1、训练(十七)碳、硅及其重要化合物 1 (2021湖北沙市中学检测)改革开放 40 多年以来， 我国的“科学技术”取得了令人瞩 目的成就。下列有关材料的说法不正确的是() A5G 芯片“巴龙 5000”的主要材料是 SiO2 B “玉兔二号”的太阳能电池帆板的材料是高纯硅 C光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通信材料 D碳化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制造柴油机 A5G 芯片“巴龙 5000”的主要材料是 Si，A 项错误；太阳能电池帆板的主要材料是 高纯硅， B 项正确； 光导纤维的主要成分是 SiO2， 传导光的能力很强， 是非常好的通信材料， C 项正确； 碳化硅陶瓷耐高温且不易传热，
2、 可作耐高温材料， 用于制造柴油机等， D 项正确。 2(2021四川雅安高三调研)科技的进步为二氧化碳资源化利用提供了广阔的前景。下 列说法错误的是() ACO2是自然界碳循环中的重要物质 BCO2加氢转化为乙烯，CO2被还原 CCO2电催化时，在阳极转化为燃料 DCO2与环氧丙烷可合成可降解塑料 CCO2电催化时，在阴极发生还原反应转化为燃料，C 项错误。 3 (2021安徽阜阳检测)高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料， 又称“半导体”材料， 它的发现和使用曾引起计算机的一场 “革命”。它可以按下列方法制备： SiO2 C 高温 Si(粗) HCl 300 SiHCl3 过量 H2 1 0
3、001 100 Si(纯) 下列说法正确的是() A步骤的化学方程式为 SiO2C= 高温 SiCO2 B灼烧熔融的 Na2CO3固体，可用石英坩埚 C二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应 D反应中硅元素均被还原 D步骤中焦炭过量，反应生成 Si 和 CO，A 项错误；石英坩埚中含有 SiO2，高温 熔融 Na2CO3固体时反应生成 Na2SiO3，B 项错误；硅、二氧化硅都能与氢氟酸反应生成 SiF4 气体，C 项错误；反应、中 Si 均由4 价降低到 0 价，硅元素均被还原，D 项正确。 4(2021湖南五市十校联考)下图是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法错误的 是() A粗
4、铜电解精炼时，粗铜作阳极 B生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应 C黄铜矿冶铜时，副产物 SO2可用于生产硫酸，FeO 可用作冶铁的原料 D粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法 B生产玻璃使用的原料是 SiO2、 纯碱和石灰石， 高温下发生复杂反应， 生成 Na2SiO3、 CaSiO3和 CO2，不涉及氧化还原反应，B 项错误。 5(2021湖南衡阳检测)灼热的焦炭与水蒸气反应所得产物为 H2、CO 和少量 CO2，为 了检验产物中的 H2和 CO(设气体均被充分吸收)，设计如下实验装置，下列有关说法错误的 是() A为了实验安全，应先点燃处酒精灯，后点燃处酒精灯 B中
5、依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水 C中黑色固体变红色，即可证明产物中一定含有 H2和 CO 中的一种或两种 D若用碱石灰替换无水硫酸铜，也可以达到检验 H2和 CO 的目的 D由图可知，中 C 与水蒸气反应生成 H2、CO 和少量 CO2，实验目的为检验产物 中的 H2和 CO，则中 NaOH 溶液可除去 CO2，中浓硫酸干燥气体，中 H2和 CO 均还 原 CuO， 若无水硫酸铜变蓝， 则检验出含有氢气， 中澄清石灰水变浑浊可检验出含有 CO， 最后处理尾气。 6 (2021云南玉溪检测)晶体硅是一种重要的非金属材料， 制备高纯硅的主要步骤如下： 高温下用炭还原二氧化硅制得粗硅； 粗
6、硅与干燥 HCl 气体反应制得 SiHCl3：Si3HCl= 300 SiHCl3H2； SiHCl3与过量 H2在 1 0001 100反应制得纯硅。 已知 SiHCl3能与 H2O 强烈反应，在空气中易自燃。 请回答下列问题： (1)第步制备粗硅的化学方程式为_。 (2)粗硅与 HCl 反应完全后，经冷凝得到的 SiHCl3(沸点 33.0)中含有少量 SiCl4(沸点 57.6)和 HCl(沸点84.7)，提纯 SiHCl3采用的方法为_。 (3)用 SiHCl3与过量的 H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)： 装 置 B 中 的 试 剂 是 _ 。 装 置 C 中 的 烧
7、瓶 需 要 加 热 ， 其 目 的 是 _。 反应一段时间后，装置 D 中观察到的现象是_，装 置 D 不能采用普通玻璃管的原因是_，装置 D 中发生反应的化学方程式为_。 为保证制备纯硅实验的成功， 操作的关键是检查实验装置的气密性， 控制好反应温度 以及_。 为鉴定产品硅中是否含微量铁单质， 将试样用稀盐酸溶解， 取上层清液后需再加入的 试剂是_(填写字母代号)。 a碘水B氯水 cNaOH 溶液DKSCN 溶液 eNa2SO3溶液 解析(1)第步高温下利用炭还原 SiO2制得粗硅，化学方程式为 2CSiO2= 高温 2CO Si。 (2)SiHCl3、SiCl4和 HCl 的沸点分别为 3
8、3.0、57.6和84.7，其沸点相差较大，故 提纯 SiHCl3可采用分馏法。 (3)Zn 粒与稀硫酸反应制取的 H2中含有水蒸气，装置 B 中盛有浓硫酸，用于干燥 H2。 装置 C 中烧瓶需要加热，其目的是促使 SiHCl3气化，得到 SiHCl3蒸气。 D 中 SiHCl3与 H2在 1 0001 100下发生反应生成 Si 和 HCl，反应一段时间后，D 中观察到有固体生成。该反应在 1 0001 100下进行，温度太高，普通玻璃管易熔化。 为保证制备纯硅实验的成功， 操作的关键是检验实验装置的气密性， 控制好反应温度 及排尽装置内的空气，防止生成的 Si 被 O2氧化。 产品硅中若含有铁单质，用稀盐酸溶解后生成 FeCl2，可利用氯水和 KSCN 溶液检验 是否含有 FeCl2。 答案(1)2CSiO2= 高温 2COSi(2)分馏法 (3)浓硫酸使滴入烧瓶的 SiHCl3气化有固体物质生成在反应温度下，普通玻 璃会软化SiHCl3H2= 高温 Si3HCl排尽装置内的空气bd
