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专题十四 碳、硅及其化合物 无机非金属材料,考点一碳及其化合物 1.(2014课标,7,6分,0.873)下列过程没发生化学反应的是() A.用活性炭去除冰箱中的异味 B.用热碱水清除炊具上残留的油污 C.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 D.用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装,五年高考,A组统一命题课标卷题组,答案AA项,用活性炭去除冰箱中的异味利用了吸附原理,没有发生化学反应;B项,热碱水使得油脂发生水解反应而变得易清除;C项,KMnO4能吸收成熟水果释放的乙烯,从而达到保鲜水果的目的;D项,硅胶起干燥作用,而铁粉是脱氧剂,会与O2发生化学反应。,疑难突破铁粉的还原性较强,空气中的O2优先氧化铁粉,使食品不被氧化。,知识拓展活性炭具有较大的表面积,孔径适中,为物理吸附原理,主要用来吸附微量有毒气体。,2.(2014课标,27,15分,0.267)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题: (1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第周期、第族;PbO2的酸性比CO2的酸性(填“强”或“弱”)。 (2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为。 (3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为;PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为,阴极上观察到的现象是;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为,这样做的主要缺点是。 (4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2 nPbO,列式计算x值和mn值。,答案(1)六A弱(每空1分,共3分) (2)PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2+2H2O(2分) (3)PbO+ClO- PbO2+Cl-Pb2+2H2O-2e- PbO2+4H+ 石墨上包上铜镀层Pb2+ +2e- Pb不能有效利用Pb2+(1分,2分,1分,1分,1分,共6分) (4)根据PbO2 PbOx+O2,有32=2394.0%, x=2-=1.4(2分) 根据mPbO2nPbO,=1.4,=(2分),解析(1)铅元素位于元素周期表的第六周期第A族。 (2)PbO2具有强氧化性,能将浓盐酸氧化产生Cl2,反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓) PbCl2 +Cl2+2H2O。 (3)ClO-具有强氧化性,能将PbO氧化为PbO2,反应的离子方程式为PbO+ClO- PbO2+Cl-。用 电解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液的方法制取PbO2时,Pb2+转化为PbO2,失电子,在阳极反应,结合溶液呈酸性可知阳极反应式为Pb2+2H2O-2e- PbO2+4H+;同时阴极Cu2+放电,Cu2+ 2e- Cu,石墨电极上包裹上一层红色的铜;若不加入Cu(NO3)2,则阴极上Pb2+放电,Pb2+2e- Pb,此时溶液中的Pb2+不能完全转化为PbO2,原子利用率降低。 (4)由题意可写出PbO2受热分解的化学方程式: PbO2 PbOx+O2或(m+n)PbO2 mPbO2nPbO+O2,由于失重部分就是生成的O2, 则有:100%=4.0%或100%=4.0%,解得x=1.4;mn=23。,易错警示在较强酸性时,H+优先于Pb2+放电,在中性或较弱酸性时,Pb2+优先于H+放电。,知识拓展在书写陌生的氧化还原反应方程式时,要学会缺项补充,例如主要的反应物和生成物已经确定,可以依据题干信息、电荷守恒、原子守恒等确定缺项物质(通常为H+、OH-或H2O)。,考点二硅及其化合物无机非金属材料 3.(2017课标,26,14分)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示: 回答下列问题: (1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是,还可使用代替硝酸。 (2)沉淀A的主要成分是,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为。 (3)加氨水过程中加热的目的是。沉淀B的主要成分为、(写化学式)。 (4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:Mn+H+H2C2O4Mn2+CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定,时消耗了0.050 0 molL-1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为。,答案(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+H2O2 (2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HF SiF4+2H2O(或H2SiO3+4HF SiF4+3H2O) (3)防止胶体生成,易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3 (4)45.0%,解析本题以物质转化流程为主线,考查Ca、Al、Fe、Mg、Si等元素及其化合物的相关知识。 (1)水泥样品中铁的氧化物主要为Fe2O3,其中可能含有少量的FeO,酸溶时加入几滴硝酸可将Fe2+氧化为Fe3+,保证在除去铁离子的同时,不影响钙含量的测定;将Fe2+氧化为Fe3+的氧化剂还可以选择H2O2,该氧化剂的还原产物为H2O,不会引入其他杂质。