2011年高考化学 第7章碳族元素无机非金属材料测试卷 人教版

用心 爱心 专心1 第七章第七章 碳族元素无机非金属材料测试卷碳族元素无机非金属材料测试卷 第 卷 选择题 共 48 分 一 选择题 本题包括 16 个小题 每小题只有一个选项符合题意 每小题 3 分 共 48 分 1 下列关于碳和硅的叙述中正确的是 A 氧化物都能与氢氧化钠溶液反应 B 单质在加热时都只能表现出还原性 C 氧化物都能溶于水生成相应的酸 D 碳和硅两种元素都有同素异形体 解析 CO2 SiO2为酸性氧化物 能与 NaOH 溶液反应 但 CO 为不成盐氧化物 不 能与 NaOH 溶液反应 A 不正确 C Si 高温下与 O2反应生成相应的氧化物 表现出还原性 而与 H2化合时则表现出氧化性 B 不正确 CO2 H2O H2CO3 CO 不溶于水 SiO2不溶 于水也不与水反应生成酸 C 不正确 石墨 金刚石 C60等都是碳的同素异形体 晶体硅和 无定形硅是硅的两种同素异形体 D 正确 答案 D 2 下列说法 硅化学性质很稳定 因此硅在自然界中以游离态形式存在 硅和二 氧化硅晶体都属于原子晶体 二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差异 二氧化 硅是一种酸性氧化物 它不与任何酸发生反应 正确的是 A B C D 解析 虽然硅的化学性质很稳定 但在自然界中仍以化合态形式存在 如二氧化硅 硅酸盐等 故 错 硅与二氧化硅均属于原子晶体 正确 二氧化硅与二氧化碳所属晶体类 型不同 故在物理性质上存在较多的差异 正确 二氧化碳能与氢氟酸反应 故 错 答案 D 3 2008 年 8 月 1 日京津城际开通高速列车 天津到北京只需要 29 分钟 高速列车使 用太阳能电池板 硅和二氧化硅都是制造太阳能电池的重要物质 粗硅冶炼原理 SiO2 2CSi 2CO 硅精炼原理 Si 3HClSiHCl3 粗 H2 高温 高温 SiHCl3 粗 SiHCl3 精 SiHCl3 精 H2Si 纯硅 3HCl 高温 下列对上述过程判断正确的是 A置换反应氧化还原反应非氧化还原反应吸热反应 B氧化还原反应置换反应氧化还原反应放热反应 C置换反应氧化还原反应物理变化置换反应 D氧化还原反应离子反应物理变化氧化还原反应 解析 置换反应一定是氧化还原反应 但是 氧化还原反应不一定是置换反应 变 化 是蒸馏 发生物理变化 离子反应必须有离子参加反应 上述反应都是在高温下反应 不 是离子反应 答案 C 4 闵恩泽因在中国炼油催化剂方面的突出贡献而荣获 2007 年国家最高科学技术奖 有一类常用的石油裂化催化剂 因在其结构中存在某些网络状的硅酸盐而具有笼状结构 可以有选择性地吸附一定大小的分子 对不同大小的分子起筛分作用 被称为 分子筛 某种分子筛的化学式为 Na8 AlO2 8 SiO2 40 24H2O 以下有关该分子筛的说法正确的是 A 该分子筛可以耐一切酸碱的腐蚀 B 该分子筛是一种新型无机非金属材料 用心 爱心 专心2 C 该分子筛是一种传统无机非金属材料 D 可将其化学式改写为氧化物的形式 说明该分子筛是由不同的氧化物混合而成的 解析 该分子筛的成分是硅酸盐 是一种传统无机非金属材料 可与氢氟酸反应 硅酸盐的结构复杂 所以除了简单的硅酸盐如 Na2SiO3等用盐的形式表示外 绝大多数用二 氧化硅和金属氧化物的形式表示 但不能说硅酸盐由氧化物混合而成 答案 C 5 科学家最新发现 火星土壤中含有高纯度的二氧化硅沉积物 下列有关二氧化硅和 水的叙述正确的是 A 硅氧键比氢氧键强 所以 二氧化硅的熔点高于冰的熔点 B 1mol SiO2含有 4mol Si O 键 C 粗硅精炼原理 SiO2 2CSi 2CO 高温 D 二氧化硅溶于水生成硅胶 解析 本题考查有关二氧化硅的知识 二氧化硅是原子晶体 水是分子晶体 所以 二氧化硅的熔点较冰的高 A 错 SiO2 2CSi 2CO 是冶炼粗硅原理 C 错 二 高温 氧化硅不溶于水 硅酸钠溶液与酸溶液混合制硅胶 