（广东版）2014届高三化学一轮复习 限时集训（10） 碳、硅及其化合物

1 限时集训限时集训 十十 碳 硅及其化合物碳 硅及其化合物 限时 60 分钟 满分 100 分 一 选择题 本题包括 9 小题 每小题 5 分 共 45 分 1 下列表述正确的是 人造刚玉的熔点很高 可用作高级耐火材料 主要成分是二氧化硅 化学家采用玛 瑙研钵摩擦固体反应物进行无熔剂合成 玛瑙的主要成分是硅酸盐 建成三峡大坝使用了 大量水泥 水泥是硅酸盐材料 夏天到了 游客佩戴添加了氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作 的变色眼镜来保护眼睛 太阳能电池可采用硅材料制作 其应用有利于环保 节能 A B C D 2 2013 韶山质检 下列离子方程式书写正确的是 A 往 NaOH 溶液中通入少量 CO2 CO2 OH HCO 3 B 单质 Si 与氢氟酸反应 Si 4HF H2 SiF4 C 石英砂与烧碱反应制水玻璃 SiO2 2OH SiO H2O 2 3 D 往水玻璃中通入二氧化碳 Na2SiO3 H2O CO2 H2SiO3 2Na CO2 3 3 2012 广州调研 华裔科学家高琨因 在光纤传输信息领域中的突破性成就 获得 2009 年诺贝尔物理学奖 下列有关硅材料的说法正确的是 A 光纤的主要成分是高纯度的单质硅 B 金刚砂的主要成分是二氧化硅 C 28 g 硅含有 6 02 1023个电子 D 28Si 29Si 30Si 是不同的核素 4 将过量的 CO2分别通入 CaCl2溶液 Na2SiO3溶液 Ca OH 2溶液 饱和 Na2CO3溶液 最终溶液中有白色沉淀析出的是 A B C D 5 证明生石灰中既混有石英 又混有石灰石的正确方法是 A 加入过量的盐酸 观察是否有气泡冒出 B 加入过量的烧碱溶液 观察是否有固体溶解 C 加热至高温 观察是否有气泡冒出 是否有硅酸钙生成 D 先加过量的盐酸搅拌 观察是否有不溶物剩余及气泡出现 若有不溶物则滤出 投 入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解 2 6 2013 潍坊质检 氯气用途十分广泛 可用于生产半导体材料硅 其生产的流程如 下 下列说法不正确的是 石英砂 焦炭 高温 粗硅 氯气 加热 四氯化硅 氢气 高温 纯硅 A 是置换反应 是化合反应 B 高温下 焦炭与氢气的还原性均强于硅 C 任一反应中 每消耗或生成 28 g 硅 均转移 4 mol 电子 D 高温下将石英砂 焦炭 氯气 氢气按一定比例混合可得高纯硅 7 对于 A 族元素 下列叙述中不正确的是 A SiO2和 CO2中 Si 和 O C 和 O 之间都是共价键 B C Si 和 Ge 的最外层电子数都是 4 次外层电子数都是 8 C CO2和 SiO2都是酸性氧化物 在一定条件下都能和氧化钙反应 D 该族元素的主要化合价是 4 和 2 8 2012 天津联考 下列有关硅及其化合物的说法中正确的是 A 在粗硅的提取中发生反应 2C SiO22CO Si 硅被还原 所以碳的 高温 还原性大于硅的还原性 B 硅酸钠属于盐 不属于碱 所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中 C 用 SiO2制取硅酸 应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应 然后再通入 CO2 D 由 Na2CO3 SiO2CO2 Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸 高温 9 蛇纹石由 MgO Al2O3 SiO2 Fe2O3组成 现取一份蛇纹石试样进行实验 首先将其 溶于过量的盐酸 过滤后 在所得的沉淀 X 和溶液 Y 中分别加入 NaOH 溶液至过量 下列叙 述不正确的是 A 沉淀 X 的成分是 SiO2 B 将蛇纹石试样直接溶于过量的 NaOH 溶液后过滤 可得到红色颜料 Fe2O3 C 在溶液 Y 中加入过量的 NaOH 