,(2)SiO2不溶于盐酸、硝酸等强酸,但可溶于氢氟酸。 (3)Fe3+、Al3+在沉淀的过程中容易形成胶体而无法沉淀分离,采取加热的方法可加速微粒凝聚形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,从而易于分离;pH为45时Al3+、Fe3+可完全沉淀,而Mg2+、Ca2+不沉淀,故沉淀B的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3。,(4)配平方程式可得对应关系式: 2KMnO45H2C2O45CaC2O45Ca2+ 2 mol 540 g 0.050 036.0010-3 molm(Ca2+) m(Ca2+)=0.180 g,故(Ca2+)=100%=45.0%。,思路梳理由含Ca元素的混合物得到CaC2O4,故流程中必须除去Fe3+、Mg2+、Al3+、SiO2等,可以分析每一次分离对象,从而轻松完成元素变化分析。,考点一碳及其化合物 1.(2018江苏单科,1,2分)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是() A.光合作用B.自然降雨 C.化石燃料的燃烧D.碳酸盐的沉积,B组 自主命题省（区、市）卷题组,答案C本题考查CO2排放对环境影响的相关知识。A项,光合作用会吸收CO2放出O2;B项,自然降雨对大气中的CO2含量影响不大;D项,碳酸盐的沉积对大气中的CO2含量影响不大。,知识拓展植物的光合作用吸收CO2,植物的呼吸作用会释放CO2。,2.(2016江苏单科,1,2分,)大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是() A.燃烧煤炭供热B.利用风力发电 C.增加植被面积D.节约用水用电,答案A煤炭燃烧供热时会产生CO2。,3.(2016四川理综,2,6分,)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是(),答案DA项,气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该气体可能是CO2或SO2,则原溶液中可能含有CO2-3或HC或SO2-3或HS,故错误;B项,常温下,铁片遇浓硫酸发生钝化,是化学变化,故 错误;C项,淀粉溶液遇碘单质变蓝,而遇KIO3不变蓝,则溶液不变色,只能证明该食盐中不含碘单质,不能证明该食盐中一定没有添加KIO3,故错误;D项,溶液变浑浊说明有苯酚生成,可证明酸性:乙酸苯酚,故正确。,4.(2015江苏单科,4,2分,)在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是() A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B. Mg、MgO中镁元素微粒的半径: r(Mg2+)r(Mg) C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性 D.该反应中化学能全部转化为热能,答案CA项,元素C的单质还有C60、C70等多种同素异形体;B项,Mg2+、Mg质子数相同,而电子数不同,电子数越多,半径越大,故r(Mg2+)r(Mg);D项,该反应的化学能还可转化为光能等其他能量。,5.(2018天津理综,10,14分)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题: (1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为(写离子符号);若所得溶液c(HC)c(CO2-3)=21,溶液pH=。(室温下,H2CO3的K1=410-7;K2=5 10-11) (2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气: CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:,则该反应的H=。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是(填“A”或“B”)。 按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此反应优选温度为900 的原因是。 图1,图2,(3)O2辅助的Al-CO2电池工作原理如图2所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。 电池的负极反应式:。 电池的正极反应式:6O2+6e- 6 6CO2+6 3C2O2-4+6O2 反应过程中O2的作用是。,该电池的总反应式:。,答案(14分)(1)CO2-310 (2)+120 kJmol-1B 900 时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低 (3)Al-3e-Al3+(或2Al-6e-2Al3+)催化剂 2Al+6CO2Al2(C2O4)3,解析本题考查电离平衡常数的应用、反应热的计算、化学平衡的移动、电极反应式的书写。 (1)NaOH溶液吸收CO2后所得溶液pH=13,CO2主要转化为CO2-3;由H2CO3的二级电离平衡常数知,当溶液中c(HC)c(CO2-3)=21时,K2=510-11,故c(H+)=110-10 molL-1,则溶液pH=10。 (2)由已知键能数据知,反应的H=4413 kJmol-1+2745 kJmol-1-(21 075 kJmol-1+2436 kJmol-1)=+120 kJmol-1;已知正反应是气体分子数增大的吸热反应,A(恒容)与B(恒压,容积可变)相比,B中压强小于A,减压平衡正向移动,则B容器中反应达到平衡后吸收的热量较多。观察图像知,900 时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低,故此反应优选温度为900 。 (3)观察原电池工作原理图知,铝电极作负极,多孔碳电极作正极,故负极反应式为Al-3e- Al3 +;正极反应式为6O2+6e- 6、6CO2+6 3C2O2-4+6O2,由此可知反应过程中O2的作用 是催化剂;电池总反应式为2Al+6CO2 Al2(C2O4)3。,易混易错恒容容器是指容积不变的容器,气体的量发生变化时压强发生改变;恒压容器是指压强不变的容器,气体的量发生变化时容器容积发生改变。,6.(2017北京理综,26,13分)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下: 资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质,(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。 已知:TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)H1=+175.4 kJmol-1 2C(s)+O2(g) 2CO(g)H2=-220.9 kJmol-1 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:。,氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据右图判断:CO2生成CO反应的H0(填“”“”或“=”),判断依据:。 氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是。 氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有。,(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下: 物质a是,T2应控制在。,答案(13分) (1)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(g)+2CO(g) H=-45.5 kJmol-1 随温度升高,CO含量增大,说明生成CO的反应是吸热反应 H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液 MgCl2、AlCl3、FeCl3 (2)SiCl4高于136 ,低于181 ,解析本题考查热化学方程式的书写、利用平衡移动判断反应的热效应、物质的分离和提纯等。 (1)将已知的两个热化学方程式相加,即可得出答案。观察图像可知,随着温度的升高,CO的含量增大,说明平衡向生成CO的方向移动,所以生成CO的反应是吸热反应,H0。在室温下,TiCl4、SiCl4为液态,AlCl3、FeCl3、MgCl2为固态且在TiCl4中微溶或难溶,所以滤渣中应含有AlCl3、FeCl3、MgCl2,但AlCl3、FeCl3在TiCl4中微溶,故粗TiCl4混合液中仍然会存在少量的AlCl3、FeCl3。 (2)TiCl4在蒸馏塔二中被蒸出,说明物质a应是一种沸点比TiCl4低的物质,结合题给资料可知a是SiCl4。T2应控制在136 以上,181 以下,确保TiCl4被蒸出,同时AlCl3等杂质不能被蒸出。,审题方法认真读题,捕捉到题目中的所有信息。如资料中提到“TiCl4及所含杂质氯化物的性质”,说明TiCl4中存在表中的四种杂质。,考点二硅及其化合物无机非金属材料 7.(2017北京理综,6,6分)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是(),答案A本题考查物质主要成分的辨别。瓷器的主要成分是硅酸盐,属于无机物;丝绸的主要成分是蛋白质,属于有机物;茶叶、中草药的主要成分是有机物。,试题评析试题除了具备科学性,体现学科特点外,还要与时俱进。,易混易错棉花的主要成分是纤维素,蚕丝的主要成分是蛋白质,光导纤维的主要成分是SiO2,合成纤维是有机高分子化合物。,8.(2015江苏单科,8,2分,)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是() A.粗硅SiCl4Si B.Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg C.Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3 D.AgNO3(aq)Ag(NH3)2OH(aq)Ag,答案AA项,粗硅在高温条件下与Cl2反应生成SiCl4,再在高温条件下用H2还原SiCl4可制备纯硅;B项,工业上常用电解熔融状态的MgCl2制备金属镁;C项,FeCl3易水解,加热可促进FeCl3的水解,加热蒸发FeCl3溶液不能得到无水FeCl3;D项,蔗糖不能与银氨溶液发生银镜反应。,9.(2014重庆理综,1,6分,)下列物质的使用不涉化学变化的是() A.明矾用作净水剂B.液氨用作制冷剂 C.氢氟酸刻蚀玻璃D.生石灰作干燥剂,答案BA项,明矾净水是由于Al3+发生水解反应生成Al(OH)3胶体,可吸附水中的悬浮物,A项不符合题意;B项,液氨用作制冷剂是利用了液氨汽化吸热的性质,属于物理变化,B项符合题意;C项,发生化学反应:SiO2+4HF SiF4+2H2O,C项不符合题意;D项,发生化学反应:CaO+H 2O Ca(OH)2,D项不符合题意。,10.(2014福建理综,9,6分,)常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是 (),A.B.C.D.,答案B中,Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与强碱NaOH反应又能与强酸H2SO4反应;中,SiO2与浓盐酸不反应;中,N2与O2、H2在常温下均不能反应;中,Cu和FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2,Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2和水。其中、与题意吻合,故选B。,11.