辽宁省凌海市高考化学一轮复习 专题七 碳、硅及其化合物 无机非金属材料题组精练1.doc

专题七 碳、硅及其化合物 无机非金属材料1.2017海南,2,2分分别将足量下列气体通入稀na2s溶液中,可以使溶液变浑浊的是()a.co b.so2 c.hcl d.co22.2015山东理综,10,5分某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入ba(hco3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是()a.alcl3 b.na2o c.fecl2 d.sio23.高考组合题下列有关反应的离子方程式正确的是 ()a.2017海南,6a用醋酸除去水垢:2h+caco3 ca2+co2+h2ob.2017江苏,6d向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:ca2+hc+oh- caco3+h2oc.2015山东理综,12b向na2sio3溶液中通入过量so2:si+so2+h2o h2sio3+sd.2017浙江4月选考,13a澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:co2+oh- hc4.高考组合改编题双选下列叙述正确的是()a.2017浙江4月选考,20cch4和ccl4中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构b.2016江苏,13a室温下,向苯酚钠溶液中通入足量co2,溶液变浑浊,说明碳酸的酸性比苯酚的强c.2013北京理综,6a改编硅太阳能电池将化学能转化为热能d.2015新课标全国卷,13d改编草酸溶液与高锰酸钾酸性溶液反应,溶液逐渐褪色5.2016江苏,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6.高考组合题下列说法正确的是()a.2015江苏,3b相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能途径a:cco+h2co2+h2o途径b:cco2b.2014海南,10dsi和sio2都用于制造光导纤维c.2014海南,9a玻璃容器可长期盛放各种酸d.2014四川理综,1b硅胶可作袋装食品的干燥剂7.2013江苏,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o2b.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co28.2017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:钛精矿粗ticl4纯ticl4资料:ticl4及所含杂质氯化物的性质化合物sicl4ticl4alcl3fecl3mgcl2沸点/58136181(升华)3161 412熔点/-69-25193304714在ticl4中的溶解性互溶微溶难溶 (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-12c(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“”“s酸性:hcloh2so44.2018西安一中二模,22将足量的co2不断通入koh、ba(oh)2、kalo2的混合液中,下图能表示生成沉淀的物质的量与通入co2的体积之间的关系的是() a b c d5.2018湖北八校联考,11下列实验现象或结论判断错误的是()a.向ca(oh)2和naalo2的混合溶液中通入co2气体至过量,最终得到一种沉淀b.向na2co3和nahco3的混合溶液中逐滴加入盐酸,一滴入盐酸马上产生co2气体c.不法商贩使用明矾与小苏打炸油条的化学原理与泡沫灭火器工作的化学原理类似d.向cuso4和fecl3的混合溶液中加入过量氨水,只产生红褐色沉淀二、非选择题(共30分)6.2017湖北黄冈四模,18,15分有一含nacl、na2co310h2o和nahco3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后c、d装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。(1)加热前通入空气的目的是,操作方法为。(2)a、c、d装置中盛放的试剂分别为a,c,d。