D 错 根据二氧化硅的结构 1mol SiO2 含有 4mol Si O 键 答案 B 6 X 是核外电子数最少的元素 Y 是地壳中含量最丰富的元素 Z 在地壳中的含量仅 次于 Y W 元素可以形成自然界最硬的原子晶体 下列叙述正确的是 A 固态 WX4 X2Y 都是分子晶体 所以相对分子质量大的熔沸点高 B 硬度 WY2 ZY2 C W 的一种同素异形体是可以导电的晶体 D Z 的最高价氧化物对应的水化物的酸性大于 W 的最高价氧化物对应的水化物的酸 性 解析 依题意知 X 是 H Y 是 O Z 是 Si W 为 C WX4为 CH4 X2Y 为 H2O 水 分子间形成氢键 沸点较高 A 错 CO2是分子晶体 SiO2是原子晶体 故硬度 SiO2 CO2 B 错 石墨能导电 C 正确 碳酸的酸性比硅酸的强 D 错 答案 C 7 下列除杂质的方法正确的是 A 除去 CO 中少量 O2 通过灼热的铜网后收集气体 B 除去 K2CO3固体中少量 NaHCO3 置于坩埚中加热 C 除去 CO 中少量二氧化碳 在密闭容器中与炭粉加热 D 除去碳酸钠中少量碳酸钙 溶于水 过滤 蒸干 解析 铜与氧气反应生成氧化铜 氧化铜与 CO 反应生成二氧化碳 A 错 会引入 碳酸钠杂质 B 错 碳与二氧化碳不能完全反应生成 CO C 错 碳酸钙难溶于水 碳酸钠溶于 水 D 正确 答案 D 8 石灰在工农业生产和建筑业上有着重要用途 用于生产石灰的主要原料是石灰石 用 表示 在石灰窑中加热焙烧石灰得到生石灰 用 表示 并放出气体 用 表示 生 石灰在建筑上主要用作黏合剂 一般先使它 熟化 变成熟石灰 用 表示 熟石灰与砂 子混合成灰泥用于砌筑砖墙 经过一段时间后灰泥中的熟石灰变成另一固体物质 用 表示 用下列化学式表示的 5 种物质都正确的是 A Ca OH 2 CaO SO3 CaSO4 CaSO4 B CaO Ca OH 2 CO CaCO3 CaCO3 C CaCO3 CaO CO2 Ca OH 2 CaCO3 D CaCO3 CaO SO2 CaSiO3 Ca OH 2 解析 石灰石的主要成分是碳酸钙 分解生成二氧化碳 答案 C 用心 爱心 专心3 9 把 7 4g Na2CO3 10H2O 和 NaHCO3组成的混合物溶于水 配成 100mL 溶液 其中 c Na 0 6mol L 若把等质量的混合物加热到恒重时 残留物的质量是 A 3 18g B 2 21g C 5 28g D 4 22g 解析 混合物加热得到的是 Na2CO3 根据 Na 守恒 n Na2CO3 1 2n Na 1 2 0 1L 0 6mol L 0 03mol 所以 m Na2CO3 0 03mol 106g mol 3 18g 答案 A 10 根据下表推断下列说法中不正确的是 性质金刚石石墨 外观无色 透明固体灰黑 不透明固体 沸点 熔点 燃烧热 kJ mol 1395 4393 50 A C 石墨 s C 金刚石 s H 1 9kJ mol 1 B 在相同条件下石墨的熔点应高于金刚石 C 金刚石中碳碳键键能大于石墨中碳碳键能 D 在相同条件下石墨和金刚石的沸点应相同 解析 由题意知 C 石墨 s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1 C 金刚石 s O2 g CO2 g H 395 4kJ mol 1 选项 A 正确 同时说明了等量的石墨和金刚石储 存的能量前者低 能量越低越稳定 因此石墨中碳碳键键能应大于金刚石中碳碳键键能 石 墨的熔点应高于金刚石 当石墨和金刚石熔化成为液体后 化学键完全被破坏 再加热汽化 两者的沸点是相同的 5100 左右 答案 C 11 将 24g 石英和 80g 石灰石在高温下充分反应 反应后放出的气体在标准状况下的 体积是 A 8 96L B 17 92L C 4 48L D 11 2L 解析 由反应式 CaCO3 SiO2CaSiO3 CO2 CaCO3CaO CO2 可知 