高考化学一轮总复习 专题十四 碳、硅及其化合物 无机非金属材料模拟创新题.doc

碳、硅及其化合物无机非金属材料根据高考命题大数据软件分析，重点关注第1、4、7、11、12及创新导向题。模拟精选题1(2016福建省三明一中期中)化学与环境、材料、信息、能源关系密切，下列说法正确的是()a绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理b开发高效氢能、太阳能等新型电动汽车，以解决城市机动车尾气排放问题cpm 2.5是指大气中直径接近2.5106 m的颗粒物，分散在空气中形成胶体d半导体行业中有一句话：“从沙滩到用户”，计算机芯片的材料是二氧化硅答案b2(2016甘肃兰州一中期中)青石棉是一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的46种化学品之一，其化学式为na2fe5si8o22(oh)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有no，下列说法不正确的是()a青石棉是一种硅酸盐材料b青石棉中含有一定量的石英晶体c青石棉的化学组成可表示为na2o3feofe2o38sio2h2od1 mol青石棉能使1 mol hno3被还原答案b3(2016山东淄博期末，9)下列各种物质在一定条件下反应，所得产物与反应物的用量或与反应条件无关的是()alcl3naohna2sio3co2h2onao2fecl2ca(hco3)2ca(oh)2a b c d答案d4(2016河北衡水质检，10)将适量纯硅粉与纯钠按一定比例混合溶于足量水中，恰好完全反应，转移电子数为1.8061023。硅与钠的质量比为x，在标准状况下收集到的气体为v l。下列推断正确的是()abcdx142312211423v6.724.484.483.36解析依题意，发生的反应为2na2h2o=2naohh2、si2naohh2o=na2sio32h2，恰好完全反应，则n(si)n(na)12，m(si)m(na)28461423。根据转移电子数相等，上述反应中，只有氢离子得电子，v(h2)22.4 lmol13.36 l。答案d5(2016安徽江淮十校联考，8)4价是非金属元素的重要化合价之一。下列有关说法正确的是()aco2、sio2、so2、no2、clo2都能和烧碱溶液发生非氧化还原反应bna2co3、na2sio3、na2so3在空气中都能稳定存在c向硅酸钠溶液中通入so2，产生白色沉淀，能证明硫的非金属性比碳的强d将so2和no2混合气体通入氯化钡溶液中会产生白色沉淀解析no2通入烧碱溶液中发生氧化还原反应生成nano3、nano2，clo2通入烧碱溶液中发生氧化还原反应生成naclo3、naclo2，a错误；亚硫酸钠在空气中易被氧化生成硫酸钠，硅酸钠易吸收co2转化为碳酸钠，b错误；so2通入溶液中生成亚硫酸，但亚硫酸不是硫的最高价氧化物对应的水化物，故向硅酸钠溶液中通入so2，只能证明亚硫酸的酸性比硅酸的强，不能证明硫的非金属性比碳的强，c错误；no2通入溶液中生成hno3，hno3在水溶液中能氧化so2生成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀，d正确。答案d6(2016洛阳统考，6)下列物质性质与应用的因果关系正确的是()a焦炭具有强还原性，高温下能将二氧化硅还原为硅b晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大c二氧化锰具有强氧化性，故能将双氧水氧化为氧气dfe比cu活泼，所以fecl3溶液可以腐蚀线路板上的cu解析a项，发生反应：sio22csi2co，焦炭表现出强还原性，正确；b项，晶体硅用于制作半导体材料是因为具有特殊的导电性，与熔点、硬度无关，错误；c项，mno2是双氧水分解的催化剂，没有体现氧化性，错误；d项，发生反应2fecl3cu=2fecl2cucl2，说明氧化性：fe3cu2，还原性：cufe2，与fe、cu活动性无关，错误。答案a7(2016郑州质检，4)甲、乙、丙三种不同物质如图转化关系：则甲不可能是()甲乙丙甲aal2o3 bsio2 cnh4cl dco2解析a、b、d的转化关系分别为：al2o3naalo2al(oh)3al2o3、sio2na2sio3h2sio3sio2、co2na2co3nahco3co2，c项中nh4clnh3h2onh4cl，无法实现转化关系。答案c8(2015菏泽质检)用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项操作及现象溶液a通入co2，溶液变浑浊，继续通co2至过量，浑浊消失饱和na2co3溶液b通入co2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去ca(clo)2溶液c通入co2，溶液变浑浊，继续通co2至过量，浑浊消失，再加入足量naoh溶液，又变浑浊ca(oh)2溶液d通入co2，溶液变浑浊，再加入稀硝酸，沉淀不溶解na2sio3溶液解析co2通入饱和na2co3溶液会生成溶解度小的nahco3，以晶体的形式析出，通入co2过量，晶体也不会消失，a错误；co2与ca(clo)2溶液反应生成caco3白色沉淀和具有漂白性的hclo，b正确；ca(oh)2中通co2，先生成caco3沉淀，co2过量，则caco3转化为ca(hco3)2，沉淀消失，再加naoh，又会生成caco3沉淀，c正确；co2与na2sio3溶液反应生成硅酸，硅酸不溶于稀硝酸，d正确。