(3)若将a装置换成盛放naoh溶液的洗气瓶,则测得的nacl的含量将(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同);若b中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中nahco3的含量将;若撤去e装置,则测得na2co310h2o的含量将。(4)若样品质量为w g,反应后c、d增加的质量分别为 m1 g、m2 g,由此可知混合物中nahco3的质量分数为(用含w、m1、m2的代数式表示)。7.2018广东惠州高三第一次调研,26,15分超细碳酸钙的粒径范围为1100 nm,其应用非常广泛,取一定量的超细碳酸钙置于水中充分搅拌,可以形成胶体。图1为某企业生产超细碳酸钙的工业流程图:图1实验室中利用图2所示装置(部分夹持装置已略去)模拟工业生产超细碳酸钙。图2可供选择的药品:石灰石氯化铵氢氧化钙饱和氯化钙溶液浓硫酸6 moll-1盐酸饱和食盐水饱和nahco3溶液(1)装置c中发生反应的离子方程式为。(2)打开分液漏斗活塞与点燃酒精灯,在实验中应该先进行操作的为(填“前者”或“后者”)。(3)过滤、洗涤、烘干装置c中的碳酸钙固体,请设计实验,验证所得的碳酸钙产品粒径是否符合“超细”的范围。(4)该装置也可模拟侯氏制碱法,则装置c中产生的沉淀的化学式为。图3所示为从图1所示工业流程母液结晶物中回收氨气的模拟实验装置。图3(5)试管f中的现象为无色溶液先出现沉淀,一段时间后沉淀重新溶解,则反应前f中所装的溶液可能为。(6)装置g的作用是 。(7)工业精制氯化钙溶液的方法为加入少量石灰乳除去杂质mg2+,离子方程式为ca(oh)2(s)+mg2+(aq) mg(oh)2(s)+ca2+(aq)。要使溶液中的mg2+沉淀完全(浓度小于10-5 moll-1可认为沉淀完全),则溶液中的钙离子物质的量浓度应该控制在(填取值范围)。已知:kspca(oh)2=5.410-6,kspmg(oh)2=1.210-11。 (满分78分30 分钟)一、选择题(每小题6分,共24分)1.下列有关说法正确的是()a.生活中常见的陶瓷、水泥、石英玻璃的主要成分都是硅酸盐b.干冰只能用于人工降雨c.用二氧化碳生产肥料可以缓解温室效应d.二氧化硅制成的玻璃纤维,因导电能力强而用于制造通信光缆2.能证明硅酸的酸性弱于碳酸的实验事实是 ()a.co2溶于水形成碳酸,sio2难溶于水b.co2通入可溶性硅酸盐溶液中析出硅酸沉淀c.高温下sio2与碳酸盐反应生成co2d.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀3.均含有短周期元素w的x、y、z三种物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是()a.w可能是非金属元素 b.x可能是氧化物c.y、z之间的相互转化可能是氧化还原反应d.y和z在溶液中反应可能生成x4.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二、非选择题(共54分)5.14分晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;粗硅与干燥的hcl气体反应制得sihcl3,si(粗)+3hcl sihcl3+h2;经纯化的sihcl3与过量h2在1 1001 200 下反应制得纯硅。已知 sihcl3 能与 h2o 剧烈反应,在空气中易自燃。请回答下列问题:(1)第步制备粗硅时1 mol c完全反应转移的电子数为(设na为阿伏加德罗常数的值)。(2)粗硅与hcl反应完全后,经冷凝得到的sihcl3(沸点为33.0 )中含有少量sicl4(沸点为57.6 )和hcl(沸点为-84.7 ),提纯sihcl3的方法为 。(3)用sihcl3与过量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中的烧瓶需要加热,其采用的方法是 。反应一段时间后,装置d中观察到的现象是,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。6.12分选用如图装置对草酸钙晶体(cac2o4h2o)的分解产物进行研究。(1)按a、b、c顺序连接进行实验,一段时间后,观察到b装置中的无水硫酸铜变蓝,c装置中溶液变浑浊,证明产物中有和(填化学名称)。(2)将b装置中无水硫酸铜换为碱石灰,按a、b、d、c顺序连接进行实验,一段时间后,观察到c装置中溶液变浑浊,b装置的作用是,d装置中的现象是,证明草酸钙晶体分解产物中有。