产生 CO2 的多少只与石灰石的量有关 答案 B 12 向某二价金属 M 的 M OH 2溶液中加入足量的 NaHCO3溶液 生成了 MCO3沉淀 过滤 将沉淀置于足量的稀盐酸中充分反应后 在标准下收集到 VL 气体 如果要计算金 属 M 的相对原子质量 你认为还必须提供下列哪些数据 A M OH 2溶液的物质的量浓度 B 与 MCO3反应的盐酸的物质的量浓度 C MCO3的质量 D 题给条件充足 不需要再补充数据 解析 由标准状况下的气体体积可求出 MCO3的物质的量 再结合 MCO3的质量 可求出 MCO3的摩尔质量 减去 CO的摩尔质量 可求得 M 的相对原子质量 2 3 答案 C 13 假设原子晶体 SiO2中硅原子被铝原子取代 不足的价键由钾原子被充 当有 25 的硅原子被铝原子取代时 可形成正长石 则正长石的化学组成为 A KAlSiO4 B KAlSi2O6 C KAlSi3O8 D KAlSi4O10 解析 在 SiO2中 Si 呈 4 价 所以硅原子被铝原子取代 不足的价键由钾原子补 充时 每一个硅原子应由一个铝原子和一个钾原子共同代替 当有 25 的硅原子被铝原子取 代时可形成正长石 所以正长石中的原子个数比是 Al K Si O 25 25 75 2 1 1 3 8 C 正确 答案 C 14 将 CO2气体通入足量水玻璃中 然后加热蒸干 再在高温下充分灼烧 最后所得 用心 爱心 专心4 到的固体物质是 A Na2SiO3 B Na2CO3 Na2SiO3 C Na2CO3 SiO2 D SiO2 解析 CO2气体通入水玻璃中发生反应 Na2SiO3 CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3 生成的硅酸灼烧后的产物 SiO2能和 Na2CO3在 高温下反应又生成 Na2SiO3 而且 Na2SiO3具有很强的热稳定性 答案 A 15 把二氧化碳和一氧化碳的混合气体 VmL 缓缓地通过足量的过氧化钠固体 体积 减少了五分之一 则混合气体中 CO2与 CO 的体积比是 A 1 4 B 1 2 C 2 3 D 3 2 解析 CO 与过氧化钠不反应 CO2与 Na2O2反应生成 O2 利用体积减小计算 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 体积减小 2 1 1 V V 2 5 1 5 测混合气体中有 VmL CO2 VmL CO 体积比为 2 3 故 C 正确 2 5 3 5 答案 C 16 将含有 1mol Na2CO3的溶液逐滴滴入含有 1 25mol HCl 的稀盐酸中 混合后充分 反应 产生的气体体积为 V1 若将上述稀盐酸全部逐滴滴入 Na2CO3溶液混合后充分反应 产生的气体体积为 V2 在相同状况下 V1与 V2之比为 A 1 1 B 2 5 C 5 2 D 2 3 解析 当 Na2CO3溶液逐滴滴入盐酸中时 发生的反应为 Na2CO3 2HCl 2NaCl CO2 H2O 因 n Na2CO3 1mol n HCl 1 25mol 盐酸不足 产生的 CO2的量 n CO2 0 625mol 当盐酸逐滴滴入到 Na2CO3溶液中时 发生的 1 25mol 2 反应为 Na2CO3 HCl NaHCO3 NaCl NaHCO3 HCl NaCl CO2 H2O 则产生 CO2的量为 n CO2 1 25mol 1mol 0 25mol 故相同状况下 V1与 V2之比为 0 625mol 0 25mol 5 2 答案 C 第 卷 非选择题 共 62 分 二 填空题 本题包括 4 个小题 共 32 分 17 4 分 有 A B C D 四种含硅元素的物质 它们能发生如下反应 C 与烧碱溶液反应生成 A 和水 A 溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀 D B 在 空气中燃烧生成 C C 在高温下与碳酸钙反应生成 D 和一种气体 