答案a9(2015河南八市联考，13)把一定量的na2o2和nahco3的混合粉末分为两等份，将其中一份加入到100 ml稀盐酸中恰好完全反应，生成的气体干燥后体积为2.24 l(标况)；再将此气体通入另一份混合物中，充分反应后最终得到o2 2.016 l(标况)，则加入稀盐酸的物质的量浓度是()a3.4 mol/l b0.2 mol/lc1.8 mol/l d3.6 mol/l解析标况下2.24 l(0.1 mol)气体是co2和o2的混合气体，标况下2.016 l o2的物质的量是0.09 mol，结合2co22na2o2=2na2co3o2，由差量法可知0.1 mol混合气体中含有0.02 mol co2和0.08 mol o2，则每份固体混合物中含有0.02 mol nahco3，0.16 mol na2o2，依据na守恒可知，与盐酸反应得到的nacl为0.34 mol ，再根据cl守恒可知，c(hcl)c(cl)3.4 mol/l。答案a10(2015大连统考)向含有0.2 mol naoh和0.1 mol ba(oh)2的溶液中持续稳定地通入co2气体，当通入气体为8.96 l(标准状况下)时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入co2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)()解析本题涉及的化学反应方程式有：ba(oh)2co2=baco3h2o2naohco2=na2co3h2obaco3co2h2o=ba(hco3)2na2co3co2h2o=2nahco3当未通入co2气体时，溶液中离子的物质的量为0.2 mol na、0.1 mol ba2、0.4 mol oh共0.7 mol；当通入2.24 l co2气体时，发生反应，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol na、0.2 mol oh；当通入4.48 l co2时，发生反应，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol na、0.1 mol co；当通入6.72 l co2时，发生反应，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol na、0.2 mol hco；当通入8.96 l co2时，发生反应，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol na、0.1 mol ba2、0.4 mol hco。对比图像可知选项c正确。答案c11(2014郑州一次质检)二氧化硅(sio2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，硅及其化合物的转化见下图。下列说法中正确的是()asio2既能与hf反应，又能与naoh反应，属于两性氧化物bsio2和si都是光导纤维材料c在硅胶中加入cocl2可显示硅胶吸水是否失效。d图中所示转化反应都是非氧化还原反应答案c12(2016福建福州3月质检，26)晶体硅是一种重要的非金属材料，模拟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hcl气体反应制得sihcl3：si3hclsihcl3h2sihcl3与过量h2在1 0001 100 反应制得纯硅sihcl3sicl4hcl沸点/ 33.057.684可能用到的信息如下：已知sihcl3能与h2o强烈反应，在空气中易自燃；步骤中粗硅与hcl反应时会生成少量sicl4; 请回答下列问题：(1)粗硅与hcl反应完全后，依据上表所示沸点差异提纯sihcl3。该提纯方法为_。(2)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)：依次连接的合理顺序为_；装置d中g管的作用是_; 装置b中的试剂是_；装置c中的烧瓶加热的目的是_。装置a中发生反应的化学方程式为_。操作时应先打开装置_(选填“c”或“d”)中分液漏斗的旋塞，理由是_。(3)请设计实验证明产品硅中是否含微量铁单质：将产品用稀盐酸溶解，取上层清液后_。解析(1)由于sihcl3极易自燃、极易和水反应，因此用一般的化学方法难以提纯，由于sihcl3的沸点和所含杂质的沸点相差较大，故可以采用分馏(或蒸馏)的方法。