(3)草酸钙晶体受热分解时,所得固体产物质量随温度变化的关系如下表所示:温度区间/01821984025106457681 000恒重质量/g14.612.810.05.6通过对上表数据的分析,温度区间位于198402 的固体产物的化学式为,10.0 g固体产物分解的化学反应方程式为。7.14分三氯甲硅烷(sihcl3,可燃)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,其生产流程如图所示: 石英砂粗硅sihcl3(粗)sihcl3(纯) 高纯硅(1)下列判断正确的是(填序号)。a.高纯度石英砂能用作制造cpu的半导体材料b.石英砂在高温下与焦炭反应生成粗硅和二氧化碳c.石英砂是制备光伏产业所需的玻璃的原料之一d.硅性质稳定,不能溶解在任何酸或碱溶液中(2)整个制备过程中必须严格控制无水无氧。sihcl3遇h2o剧烈反应生成 h2sio3、hcl和另一种物质,写出该反应的化学方程式:。h2还原 sihcl3过程中若混入o2,可能引起的后果是。(3)该工艺流程中可循环利用的物质是 。(4)取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡。写出实验现象: 。(5)工业上常用纯净的石英砂与c在高温下发生反应制造粗硅,粗硅中含有sic,其中si和sic的物质的量之比为11,制造粗硅时的反应为,该反应中,若生成5.6 g si,转移电子的物质的量为mol。8.14分某矿石的主要成分为碳酸镁和石英,以此为原料制备高纯硅和硅胶的工艺流程如下:(1)“硅胶”常用作,也可以用作催化剂的载体。a的结构式为。(2)制备粗硅的化学反应方程式为 。(3)操作的名称为,操作的名称为,实验室进行操作所用仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、等。(4)操作 需要在氯化氢气流中加热脱水的目的是 。(5)溶液g用e酸化的化学反应方程式为。答案1.bco、co2均不能与na2s发生反应,a、d项不符合题意。将so2通入na2s溶液中,发生反应:3so2(少量)+2na2s2na2so3+3s或5so2(足量)+2na2s+2h2o4nahso3+3s,由于生成了难溶性的单质硫,所以溶液变浑浊,b项符合题意。向na2s溶液中通入hcl气体,发生反应:na2s+2hcl2nacl+h2s,无难溶物生成,c项不符合题意。2.afecl2不能由fe和cl2直接反应生成,c项不符合题意;sio2不溶于水,也不能与ba(hco3)2溶液反应,d项不符合题意;na2o可由na和o2直接反应生成,但na2o与ba(hco3)2溶液反应没有气体生成,b项不符合题意;alcl3可由al与cl2直接反应生成,将alcl3加入ba(hco3)2溶液中,al3+和hc发生相互促进的水解反应,生成al(oh)3沉淀和co2气体,a项符合题意。3.d醋酸(ch3cooh)为弱电解质,写离子方程式时不能拆写成h+和ch3coo-,a项错误。碳酸氢铵(nh4hco3)电离出的n也能与oh-反应生成nh3h2o,b项错误。由“过量so2”可知,产物应该为hs,c项错误。过量的co2与ca(oh)2溶液反应的产物为ca(hco3)2,离子方程式为co2+oh- hc,d项正确。4.bdch4中的h的最外层只有2电子,a项错误。碳酸与苯酚钠反应生成苯酚,说明碳酸的酸性强于苯酚的,b项正确。硅太阳能电池是将光能转化为电能,c项错误。草酸(h2c2o4)中c为+3价,具有还原性,能使高锰酸钾酸性溶液褪色,d项正确。5.aa项,煤炭燃烧会放出co2,符合题意;风力发电、节约用水用电均与co2无关,增加植被面积,会减少co2的排放。6.d途径a中c与h2o在高温下的反应是吸热反应,化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关,故两种途径放出的热能相等,a项错误;si不能用于制造光导纤维,b项错误;玻璃容器不能盛放氢氟酸,c项错误;硅胶具有吸水性且无毒,d项正确。7.ca项正确,所发生的反应为2c+o2(不足)2co,2co+o22co2,c+co22co。b项正确,所发生的反应为so2(过量)+nh3h2onh4hso3,nh4hso3+nh3h2o(nh4)2so3+h2o,(nh4)2so3+h2o+so22nh4hso3。c项中,若甲为fe,丁为盐酸,则乙为fecl2,fecl2与盐酸不反应,故c项错误。d项正确,所发生的反应为2naoh+co2na2co3+h2o, na2co3+h2o+co22nahco3,naoh+nahco3na2co3+h2o。8.