溶液 过滤得到的沉淀的主要成分是 Fe OH 3和 Mg OH 2 D 溶液 Y 中的阳离子主要是 Mg2 Al3 Fe3 H 二 非选择题 本题包括 5 小题 共 55 分 10 10 分 A B C D E 代表单质或化合物 它们之间的相互转换关系如下图所示 A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质 其晶体结构与金刚石相似 请填空 3 1 形成单质 A 的原子的结构示意图为 它的最高化合价为 2 B 的化学式 分子式 为 B 和碳反应生成 A 和 E 的化学方程式是 3 C 的化学式 分子式 为 D 的化学式 分子式 为 11 10 分 A B C 是元素周期表中前 18 号元素中的 3 种单质 甲 乙 是常见的化合物 它们之间存在如图所示关系 1 如图反应 中属于化合反应的是 填序号 化合反应 有多种类别 试举出一例与图中化合反应类别不同的实例 用化学方程式表 示 2 若甲常温下呈液态 A 常温下是固态非金属单质 则乙的化学式是 若甲常 温下呈液态 A 常温下是气态非金属单质 则乙的电子式是 3 若甲常温下呈气态 A 是常见的金属单质 写出 A 和甲在一定条件下反应的化学方程 式 4 若 A B 属于同一主族的高硬度单质 则 A 与甲的反应在工业上的用途是 12 12 分 2012 合肥模拟 已知 SiO2 SO2和 CO2都是酸性氧化物 化学性质具有一 定的相似性 Mg 和 Na 的化学性质也具有一定的相似性 用如下图所示装置进行 Mg 和 SO2的实验 其中 A 是制备 SO2的发生装置 1 选择制取 SO2的合适试剂 填序号 10 的 H2SO4溶液 80 的 H2SO4溶液 Na2SO3固体 CaSO3固体 2 写出装置 B 中发生的主要反应的化学方程式 装置 C 中 NaOH 溶液的作用是 3 请在图中画出制备 SO2的发生装置并注明主要仪器的名称 固定仪器省略不画 4 你认为该装置的不足之处是 4 某研究性学习小组进行了 实验室制 Si 的研究 他们以课本为基础 查阅资料得 到以下可供参考的信息 工业上在高温时用 C 还原 SiO2可制得 Si Mg 在点燃的条件下 即可与 SiO2反应 金属硅化物与稀 H2SO4反应生成硫酸盐与 SiH4 Si 和 SiO2均不与稀 H2SO4反应 SiH4在空气中自燃 他们在研究报告中记载着 选用合适的物质在适宜的条件下充分反应 再用足量 稀硫酸溶解固体产物 然后过滤 洗涤 干燥 最后称量 在用稀硫酸溶解固体产物时 发现有爆鸣声和火花 其产率也只有预期值的 63 左右 5 该小组 实验室制 Si 的化学方程式是 6 你估计 用稀硫酸溶解固体产物时 发现有爆鸣声和火花 的原因是 13 12 分 2013 南京名校 4 月阶段考试 课题式课堂教学是研究性学习的一种方式 其基本教学模式为 提出课题确定研究方案解决问题总结和评价 如图是关于 一氧化碳的化学性质 的课题式课堂教学中解决问题阶段 甲同学设计的 证明 CO 具有还原性的实验装置 1 实验时应先点燃 处 填 A 或 B 的酒精灯 2 硬质试管中反应的化学方程式为 3 乙同学认为甲同学设计的装置有待优化 如尾气可先储存在瓶内 然后再处理 如 右上图是他设计的贮气瓶 尾气应从 选填 a 或 b 口通入 其他装置略 4 丙同学质疑 CO 能否使澄清石灰水变浑浊 因此 他设计在 CO 通入 CuO 之前 应先 通入澄清石灰水 以比较排除 CO 与澄清石灰水反应 试对此作出评价 你认为丙的设计是 否有必要 理由是 5 如果开始时通入的是 CO 和 CO2的混合气体 则应如何设计才能达到实验目的 14 11 分 2012 重庆高考 改编 金刚石 SiC 具有优良的耐磨 耐腐蚀特性 应用 广泛 1 碳与短周期元素 Q 的单质化合仅能生成两种常见气态化合物 其中一种化合物 R 的 5 相对分子质量较大 碳元素在周期表中的位置是 Q 是 R 的电子式为 2 一定条件下 Na 还原 CCl4可制备金刚石 反应结束冷却至室温后 回收其中的 CCl4 的实验操作名称为 除去粗产品中少量钠的试剂为 