(2014安徽理综,27,14分,)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料,低温反应制备LiPF6,其流程如下: 已知:HCl的沸点是-85.0 ,HF的沸点是19.5 。 (1)第步反应中无水HF的作用是、。反应设备不能用玻璃材质的原因是(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示:如果不小心将HF沾到皮肤上,可立即用2%的溶液冲洗。 (2)该流程需在无水条件下进行,第步反应中PF5极易水解,其产物为两种酸,写出PF5水解的化学方程式:。 (3)第步分离采用的方法是;第步分离尾气中HF、HCl采用的方法是。 (4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品w g,测得Li的物质的量为n mol,则该样品中LiPF6的物质的量为mol(用含w、n的代数式表示)。,答案(1)反应物溶剂SiO2+4HF SiF4+2H2ONaHCO3 (2)PF5+4H2O H3PO4+5HF (3)过滤冷凝 (4) (本题部分小题属于开放试题,合理答案均给分),解析(1)由流程知,LiF是固体,无水HF是液体,二者混合得LiHF2饱和溶液,所以HF的作用是:一为反应物,二为溶剂;玻璃中有SiO2,而HF能与SiO2反应,化学方程式为:SiO2+4HF SiF4+ 2H2O;因为无水HF有腐蚀性和毒性且HF水溶液显酸性,所以HF沾到皮肤上,可用2%呈弱碱性的NaHCO3溶液冲洗。 (2)PF5极易水解,产物为两种酸,分析PF5和H2O的元素组成知,产物为HF和H3PO4,所以反应的化学方程式为:PF5+4H2O H3PO4+5HF。 (3)第步是把LiPF6(s)和HF(l)分离,所以采用的方法是过滤;HCl和HF的沸点相差较大,二者都是气体,所以可以采用冷凝的方法分离。 (4)由题意设:LiPF6的物质的量为a mol,LiF的物质的量为b mol,则有 解得:a=。,考点一碳及其化合物 1.(2013上海单科,7,3分,)将X气体通入BaCl2溶液,未见沉淀生成,然后通入Y气体,有沉淀生成,X、Y不可能是(),C组教师专用题组,答案BA项,SO2通入BaCl2溶液中不反应,再通H2S时,2H2S+SO2 3S+2H2O,故A可能;B 项,始终无明显现象,故B不可能;C项,通NH3无沉淀,再通CO2时,2NH3+H2O+CO2+BaCl2 Ba CO3+2NH4Cl,故C可能;D项,通SO2,无沉淀,再通Cl2时,SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl,H2SO4+ BaCl2 BaSO4+2HCl,故D可能。,2.(2013江苏单科,6,2分,)甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:甲乙丙。下列有关物质的推断不正确的是() A.若甲为焦炭,则丁可能是O2 B.若甲为SO2,则丁可能是氨水 C.若甲为Fe,则丁可能是盐酸 D.若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2,答案CA项,C CO CO2,A项正确;B项,SO2 NH4HSO3 (NH 4)2SO3,B项正确;C项,Fe FeCl2,但FeCl2与HCl不反应,C项错误;D项,NaOH Na2CO3 NaHCO3,D项正确。,3.(2013浙江理综,27,14分,)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应: 反应:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq)H1 反应:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq)H2 反应:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)H3 请回答下列问题: (1)H3与H1、H2之间的关系是:H3=。 (2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则: H30(填、=或)。 在T1-T2及T4-T5二个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是 。,反应在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。,(3)利用反应捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有(写出2个)。 (4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是。 A.NH4ClB.Na2CO3 C.HOCH2CH2OHD.HOCH2CH2NH2,答案(共14分)(1)2H2-H1 (2) T1-T2区间,化学反应未达到平衡,温度越高,化学反应速率越快,所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4-T5区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,所以不利于CO2捕获 (3)降低温度;增加CO2浓度(或分压) (4)B、D,解析(1)根据盖斯定律可推出H3=2H2-H1。(2)由图2可判断t1前(NH4)2CO3的pH大于NH4HCO3,t1时反应达到平衡,迅速升温至T2,平衡应向左移动,pH增大。(3)采取的措施应使化学平衡向右移动。(4)作为CO2捕获剂的物质应呈碱性,Na2CO3溶液因CO2-3水解呈碱性,HOCH2CH2NH2中NH2呈碱性。,评析本题涉及知识点较多,综合性较强,(2)中步受图1干扰极易出错。本题考查了学生综合运用能力及思维的缜密性。,考点二硅及其化合物无机非金属材料 4.(2013广东理综,11,4分,)下列措施不合理的是() A.用SO2漂白纸浆和草帽辫 B.用硫酸清洗锅炉中的水垢 C.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 D.