(除标明外,每空2分)(1)tio2(s)+2cl2(g)+2c(s)ticl4(g)+2co(g)h=-45.5 kjmol-1(1分)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 (或136181 )【解析】(1)根据盖斯定律,将已知的两个热化学方程式相加即可得到所求热化学方程式。由图像知,温度升高,co2的物质的量减少,co的物质的量增多,平衡向生成co的方向移动,又温度升高平衡向吸热反应方向移动,因此co2生成co反应的h0。根据题意,尾气中的hcl经吸收得到粗盐酸,因此吸收液为水;尾气中的cl2经吸收得到fecl3溶液,因此吸收液为fecl2溶液;为防止hcl、cl2吸收不完全污染环境,最后用naoh溶液进行吸收。由题给资料可知,冷却至室温时,滤渣中含有难溶于ticl4的mgcl2以及微溶于ticl4的alcl3 和fecl3。(2)粗ticl4中含有的杂质是与ticl4互溶的sicl4和少量微溶于ticl4的alcl3 和fecl3,根据各物质的沸点差异,采用蒸馏的方法先除去沸点较低的sicl4,再控制温度在136181 之间,蒸馏得到纯ticl4。1.d硅单质可用于制备半导体,但不用于制备光导纤维,a项错误。硅元素在自然界主要以二氧化硅、硅酸盐、多硅酸盐的形式存在,b项错误。二氧化硅与氢氟酸反应生成sif4气体(不属于盐)和h2o,二氧化硅与naoh溶液反应生成na2sio3和水,故属于酸性氧化物,c项错误。普通玻璃、水泥、陶瓷属于传统无机非金属材料,d项正确。2.a纳米银粒子的聚集是物理变化,a项错误;天然气、沼气的主要成分都是甲烷,它们都是比较清洁的能源,b项正确;碘酒、84消毒液、75%的酒精都可用于消毒,c项正确;高纯硅广泛应用于太阳能电池和计算机芯片,d项正确。3.bsio2是酸性氧化物,而不是两性氧化物,叙述错误,a项不符合题意。往饱和na2co3溶液中通入co2,发生反应:na2co3+co2+h2o2nahco3,常温下,nahco3的溶解度比na2co3的小,故有沉淀产生,叙述、均正确且有因果关系,b项符合题意。so2气体通入ba(no3)2溶液中,在酸性条件下,n将so2氧化为s,生成baso4沉淀,叙述、均正确但无因果关系,c项不符合题意。元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,由非金属性:cls,可知酸性:hclo4h2so4,而酸性:hcloh2so4,叙述正确,叙述错误,d项不符合题意。4.c将足量的co2不断通入koh、ba(oh)2、kalo2的混合溶液中,反应的顺序为co2+2oh-+ba2+ baco3+h2o,沉淀质量增加;co2+2oh- h2o+c,沉淀质量不变;co2+al+2h2o hc+al(oh)3,沉淀质量增加;c+ co2+h2o 2hc,沉淀质量不变;baco3+h2o+co2 ba(hco3)2,沉淀质量减少。最后沉淀为 al(oh)3。5.ba项发生反应:ca(oh)2+2co2ca(hco3)2、naalo2+2h2o+co2al(oh)3+nahco3,最终得到的沉淀只有 al(oh)3,a项正确;b项先发生反应:c+h+hc,后发生反应:hc+h+h2o+co2,故开始时无co2气体产生,b项错误;明矾与小苏打炸油条的化学原理与泡沫灭火器工作的化学原理类似,均是利用al3+与hc发生相互促进的水解反应:al3+3hcal(oh)3+3co2,c项正确;因为蓝色沉淀cu(oh)2能溶于氨水,形成配合物,故只产生红褐色沉淀 fe(oh)3,d项正确。6.(1)除去装置中的水蒸气和二氧化碳关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止(2)碱石灰无水硫酸铜(或无水cacl2等)碱石灰(其他合理答案也可)(3)偏低无影响偏低(4)%【解析】(2)a处试剂必须能同时吸收co2和水蒸气,故a处盛的是碱石灰;c、d两处分别吸收水蒸气和co2,故c处可盛无水硫酸铜(或无水cacl2、p2o5等),d处可盛碱石灰。(3)若将a装置换成盛放naoh溶液的洗气瓶,naoh溶液只吸收co2,不吸收水蒸气,则混合物中产生水蒸气的na2co310h2o和nahco3的总质量在计算中会增大,测得的nacl的含量会偏低;若b中反应管右侧有水蒸气冷凝,则水蒸气总质量减小,na2co310h2o和nahco3的总质量在计算中会减小,但是nahco3的质量是根据co2的质量进行计算的,所以测得的nahco3的含量不受影响;若撤去e装置,则d装置可吸收来自外界空气中的co2,使得nahco3的质量在计算中会增大,故测得的na2co310h2o的含量会偏低。