碳和硅的习题.doc

碳和硅的习题唐荣德 1苏打和小苏打有着广泛应用。 试从反应物的消耗量角度说明在下列用途中选用苏打还是小苏打？为什么？ (1) 做面条时防止面粉较长时间储存变酸味，常加入适量的面碱，选用_，因为_。 (2) 作为泡沫灭火器中的药品，选用_，因为_。 (3) 用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等，选用_，因为_。2两位同学设计下述两个方案，并都认为如果观察到的现象和自已所设计的方案一致，即可确证无色气体中一定含有SO2和CO2气体。方案甲：无色气体 溴水 溴水 澄清石灰水 褪色 不褪色 变浑浊方案乙：无色气体 品红溶液 品红溶液 澄清石灰水 褪色 不褪色 变浑浊请你评价上述两个方案是否严密，并说明理由。方案甲：_；方案乙：_。 3根据下列图示，回答(1)至(4)题。 (1) 原两种黑色粉末的名称是_和_；W盐的化学式为 _； (2) X与Mg反应的化学方程式为_； (3) Y与NaCl(固)、浓H2SO4在微热时反应的化学方程式为_； (4) Z溶液呈酸性的主要原因是(用电离方程式表示)_。4120、101.3 kPa条件下，有2 L H2O、2 L CO、1 L CO2、0.5 L O2和1 L H2组成的混合气体。将混合气体通过分别装有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：(1) 尾气是否有可能是单一气体？_(填“可能”或“不可能”)。若可能，该气体是_。(2) 原气体是否有几种或一种不可能再存在于尾气之中？_(填“有”或“没有”)。若有，它们(或它)是_。(3) 原气体中是否有一种或几种肯定存在于尾气之中？_(填“有”或“没有”)。若有，它们(或它)是_。 5下图每一方格表示一种物质。通常状况下，A、C均为无色气体，B为无色液体。 请填写下列空白： (1) 物质X可以是_，C是_，F是_； (2) 反应的化学方程式是_； (3) 反应的离子方程式是_。 6A是中学化学的一种常见固体。在加热条件下，A可与一种无色溶液B反应， 生成两种气体混合物X，将X作如下图所示的实验：(市97二诊30) 据此判断：A是 _，B是 _，C是 _， D是 _，E是 _，X是 _。7已知在冰水中，Br2与H2O有和Cl2与H2O类似的反应。 请写出Br2分别与Na2CO3溶液、NaHCO3溶液反应的化学方程式。(已知HBrO的酸性比H2CO3弱) _， _。 8下面是两种制P和Si气态氢化物实验方法的示意图(用箭头表示过程)。 填空和回答下列问题： (1) 过程和生成气态氢化物的化学方程式分别是：_；_。 (2) 气体A和气体B稳定性关系是_。 (3) 气体A和气体B的还原性强弱关系是_。 (4) 以上实验的结果，用最简单的实验进一步证明P的非金属性比Si 的非金属性强的方法是什么？_。 9把河沙(主要成分是SiO2)跟镁粉按一定质量比(质量比略大于1524)混合均匀，装入试管中加热大约1分钟后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物。待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有轻微爆炸声，这是因为产生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物。 (1) 写出河沙与镁粉在加热条件下发生反应的化学方程式_，该反应是_反应(填“放热”或“吸热”)。 (2) 生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是(填分子式)_。 (3) 写出产生“爆炸声” 时发生反应的化学方程式_。10 右图是石英晶体平面示意图。它实际上是立体的网状结构， 其中硅、氧原子数之比为_。原硅酸根离子的结构可表示为二聚硅酸根离子中，只有硅氧键，它的结构可表示为_。 11第A族元素中碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的。