3 碳还原 SiO2制 SiC 其粗产品中杂质为 Si 和 SiO2 现将 20 0 g SiC 粗产品加入到 过量的 NaOH 溶液中充分反应 收集到 0 1 mol 氢气 过滤得 SiC 固体 11 4 g 滤液稀释到 1 L 生成氢气的离子方程式为 硅酸盐的物质的量浓度为 答答 案案 限时集训限时集训 十十 碳 硅及其化合物碳 硅及其化合物 1 D 2 C 3 D 4 B 5 D 6 D 7 选 B 一般非金属原子与非金属原子之间以共价键结合 A 正确 C Si Ge 为同主 族元素 最外层电子数相等均为 4 但核电荷数依次增多 次外层电子数依次为 2 8 18 B 错误 大多数非金属氧化物是酸性氧化物 如 CO2 SiO2 酸性氧化物在一定条 件下能够与碱性氧化物 如 CaO 反应 C 正确 最高正化合价数等于最外层电子数 A 族元 素的主要化合价是 4 和 2 D 正确 8 选 C 依据元素周期律知硅的还原性大于碳的还原性 但上述反应能发生是因为产物 中有气体 CO 生成 使平衡向右移动 A 错 硅酸钠是一种黏合剂 B 错 D 选项中的反应不 是在水溶液中进行的 且产物中有气体生成 与酸性强弱无关 D 错 9 选 B 向蛇纹石试样中加入过量的盐酸 其中的 MgO Al2O3 Fe2O3溶解形成含 Mg2 Al3 Fe3 和 H 的溶液 Y 而 SiO2不溶解形成沉淀 X 溶液 Y 中加入过量 NaOH 溶液 将得到 Fe OH 3和 Mg OH 2沉淀 所以 A C 和 D 选项正确 将蛇纹石试样直接溶于过量的 NaOH 溶液 其中的 Al2O3和 SiO2溶解形成 AlO和 SiO 而 MgO 和 Fe2O3不溶解形成沉淀 22 3 故 B 项不正确 10 1 4 价 2 SiO2 SiO2 2CSi 2CO 高温 3 CaSiO3 Na2SiO3 11 1 SiO2 CaOCaSiO3 高温 2 CO H F 3 2Mg CO22MgO C 点燃 6 4 制取粗硅 12 解析 1 制取 SO2应用浓 H2SO4和亚硫酸盐 但不可选用 CaSO3 因为 CaSO4微 溶于水 会附在固体表面 阻碍反应进行 2 Mg 具有还原性 SO2具有氧化性 两者发生氧化还原反应 3 本反应为固液不加热反应 4 该装置中 A 中的水蒸气会进入 B 与 Mg 反应 在 A B 中间应加干燥装置 Mg 能与 SiO2反应 在 Mg 下方垫一不锈钢片 隔离 Mg 和 SiO2 尾气处理装置 C 试管用橡皮塞 封闭 使 C 与空气不相通 此处错误 且无防倒吸装置 5 该小组用 Mg 还原 SiO2中的 Si 6 在制 Si 的过程中部分 Si 与 Mg 反应生成硅化镁 硅化镁与稀 H2SO4反应生成 SiH4 SiH4可自燃 答案 1 2 3Mg SO22MgO MgS 或 2Mg SO22MgO S Mg S MgS 吸叫多余的 SO2 防止污染环境 3 如右图 4 在 A 和 B 之间没有连接干燥装置 C 装置未与大气相通 在镁下 方未垫一不锈钢片 隔离镁与玻璃管 未设计防倒吸装置 5 2Mg SiO22MgO Si 6 金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁 硅化镁与稀硫酸反应生成的 SiH4可自燃 或用化学方程式表示 2Mg SiMg2Si Mg2Si 2H2SO4 2MgSO4 SiH4 SiH4 2O2 SiO2 2H2O 13 1 B 2 CuO COCu CO2 3 a 4 不必要 在酒精灯 A 点燃前 CO 已通过了澄清石灰水 5 先通过碱石灰除去 CO2后再通入装置 通过 NaOH 溶液亦可 14 解析 1 C 的两种常见气态化合物为 CO CO2 其中 CO2的相对分子质量较大 所 以 Q 为 O R 为 CO2 2 根据 Na 能与 H2O 或 CH3CH2OH 反应 而金刚石性质稳定的特点 可用 H2O 或 CH3CH2OH 除去金刚石中含有的 Na 3 Si 与 NaOH 溶液反应的离子方程式为 Si 2OH H2O SiO 2H2 20 0 g