用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+和Hg2+,答案BSO2有漂白性,能漂白纸浆等物质,A项正确;水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,CaCO3+H2SO4 CaSO4+CO2+H2O,CaSO4是一种微溶物,会覆盖在水垢的表面阻碍反应进 一步进行,B项错误;2C+SiO2 Si+2CO是工业上制粗硅的主要反应,C项正确;S2-能与Cu2 +、Hg2+反应生成沉淀,D项正确。,5.(2013江苏单科,4,2分,)下列有关物质性质的应用正确的是() A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂 B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸 C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气 D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝,答案ASiO2+4HF SiF4+2H2O,B项错误;Cl2能与Ca(OH)2反应,C项错误;AlCl3是共价化 合物,熔融的AlCl3不导电,若电解AlCl3溶液,在阴极是H+放电,而Al3+不放电,故电解AlCl3溶液得不到Al,D项错误;A项正确。,评析本题主要考查物质的性质、电解原理等知识。掌握某些物质的特殊性质,如SiO2与HF能反应,AlCl3是共价化合物,熔融的AlCl3不导电等是解题的关键。本题难度中等。,6.(2012课标全国,8,6分)下列说法中正确的是() A.医用酒精的浓度通常为95% B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物 D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料,答案BA中医用酒精的体积分数通常为75%;C中油脂的相对分子质量较小,不属于高分子化合物;D中合成纤维属于有机高分子材料。,7.(2014重庆理综,8,15分,)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。 (1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为。 (2)Na的原子结构示意图为,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为。 (3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。 MgO的熔点比BaO的熔点(填“高”或“低”)。 月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为;SiO2的晶体类型为。 MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为(写化学式)。 (4)月壤中含有丰富的3He,从月壤中提炼1 kg 3He,同时可得6 000 kg H2和700 kg N2,若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵kg。,答案(1)1(2)Na+2-Na+ (3)高 SiO2+2OH- SiO2-3+H2O原子晶体 NaCl,NaClO,Na2CO3 (4)3 950,解析(1)He元素核内质子数为2,所以3He的核内中子数为3-2=1。 (2)Na是11号元素,原子结构示意图为,Na在O2中完全燃烧生成的是Na2O2,电子式为 Na+2-Na+。 (3)MgO和BaO都是离子化合物,Mg2+的半径比Ba2+小,所以MgO的熔点比BaO的熔点高。 由MgO和SiO2的性质知,SiO2能与强碱溶液反应生成可溶性的盐而被除去,所以除去SiO2的离子方程式为SiO2+2OH- SiO2-3+H2O;SiO2是原子晶体。 MgO与碳粉和氯气反应制MgCl2,根据反应原理和物质的性质知,反应后的尾气中有CO2和Cl2。所以用足量NaOH溶液处理尾气时,生成的盐有Na2CO3、NaCl、NaClO。 (4)由NH4HCO3的组成知,NH4HCO3中的N来自N2,而6 000 kg H2和700 kg N2合成NH3时,H2过量,所以生成的NH4HCO3的质量取决于N2的质量,根据N原子守恒,n(NH4HCO3)=2n(N2)=2=5.0104 mol,所以m(NH4HCO3)=79 g/mol5.0104 mol=3.950106 g=3 950 kg。,考点一碳及其化合物 1.(2018广东佛山教学质量检测一,7)2017年国产大飞机C919试飞成功,化学工作者研发的新材料发挥了重要作用。下列关于C919的说法中错误的是() A.机身涂料中的氢氧化铝有阻燃作用 B.发动机使用的高温陶瓷材料氮化硅属于硅酸盐产品 C.使用的碳纤维复合材料能经受许多由温差带来的“冷冻热蒸”的考验 D.使用的第三代铝锂合金具有低密度、高比强度、优良的耐低温等性能,三年模拟,A组 20162018年高考模拟基础题组,答案B氮化硅不属于硅酸盐,B项错误。,2.(2018福建百所重点校联考,7)2017年5月4日光明日报报道称,中科院大连化学物理研究所的研究团队利用多功能催化剂首次实现了CO2直接加氢制汽油的过程。其转化过程如图所示。 下列说法中正确的是() A.反应的产物中含有水 B.反应为化合反应 C.所制得的汽油的主要成分是烃和烃的含氧衍生物 D.这种人造汽油用作汽车的燃料时,汽车尾气中不含氮氧化物,答案A根据质量守恒定律可以判断反应的产物中含有水,A项正确;反应物CO中含有氧元素,而生成物(CH2)n中不含氧元素,所以反应不可能为化合反应,B项错误;所制得的汽油的主要成分是烃,C项错误;在燃烧产生的高温条件下,N2+O2 2NO,所以这种人造汽油用作汽 车的燃料时与其他燃料一样,汽车尾气中都含有氮氧化物,D项错误。,3.(2016湖北八校第一次联考,1)如何解决好碳排放问题是关系到人类可持续发展的重大课题之一。