锗(Ge)是一种良好的半导体材料，被广泛应用于电子工业上，它可以从煤燃烧的烟道灰中提取。其过程如下： 烟道灰(含GeO2) 锗的氯化物 锗酸 纯净的锗的氧化物 锗 写出三步反应的化学方程式： _， _， _。1280、101.3kPa下，用下图装置进行如下实验。A、C两筒内分别装有无色气体，它们可能含NH3、O2、N2、H2S、NO、CO2等气体，B管内装有固体。推动A的活塞使A筒中的气体缓缓地全部通过B后进入C筒，C中的气体由无色变成红棕色，但其体积换成同温同压下却并未变化。(不考虑2NON2O4)(1) C中发生的反应，其化学方程式是 。已知原C中的气体是单一气体，它是 。(若有多种可能的答案，需一一列出。)将反应后C筒中的气体，用水充分吸收，在同温同压下，气体体积减少一半，则与水反应前C中的气体是 。(若有多种可能的答案，需一一列出。)(2) 若实验开始前A、C中气体的体积(换算成标准状况)分别为1.40 L和2.24 L，且A中气体经过B管后，B管增重了1.40 g。通过计算和推理可判定A中的气体是 ，其质量为 g。(不必写出计算和推理过程)(国家调研题95.27)答 案 1. (1) 苏打； 中和等量的H+，Na2CO3比NaHCO3的用量少(质量比为53 84) (2) 小苏打； 产生等量的CO2，NaHCO3比NaCO3的用量少(质量比为84 106) (3) 苏打； Na2CO3的水解程度比NaHCO3大，产生等量的OH，需Na2CO3的量比NaHCO3少 2. 甲：不严密；若含CH2CH2、CHCH等气体，也能使溴水褪色，因而不能确定无色气体一定含有SO2 乙：严密；只有SO2与CO2混合气有此现象。 3. (1) 二氧化锰； 木炭；MgCl2 (2) CO22Mg2MgO C (3) MnO24NaCl(s)4H2SO4(浓)4NaHSO4MnCl22H2OCl2 (4) NaHSO4Na+H+ 4. (1) 不可能； (2) 有；O2 (3) 没有 解析：本题以非金属元素单质及其化合物的性质和氧化还原反应为载体，考核将诸多化学反应进行观察、比较、分析、归纳、综合，根据答题要求，排除干扰因素，找到解题关键，得出结论的能力。本题涉及的化学反应，有如下8个： 2CO22CO CH2OCOH2 CCO22CO CuOH2H2OCu CuOCOCO2Cu 2CuO22CuO 2COO22CO2 2H2O22H2O解题思路有2条：第一条是按部就班，非常烦琐。第二条是抓住关键，删繁就简。解法一 因为Cu、C、CuO三管排列有6种方式。列出混合气体按6种串联方式的结果如下： C D Cu D CuO D Cu D CuO D C D CuO D Cu D C D CuO D CuO D C D C D Cu D 混合气体 Cu D 混合气体 混合气体 混合气体 混合气体 C D Cu D CuO D 混合气体 从而得出结论：(1) 尾气不可能是单一气体，它只可能是H2和CO，或H2O和CO2两种情况。(2) 原气体中O2，无论是遇到Cu或C(还原剂)，即被耗去，不再出现于尾气中。(3)最后得到的尾气只有两种可能组合，还原性的CO和H2或氧化性的CO2和H2O。所以不能说尾气中肯定有哪一种(或哪些)气体。但是这样的思路，显然太烦琐。不如下法。解法二 首先分析，3个灼热管中Cu和C是还原剂，只有CuO是氧化剂。Cu只能还原O2，而不能还原H2O、CO2或CO。而C却可以还原O2、H2O和CO2。因此O肯定不出现在尾气中。CuO可以氧化H2和CO。因此，3个管子的排列虽然有6种，却只要关心CuO和C的孰先孰后。CuO在后，得到的是氧化性的H2O和CO2，C在后，最后的尾气就是还原性的H2和CO。本题3小问的提问次序就是启发这条思路的，逐步深入，前向为后向作铺垫。尾气中不可能含O2，只可能是“H2O和CO2”或“H2和CO”。尾气中不可能是单一气体，也不能说某种气体必然存在，只能说O2一定不存在。