易脱色
C.易溶解于强酸和强碱溶液
D.x=6
解析:在硅酸铜钡中铜元素的化合价为+2价,硅元素的化合价
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