目前,采用较多的方法是对二氧化碳进行捕集封存和富集再利用。下列与二氧化碳有关的叙述正确的是() A.CO2是形成酸雨的主要物质 B.CO2导致温室效应,是一种大气污染物 C.CO2(g)+C(s) 2CO(g)H0,高温有利于该反应自发进行 D.实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳,答案CA项,CO2是形成温室效应的主要物质,而二氧化硫、氮氧化物是形成酸雨的主要物质,故A错误;B项,二氧化碳不是大气污染物,故B错误;D项,大理石与稀硫酸反应生成二氧化碳和硫酸钙,硫酸钙微溶于水,附着在大理石的表面,阻止了稀硫酸与大理石的进一步接触,这时反应就会停止,只能制取很少的二氧化碳,所以实验室常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,而不用稀硫酸,故D错误。,考点二硅及其化合物无机非金属材料 4.(2018福建龙岩教学质量检查,2)“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法中正确的是() A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英 C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐,答案C陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品,A项错误;纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料,而制水泥的原料是黏土和石灰石,B项错误;硅酸盐制品性质稳定、熔点高,C项正确;沙子的主要成分是SiO2,黏土的主要成分是硅酸盐,D项错误。,5.(2018晋豫省际大联考,1)山西博物院是太原地标性建筑之一,下列相关说法正确的是 ( ) A.展柜使用的钢化玻璃,其主要成分只有SiO2 B.墙体使用的砖瓦、水泥是硅酸盐制品 C.陈列的元青花瓷的原料有高岭土Al2Si2O5(OH)4,也可以表示为Al2O3SiO2H2O D.展示的青铜器上有一层绿色物质可能是碱式碳酸铜,此绿色物质不溶于盐酸,答案B钢化玻璃与普通玻璃的成分相同(只是制造的工艺不同),主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅,A项错误;砖瓦和水泥都是硅酸盐制品,B项正确;高岭土Al2Si2O5(OH)4应该表示为 Al2O32SiO22H2O,C项错误;铜绿是碱式碳酸铜,该物质可以与盐酸反应生成氯化铜而溶解,D项错误。,6.(2017山东、湖北重点中学冲刺模拟二,7)下列有关说法或对有关现象的解释正确的是 ( ) A.SiO2既可与NaOH溶液反应也可与HF溶液反应,均生成盐和水,所以SiO2属于两性氧化物 B. SO2和NH3分别通入水中,水溶液均可以导电,所以SO2和NH3均属于电解质 C.“水滴石穿”不仅包含着“量变到质变”的哲学思想,同时也包含了物理和化学变化 D.14CO2和12CO2具有相同的元素组成,所以14CO2、12CO2属于同素异形体,答案CA项,SiO2属于酸性氧化物,具有亲氟性,能与HF溶液反应,而与其他的酸一般不反应,故错误;B项,SO2和NH3均与水反应生成了电解质,而不是SO2和NH3自身电离出离子,SO2和NH3均为非电解质,故错误;C项正确;D项,同素异形体指单质,错误。,7.(2016安徽江南十校联考,9)下列说法正确的是() A.由反应SiO2+4HF SiF4+2H2O,可知SiO2是碱性氧化物 B.由酸性溶液中Mn可以氧化Cl-,可知酸性溶液中Mn也能氧化Br- C.由CuSO4+H2S CuS+H2SO4,可知酸性H2SH2SO4 D.由常温下金属钠、铝可溶于NaOH溶液,可知金属镁也能溶于NaOH溶液,答案BSiO2是酸性氧化物,SiO2与HF反应,产物不是盐,且SiO2与其他酸一般不反应,故A错误;B项,还原性:Cl-Br-,能将Cl-氧化,也能将Br-氧化,故B正确;C项,由于CuS不溶于稀H2SO4,使反应可以进行,这是典型的弱酸(H2S)制强酸(H2SO4)的例子,故C错误;D项,Na与NaOH溶液中的H2O反应,Al与NaOH溶液反应,而Mg不与NaOH溶液反应,故D错误。,1.(2018河南开封一模,8)化学与社会、生活密切相关,下列说法中正确的是() A.焚烧废旧塑料以防止“白色污染” B.牛奶中加入果汁会产生沉淀,是因为发生了酸碱中和反应 C.聚氯乙烯化学稳定性好,可用于生产药品包装盒、快餐盒等 D.由我国自行研制的新型“连续纤维增韧”航空材料,其主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成,它是一种新型无机非金属材料,一、选择题（每题5分，共45分）,B组 20162018年高考模拟综合题组 (时间：45分钟 分值：75分),答案D焚烧废旧塑料会产生危害空气的污染性气体,将“白色污染”转化为大气污染,A项错误;牛奶是以蛋白质为胶粒的胶体,果汁中含有可溶性电解质,所以在牛奶中加入果汁会使蛋白质凝结而沉淀,这是胶体的聚沉现象,B项错误;聚氯乙烯塑料受热易产生有毒物质,所以不能用于生产快餐盒等,C项错误;新型“连续纤维增韧”航空材料,其主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成,所以它是一种新型无机非金属材料,D项正确。,易错警示聚乙烯无毒,可以用于生产食品包装袋,而聚氯乙烯有毒,不能用于生产食品包装袋。,2.(2018湖北黄冈调研,7)化学与生产、生活密切相关,下列有关说法中错误的是() A.“血液透析”和“静电除尘”利用了胶体的不同性质 B.在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化 C.陶瓷、水泥和石英玻璃都属于硅酸盐产品 D.开发全降解CO2塑料,可缓解日益严重的白色污染,答案C石英玻璃的主要成分为二氧化硅,不属于硅酸盐产品,C项错误。