不忙于作罗列式的6种可能情况，而是仔细的分析混合气体中各组份跟3种试剂的反应实质，敏感地看出这8种反应都是氧化还原反应，试剂中一个是氧化剂，2个是还原剂。然后推理，可以大大缩短解题时间。在兼有难度和速率要求的高考中，时间也是在有关系的。5. (1) (NH4)2CO3(或NH4HCO3)；NH3；NO2(写化学名称也可) (2) 2Na2O22CO22Na2CO3O2 (3) 3Cu28H+3Cu2+4H2O2NO6. 木炭；浓HNO3；CO2、NO；稀HNO3；NO；CO2、NO 7. 2Br23Na2CO3H2O2NaBr2NaBrO2NaHCO3CO2；Br2NaHCO3NaBrHBrOCO2 8. (1) Zn3P23H2SO4(稀)3ZnSO42PH3；Mg2Si2H2SO4(稀)2MgSO4SiH4 (2) AB (3) BA (4) SiH4遇空气自燃(不能用排空气法收集SiH4)，PH3易燃，但通常情况下不自燃。 9. (1) SiO24Mg2MgOMg2Si；放热 (2) SiH4 (3) SiH42O2SiO22H2O10. 12 11. (1) GeO24HClGeCl42H2O (2) GeCl43H2O H2GeO34HCl (3) GeO22H2 Ge2H2O12. (1) 2NOO22NO2；NO；NO和NO2 (2) CO2和O2；2.6g解析：本题要求学生将分子量、物质的量、气体摩尔体积以及利用化学反应方程式等的计算，与元素及化合物的性质结合起来，根据试题给出的条件，进行分析、推理和论证，以求得最终结果。试题设计由易到难，由简单到复杂，能力的层次也由低到高。第(1)小题的第一步是最简单的。根据试题列出的气体范围，由C筒中发生的现象(气体由无色转变成红棕色)其化学方程式是：2NOO22NO2。第二步，已知反应前C筒中气体是单一气体，所以只能是O2或NO；再根据上述反应式中NO和NO2的系数相等，就可得知原C筒中的气体只能是NO，因而可知由B管进入C筒的气体是纯O2。第三步，C筒中NO和O2反应后得到(亦即与水反应前)的气体组成有三种可能： NO2和O2( O2过量)；NO2(NO和O2恰好完全反应)； NO2和NO( O2不足量)。根据前面所说的O2进入后，C筒中的气体体积不变，因此可以推断没有过量的O2进入C筒，从而排除。然后根据NO2和H2O反应的化学方程式：3NO2H2O2HNO3NO可知，如果是，则反应前后气体的体积比应为31，与试题所给出的条件(21)不符，所以也可以排除。由此得出，跟水反应前的气体应该是NO2和NO的混合气体。第(2)小题要求判定原A筒中的气体成分，并计算其质量。为此必须先计算进入C筒的O2的体积。由NO2和NO混合气体与水反应时的体积变化可计算其中的NO2体积，并由此计算进入C筒的O2体积。设与水反应前NO2和NO的体积分数分别为和，根据题设条件可列出两式：2.24 L 解之，得1.68 L2.24 L所以由B管进入C筒的O2体积0.84 L若0.84 L O2全部由A筒中来，则A中除O2以外的另一气体的体积为1.40 L0.84 L0.56 L。根据B管增重1.40 g，可算得该气体的摩尔质量为1.40 g56 g / mol对照试题列出所有可能的气体中却并没有任何一种气体其摩尔质量等于或大于56 g / mol，因此该气体不是其中的一种，也不可能是其中的两种或多种气体的混合物。由此应考虑到进入C筒的O2有可能全部或部分是由A中的某气体跟B管中的固体反应而得。而试题列出的气体中能够跟固体反应生成O2的只有CO2：2Na2O22CO22Na2CO3O2 若A中气体全部是CO2(即进入C的O2全部由CO2与Na2O2反应而得)，根据反应方程式，1.40 L CO2与Na2O2反应后生成的O2的体积等于0.70 L，这和上面算得的O2体积(0.84 L)不符，所以该假定不成立。 若A中的气体是CO2和O2的混合气体。设A中的气体是CO2和O2的体积分别为和。解法a由B管的增量进行计算。2Na2O22CO22Na2CO3O2，或Na2O2CONa2CO3知n(CO2)n(CO)22.4 L / mol22.4 L / mol1.