(4)2nahco3 na2co3+h2o+co2,生成m2 g co2;消耗nahco3的质量为 g,则nahco3的质量分数为 gw g100%=%。7.(1)ca2+co2+2nh3+h2ocaco3+2n(2)后者(3)取少量产品投入适量水中形成澄清的混合体系后,用光束照射,若观察到丁达尔效应,则符合超细碳酸钙的粒径范围 (4)nahco3(5)agno3溶液(6)吸收多余的氨气,防止倒吸(7)0c(ca2+)4.5 moll-1【解析】(1)由题图1可知,工业上由nh3、co2和cacl2反应制备超细碳酸钙和氯化铵,故装置c中发生反应的离子方程式为 ca2+ co2+2nh3+h2ocaco3+2n。(2)由题图2所给装置和供选择的药品可知,d是制备nh3的装置,a是制备co2的装置,应先加热装置d生成nh3,当c中溶有足量的nh3时,再打开分液漏斗的活塞制备co2气体,产生的co2气体通入装置c中发生反应,从而达到实验目的。(3)由题意可知,超细碳酸钙的粒径范围为1100 nm,其溶于水可形成胶体,故可根据丁达尔效应进行验证。(4)侯氏制碱法生成的沉淀是nahco3。(5)e中反应生成nh3,f中通入nh3后先生成沉淀,继续通入nh3沉淀溶解,则无色溶液可能是agno3溶液。(6)装置g的作用是吸收多余的nh3,且能防止倒吸。(7)已知kspca(oh)2=c(ca2+)c2(oh-)=5.410-6,kspmg(oh)2=c(mg2+)c2(oh-)=1.210-11,则当mg2+沉淀完全时,=4.5105,c(ca2+)4.510510-5 moll-1=4.5 moll-1,所以0c(ca2+)4.5 moll-1。1.ca项,石英玻璃的主要成分为sio2,不是硅酸盐,错误;b项,干冰升华会吸收热量,可作制冷剂,也可用于人工降雨,错误;d项,二氧化硅具有很强的导光能力从而用于制造通信光缆,错误。2.b酸的酸性强弱与酸酐及酸本身的溶解性无关,a错误;co2(少量)与硅酸钠溶液的反应方程式为co2 + h2o + na2sio3 na2co3+ h2sio3,符合强酸制弱酸的规律,b正确;高温下sio2与碳酸盐反应生成co2 ,不能证明硅酸和碳酸酸性的强弱,c错误;只能证明盐酸的酸性比碳酸和硅酸的强,不能证明碳酸与硅酸酸性的强弱,d错误。3.cw可能是非金属元素,如x为nahco3,y为co2,z为na2co3时,w为碳元素,a项正确;x可能是氧化物,如x为al2o3,y为al2(so4)3,z为naalo2,b项正确;y、z之间的相互转化方式为加酸或加碱,不可能是氧化还原反应,c项错误;当x为al(oh)3时,y为al2(so4)3,z为naalo2,y和z在溶液中反应可生成x,d项正确。4.c硫的氧化物和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质,a项错误;co2不属于大气污染物,b项错误;co2(g)+c(s)2co(g)为熵增的吸热反应,当g=h-ts0时,反应易自发进行,故高温有利于该反应自发进行,c项正确;实验室不能用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳,因为生成的硫酸钙微溶,包裹在大理石的表面,会阻止大理石与稀硫酸接触,使反应停止,d项错误。5.(1)2na(2)蒸馏(3)浓硫酸水浴加热有固体物质生成sihcl3+h2 si(纯)+3hcl排尽装置中的空气【解析】(1)第步反应为2c+sio2si+2co,故1 mol c完全反应转移2 mol电子。(2)由题给条件知,可以采用蒸馏的方法。(3)a为制取氢气的装置,b为干燥氢气的装置。sihcl3在常温下为液态,装置c用水浴加热可以使其汽化,保证它和氢气充分接触并进入装置d中,在较高温度下反应得到单质硅。sihcl3在空气中易自燃,故制备纯硅之前需要排尽装置中的空气。6.(1)水二氧化碳(2)干燥混合气体并吸收co2固体由黑色变为红色co(3)cac2o4caco3cao+co2【解析】(1)b装置中的无水硫酸铜变蓝,证明a装置中产生了水,c装置中溶液变浑浊,证明a装置中产生了二氧化碳。(2)将b装置中无水硫酸铜换为碱石灰,碱石灰具有吸水性,常用作干燥剂,且能吸收co2,观察到c装置中溶液变浑浊,证明a装置中产生了一氧化碳,一氧化碳还原氧化铜的产物是红色的金属铜和二氧化碳。(3)草酸钙晶体受热分解过程中ca2+的物质的量不变:n(ca2+)=n(cac2o4h2o)=0.10 mol,198402 时,m1=128 gmol-1,是cac2o4;510645 时,m2=100 gmol-1,是caco3;7681 000 时,m3=56 gmol-1,是cao。7.(1)c(2)sihcl3+3h2oh