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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( )
A．5G芯片“巴龙5000”的主要材料是SiO
2
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
A [5G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SiO，传导光的能力很强，是非常好的通信材料，C
2
项正确；碳化硅陶瓷耐高温且不易传热，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( )
A．CO 是自然界碳循环中的重要物质
2
B．CO 加氢转化为乙烯，CO 被还原
2 2
C．CO 电催化时，在阳极转化为燃料
2
D．CO 与环氧丙烷可合成可降解塑料
2
C [CO 电催化时，在阴极发生还原反应转化为燃料，C项错误。]
2
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：
SiO――→Si(粗)――→SiHCl ――→Si(纯)
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下列说法正确的是( )
A．步骤①的化学方程式为SiO＋C=====Si＋CO↑
2 2
B．灼烧熔融的NaCO 固体，可用石英坩埚
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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①③中硅元素均被还原
D [步骤①中焦炭过量，反应生成Si和CO，A项错误；石英坩埚中含有SiO，高温熔融
2
NaCO 固体时反应生成NaSiO，B项错误；硅、二氧化硅都能与氢氟酸反应生成SiF 气体，
2 3 2 3 4C项错误；反应①、③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SO 可用于生产硫酸，FeO可用作冶铁的原料
2
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SiO、纯碱和石灰石，高温下发生复杂反应，生成NaSiO、
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CaSiO 和CO，不涉及氧化还原反应，B项错误。]
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5．(2021·湖南衡阳检测)灼热的焦炭与水蒸气反应所得产物为H、CO和少量CO，为了
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检验产物中的H 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(
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)
A．为了实验安全，应先点燃①处酒精灯，后点燃④处酒精灯
B．②③⑤中依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水
C．④中黑色固体变红色，即可证明产物中一定含有H 和CO中的一种或两种
2
D．若用碱石灰替换无水硫酸铜，也可以达到检验H 和CO的目的
2
D [由图可知，①中C与水蒸气反应生成H、CO和少量CO，实验目的为检验产物中的
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H 和CO，则②中NaOH溶液可除去CO，③中浓硫酸干燥气体，④中H 和CO均还原CuO，
2 2 2
若无水硫酸铜变蓝，则检验出含有氢气，⑤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：①高温下用炭还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl ：Si＋3HCl=====SiHCl ＋H；
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③SiHCl 与过量H 在1 000～1 100℃反应制得纯硅。
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已知SiHCl 能与HO强烈反应，在空气中易自燃。
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请回答下列问题：
(1)第①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SiHCl (沸点33.0℃)中含有少量SiCl (沸点
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57.6℃)和HCl(沸点－84.7℃)，提纯SiHCl 采用的方法为____________。
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(3)用SiHCl 与过量的H 反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：
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①装置 B 中的试剂是____________。装置 C 中的烧瓶需要加热，其目的是
________________________________________________________________________。
②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____________________________________________。
③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________________________________。
④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
c．NaOH溶液 D．KSCN溶液
e．NaSO 溶液
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解析 (1)第①步高温下利用炭还原 SiO 制得粗硅，化学方程式为 2C＋
2
SiO=====2CO↑＋Si。
2
(2)SiHCl 、SiCl 和HCl的沸点分别为33.0℃、57.6℃和－84.7℃，其沸点相差较大，故提
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纯SiHCl 可采用分馏法。
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(3)①Zn粒与稀硫酸反应制取的H 中含有水蒸气，装置B中盛有浓硫酸，用于干燥H。
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装置C中烧瓶需要加热，其目的是促使SiHCl 气化，得到SiHCl 蒸气。
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②D中SiHCl 与H 在1 000～1 100℃下发生反应生成Si和HCl，反应一段时间后，D中
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观察到有固体生成。该反应在1 000～1 100℃下进行，温度太高，普通玻璃管易熔化。
③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O 氧化。
2
④产品硅中若含有铁单质，用稀盐酸溶解后生成FeCl ，可利用氯水和KSCN溶液检验
2是否含有FeCl 。
2
答案 (1)2C＋SiO=====2CO↑＋Si (2)分馏法
2
(3)①浓硫酸 使滴入烧瓶的SiHCl 气化 ②有固体物质生成 在反应温度下，普通玻
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璃会软化 SiHCl ＋H=====Si＋3HCl ③排尽装置内的空气 ④bd
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