,知识拓展聚二氧化碳是一种正在研究的新型合成材料,以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下,被活化到较高的程度时,与环氧化物发生共聚反应,生成脂肪族聚碳酸酯(PPC),经过处理,就得到二氧化碳树脂材料。在聚合过程中加入其他反应物,可以得到不同化学结构的二氧化碳树脂。二氧化碳共聚物具有柔性的分子链,容易通过改变其化学结构来调整其性能;较易在加热、催化剂或微生物作用下发生分解。,3.(2018河南南阳期末,7)天工开物记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂粘(黏)土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窖中燃薪举火”,“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。下列说法中错误的是() A.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料 B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化 C.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 D.烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦,答案C沙子的主要成分是二氧化硅,黏土的主要成分为硅酸盐,C项错误。,易错警示沙子的主要成分是SiO2,而不是硅酸盐。,知识拓展青瓦和红瓦所含成分不同,红瓦主要含氧化铁,青瓦主要含氧化亚铁,这种不同是由不同的烧制工艺所造成的,红瓦是自然冷却,而青瓦是浇水冷却。,4.(2018河南八市第二次测评,10)下列反应中,反应后固体物质增重的是() A.对氧化铁和碳的混合物高温加热 B.石英、纯碱、石灰石的混合物高温制玻璃 C.将铜丝烧红并迅速插入乙醇中充分反应 D.将锌粒投入AgNO3溶液,答案D对氧化铁和碳的混合物高温加热生成铁和二氧化碳,反应前固体为Fe2O3和C,反应后固体为铁,固体质量减小,A项错误;工业制玻璃的主要原料有石英、纯碱和石灰石,在玻璃窑中发生的主要反应为:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2,CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2, 反应后有二氧化碳产生,固体质量减小,B项错误;将铜丝烧红并迅速插入乙醇中充分反应,铜作催化剂,反应前后质量不变,C项错误;Zn与AgNO3的反应为Zn+2AgNO3 2Ag+Zn(NO3)2,故 反应后固体质量增加,D项正确。,解题关键书写相关反应的化学方程式,从反应前后固体的角度分析其“差量”。,5.(2018湖南H11教育联盟联考,5)关于C、N、Si、S等非金属元素及其化合物的下列说法中正确的是() A.它们都能以游离态存在于自然界中 B.浓硫酸可用于干燥H2、H2S等气体,但不能用于干燥氨气 C.SO2、氮氧化物的排放会造成酸雨,酸雨的pH5.6 D.它们的最高价氧化物都能与强碱反应,答案D硅是亲氧元素,硅元素在自然界中以硅酸盐、二氧化硅的形式存在,A项错误;H2S具有还原性,能被浓硫酸氧化,B项错误;酸雨的pH5.6,C项错误;它们的最高价氧化物都是酸性氧化物,都能与强碱反应生成含氧酸盐和水,D项正确。,易错警示硅具有亲氧性,在自然界中无游离态的硅存在。SiO2不能与强酸反应,但能够与HF反应。,6.(2018山东烟台自主练习,6)下列现象或事实可用同一化学原理说明的是() A.氯化铵和碘都可以用加热法进行提纯 B.氯水和二氧化硫气体均能使品红溶液褪色 C.硫酸亚铁溶液与熟石灰在空气中久置后均会变质 D.在高温条件下,Na2CO3和CaCO3均可与SiO2反应生成CO2,答案D氯化铵受热分解为气体,碘易升华,A项错误;氯水中的次氯酸具有强氧化性而使品红溶液褪色,二氧化硫与水反应生成H2SO3,H2SO3可与有机色素结合为无色物质,二者原理不同,B项错误;硫酸亚铁溶液易被空气中氧气氧化,熟石灰易吸收空气中的二氧化碳成为碳酸钙,C项错误;D项正确。,特别提醒解答本题的难点是选项D,需要明确SiO2与Na2CCaCO3是由于生成的CO2气体 逸出,使反应得以进行。,7.(2018安徽合肥第一次教学质量检测,9)甲、乙、丙、丁四种物质之间的转化关系如图所示,下列选项正确的是(),答案BS和O2不能直接生成SO3,A项错误;各步转化均能实现,B项正确;氯气和铁反应不能直接生成FeCl2,C项错误;Al(OH)3不溶于氨水,Al3+和NH3H2O反应,不能生成Al,D项错误。,易错分析物质间能够转化和“一步转化”混淆,导致出现错误。如Fe与Cl2反应只能生成FeCl3;再如N2与O2在放电条件下直接产生的是NO,尽管NO能够与氧气继续反应生成NO2,但不能认为N2与O2反应可以“一步”生成NO2。,8.(2017福建漳州八校联考,7)下列说法正确的是() A.手机外壳上贴的碳纤维外膜是一种新型的有机高分子材料 B.绿色化学的核心是对产生的污染进行治理 C.氯化铵、二氧化硫溶于水都能导电,所以它们都属于电解质 D.云、烟、雾等均能产生丁达尔现象,答案D碳纤维不属于有机高分子材料,A错误;绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,B错误;SO2本身不电离,属于非电解质,C错误;云、烟、雾属于胶体,具有丁达尔现象,D正确。,易错警示绿色化学的核心不是治理,是从源头上减少和消除污染。,知识拓展电解质是在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,包括酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水等;非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,包括一些非金属氧化物、氨气、大多数有机物(如蔗糖、酒精等)等;注意电解质必须本身能够电离,二氧化硫、氨气、二氧化碳等的水溶液虽然能导电,但是它们本身并不能电离,不是电解质。,9.