(2)由图可以看出d为制取氢气的装置，b为干燥氢气的装置，c为sihcl3的气化装置，a为sihcl3与过量h2反应装置，e为尾气处理装置，故依次连接的合理顺序为dbcae；装置d中g管的作用是平衡压强；由于sihcl3易水解，所以必须干燥氢气，即装置b中试剂是浓硫酸；由sihcl3的沸点可知其在常温下为液态，对c装置加热可以使其气化，以保证它和氢气充分接触并进入a中，在较高温度下反应得到单质硅。在装置a中氢气还原sihcl3生成单质硅，发生反应的化学方程式为sihcl3h2si3hcl ；由于高温下氢气及硅都能和空气中的氧气反应，而装置中含有空气，所以应先通一段时间h2，将装置中的空气排尽，故操作时应先打开装置d中分液漏斗的旋塞。(3)铁是活泼的金属，能和酸反应，而硅和一般的酸是不反应的，所以正确的方法是将产品用稀盐酸溶解，取上层清液后，先滴加氯水，再滴加硫氰化钾溶液，溶液显红色。答案(1)蒸馏(“分馏”也可)(2) dbcae平衡压强 (“使分液漏斗中的溶液顺利滴下”也可)浓硫酸使滴入烧瓶中的sihcl3气化sihcl3h2si3hcld因为sihcl3容易在空气中自燃且高温下氢气及硅都能和空气中的氧气反应，实验中还要注意先通一段时间h2排尽装置中的空气(3)先滴加氯水，再滴加硫氰化钾溶液，溶液显红色(或加入氢氧化钠溶液，出现白色沉淀后变灰绿色最后变红褐色等合理答案)13(2015郑州质检，18)金属铅为带蓝色的银白色重金属，其单质及化合物可用于铅蓄电池、耐酸设备及x射线防护材料。回答下列问题：(1)铅蓄电池是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：pbpbo24h2so2pbso42h2o。写出放电时负极的电极反应式_。(2)早在古代，硫酸铅就被用作白色颜料，但用这种颜料作出的画天长日久会变为黑色，经检测其成分为pbs。古画修复师在变黑处涂抹h2o2后即可将颜色修复，用化学方程式表示古画修复颜色的原理_。(3)pbo与次氯酸钠溶液反应可以制得pbo2，写出该反应的离子方程式_。(4)pbo2在加热过程中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%(100%)的残留固体，若a点固体表示为pbox或mpbo2npbo，列式计算x和mn的值_。解析(1)pb为负极发生氧化反应生成pbso4：pb2eso=pbso4。(2)h2o2氧化pbs生成pbso4，h2o2作氧化剂，还原产物为h2o：pbs4h2o2=pbso44h2o。(3)pbo被clo氧化为pbo2，clo被还原为cl。(4)pbo2分解的化学方程式：pbo2pboxo2，知pbo2失重质量即为生成o2的质量；取m(pbo2)239，则生成m(o2)32，根据题意有322394.0%，解得x，然后根据pbox与mpbo2npbo中o和pb原子个数比相等求得mn的值。答案(1)pb2eso=pbso4(2)pbs4h2o2=pbso44h2o(3)pboclo=pbo2cl(4)根据pbo2pboxo2，有322394.0%x1.4，根据mpbo2npbo，1.4，创新导向题考向一碳及其化合物角度1碳的同素异形体角度2co2与比碳酸弱的酸所对应盐溶液的反应角度3co2与碱溶液反应的计算1科学家在不断深入的研究中，发现了一系列新的碳单质，对碳单质的研究已发展成一门独立的科学碳科学。下列关于碳单质的叙述正确的是()a碳的各种单质互称为碳的同素异形体b碳元素的各种单质结构虽然不同，但性质差别不大c碳元素的单质性质不同，其用途相同d碳元素的单质只有金刚石、石墨和c60解析碳元素的单质结构不同，物理性质差别较大，b错误；碳元素单质性质不同，用途也不相同，c错误；常见的碳元素单质有金刚石、石墨和c60，但同时还存在其他单质，d错误。答案a2向300 ml koh溶液中缓慢通入一定量的co2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液得到白色固体，请回答下列问题：(1)由于co2通入量不同，所得到的白色固体的量及组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。(2)若通入co2气体2.24 l(标准状况)，得到11.9 g白色固体，请通过计算确定：此白色固体是由哪些物质组成的？其质量各为多少？所用koh溶液的物质的量浓度为多少？解析 (1)可能发生的反应有：co2不足时，co22koh=k2co3h2oco2过量时，co2koh=khco3其中分别为、1。所以可确定、1为临界点。画数轴：根据数轴、列表得出结果。 (2)根据题意，n(co2)0.1 mol，若生成的固体全部为k2co3，则其质量为0.1 mol138 gmol113.8 g；若生成的固体全部为khco3，则其质量为0.1 mol100 gmol110 g。现固体质量为11.9 g。所以，此固体为k2co3和khco3的混合物，设k2co3和khco3的物质的量分别为a mol、b mol，则有：解得ab0.05，所以，白色固体中m(k2co3)0.05 mol138 gmol16.9 g；m(khco3)0.05 mol100 gmol15