(2016湖南衡阳第一次联考,13)为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(),答案CA项,二者均与NaOH反应,应选氨水,反应后过滤,故A错误;B项,二者均与KOH反应,不能除杂,应选饱和碳酸钠溶液,然后分液,故B错误;C项,CO还原CuO生成二氧化碳,则通过灼热的CuO粉末可除杂,故C正确;D项,二者均与NaOH反应,不能除杂,应选盐酸,然后过滤,故D错误。,审题技巧注意题干要求,“所选用的除杂试剂和分离方法都正确”。,疑难突破强碱性环境下,常温,酯也能发生水解,只是相对于加热时,反应速率要小些。,评析本题考查物质的分离、提纯,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,为高考常见题型,注意掌握物质的性质异同及发生的反应,除杂时不能引入新的杂质。,10.(2017江西南昌一模,26)(15分)二氯二氢硅(SiH2Cl2)常用于外延法工艺中重要的硅源。易燃、有毒,与水接触易水解,沸点为8.2 。在铜催化作用下,HCl与硅在250260 反应可以制得SiH2Cl2。 (1)以浓硫酸、浓盐酸为原料,选用A装置制取HCl,利用了浓硫酸的性。 (2)D装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为。 (3)按照气体从左到右的方向,制取SiH2Cl2的装置(h 处用止水夹夹好)连接次序为a () () () () () () ()(填仪器接口的字母,其中装置C用到2次)。,二、非选择题(共30分),(4)按从左到右的顺序,前面装置C中装的药品为,后面装置C的作用为。 (5)反应除生成二氯二氢硅之外,还会生成H2和、等。 (6)新的制取SiH2Cl2的方法是:往硅粉中先通入Cl2,在300350 反应生成SiCl4,然后再与HCl在250260 反应,可以大大提高产率。如果通入气体次序相反,结果会(用化学方程式表示)。,答案(1)吸水(2)Si+2HCl SiH2Cl2(3)defgbcd(4)P2O5或CaCl2 尾气处理和防止空气中的水进入B中(5)SiCl4SiHCl3 (6)SiH2Cl2+2Cl2 SiCl4+2HCl(或SiH2Cl2+Cl2 SiHCl3+HCl),解析(1)浓硫酸有吸水性,使浓盐酸更易挥发出HCl。(2)利用原子守恒法配平。(3)A装置制取HCl,连接C装置干燥,从f进入D中反应,SiH2Cl2从g处挥发出来,在B装置中收集,SiH2Cl2的密度比空气大,导气管应长进短出,为防止空气中的水进入B中,则应在B后接干燥管。(4)前面的装置C是用来干燥氯化氢气体的,应选用P2O5或CaCl2,后面的装置C的作用为尾气处理和防止空气中的水进入B中,应选碱石灰。(6)如果通入气体次序相反,SiH2Cl2会与Cl2继续反应,生成 SiCl4、SiHCl3。,解题关键搞清原理是解题的关键,SiH2Cl2在D中发生主反应,生成SiH2Cl2;A装置制取HCl气体;SiH2Cl2沸点低,通常为气态,在B中收集;因为SiH2Cl2遇水易水解,故装置中应无水。,疑难突破SiH2Cl2与Cl2的反应,类似CH2Cl2与Cl2的反应,能连续发生取代反应。,11.(2016河南信阳、三门峡第一次大联考,20)(15分)金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在国防工业中有非常重要的作用,利用铝热反应完成钢轨的焊接非常方便迅速。完成下列填空: (1)在特制漏斗中将铝热剂混合均匀后,引发铝热反应的操作是:。 (2)硅与铝同周期,地壳里硅、铝的含量硅铝(填“”“”或“=”)。工业上制备金属铝的化学方程式是:。 (3)SiO2是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分,Na2CaSi6O14也可写成Na2OCaO6SiO2,钠长石(NaAlSi3O8)的氧化物形式为,长石是铝硅酸盐,不同类长石其氧原子的物质的量分数相同,由此可推知钙长石的化学式为。 (4)某铝合金由Al、Si、Cu、Mg组成。称取100 g该铝合金样品,分成等质量的A、B两份。向A份加入足量NaOH溶液,B份加入足量的稀盐酸。待两份反应物都充分反应之后,称得滤渣质量相差1.60 g,收集得到的两份气体的体积相差2 240 mL(标准状况下)。则样品中Si和Mg的物质的量分别是n(Si)=和n(Mg)=。,解析(1)氧化铁和铝在高温条件下发生铝热反应生成氧化铝和铁,反应的化学方程式为Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3,为使反应顺利进行,可加入氯酸钾,为助燃剂,点燃镁时反应放出大量的热, 镁为引燃剂,所以引发铝热反应的实验操作是加少量KClO3,插上镁条并将其点燃。 (2)地壳中含量排在前五位的元素分别是:O、Si、Al、Fe、Ca,地壳里硅、铝的含量硅大于铝;工业上通过电解氧化铝冶炼金属铝。 (3)结合钠长石的化学式可知钙长石就是将钠长石的中钠更换为钙,且使化合物中各元素的化合价代数和等于0可得钙长石的化学式,其氧化物形式为:CaOAl2O32SiO2,化学式为CaAl2Si2O8。 (4)A份中Al、Si与氢氧化钠溶液反应,B份中Al、Mg与盐酸反应,A份和B份中Al反应放出的气体相等,因此两份气体差和质量差均来源于Mg、Si,Si、Mg与生成氢气的物质的量关系为:Si2H2、MgH2,标准状况下2 240 mL气体的物质的量为=0.1 mol,设A份中含有的Si的 物质的量为x mol,B份中含有Mg的物质的量为y mol, 由质量差可得:24y-28x=1.60 由气体相差0.1 mol可得:2x-y=0.1,联立求得:x=0.2,y=0.3,则样品中Si和Mg的物质的量分别为0.4 mol、0.6 mol。 如经计算不符合实际,故舍去。,易错警示硅酸盐写成氧化物的形式的正确顺序是:低价金属氧化物写在前,高价金属氧化物写在后;活泼金属氧化物写在前,不活泼金属氧化物写在后。,疑难突破结合Al、Si、Cu、Mg的化学性质,利用质量守恒、气体物质的量守恒列方程组解题。,
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