C 在高温下与碳反 应生成单质 B 根据上述变化 写出 A B C D 化学式 A B C D 解析 本题涉及的知识点主要有 Si SiO2 硅酸盐的化学性质 旨在考查学生的综 合推断能力 能与烧碱反应的含硅元素的物质有 Si SiO2和 H2SiO3 由 知 A 为 Na2SiO3 由 知 D 为 CaSiO3 由 知 C 为 SiO2 发生的反应为 SiO2 CaCO3CaSiO3 CO2 由 知 B 为 Si 发生的反应为 SiO2 2C 高温 Si 2CO 由 验证以上推断合理 高温 答案 Na2SiO3 Si SiO2 CaSiO3 18 10 分 下图是化学中部分常见的氧化物和单质的转化关系 其中 氧化物 f 是制 用心 爱心 专心5 造光导纤维的重要原料 氧化物 c 是一种具有磁性的黑色物质 回答下列问题 1 写出下列物质的化学式 单质 C 氧化物 d 2 纯净的单质 F 在工业上的重要应用是 3 写出下列反应的化学方程式 答案 1 Fe H2O 2 作半导体材料 制芯片等 3 2Mg CO2C 2MgO C H2O g CO H2 点燃 高温 SiO2 2CSi 2CO 高温 19 8 分 A B C 是短周期中三种常见的单质 常温下 D 为无色液体 E 是一种常 见的温室气体 转化关系如下图所示 试回答 1 A 的化学式为 固态 E 属于 晶体 2 E 的电子式为 D 与 F 反应的化学方程式为 解析 依题意 常温下 D 为无色液体 且 A 单质与 B 单质反应可得 D 可推知 D 为水 E 是常见温室气体 则可能是 CO2或 CH4 结合框图转化关系 H2O F B 单质 E 气体 F B 单质 可联想 Na2O2与 H2O CO2反应均生成 O2 则代入框图验证 可推 出 A 为 H2 B 为 O2 C 为碳 D 为 H2O E 为 CO2 F 是 Na2O2 答案 1 H2 分子 2 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 20 10 分 氮化硅是一种高温陶瓷材料 它的硬度大 熔点高 化学性质稳定 工业 上曾普遍采用高纯硅与纯氮在 1300 条件下反应获得 1 根据性质 推测氮化硅陶瓷的用途是 填序号 A 制汽轮机叶片 B 制有色玻璃 C 制永久性模具 D 制造柴油机 2 写出 N 的原子结构示意图 根据元素周期律知识 请写出氮化硅的化学式 3 氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强 除氢氟酸外 它不与其他无机酸反应 试推断该陶瓷被 氢氟酸腐蚀的化学方程式 用心 爱心 专心6 4 现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下加强热发生反应 可得较高纯度的氮化硅 反应的化学方程式为 解析 根据 N 和 Si 的原子结构及元素周期律的知识 可判断氮元素的非金属性比 硅强 故 N 显负价 3 Si 显正价 4 由此可写出氮化硅的化学式为 Si3N4 答案 1 ACD 2 Si3N4 3 Si3N4 12HF 3SiF4 4NH3 4 3SiCl4 2N2 6H2Si3N4 12HCl 强热 三 实验题 本题包括 2 小题 共 20 分 21 10 分 如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合 物中的杂质 括号内为杂质 将所选答案填在表中相应的空格内 如果不需要外加试剂 则对应答案栏可空着 可供选试剂 A 盐酸 B 氢氧化钠 C 氧气 D 水 E 二氧化碳 可选用的操作 水洗 加热 高温灼烧 过滤 结晶 粉末状混合物试剂操作 1 CaCO3 SiO2 2 NaCl SiO2 3 SiO2 Fe2O3 4 SiO2 CaCO3 5 SiO2 H2SiO3 6 SiO2 NH4Cl 解析 可根据二氧化硅不溶于水 可与强碱反应 不与酸 氢氟酸除外 反应 及受 热不分解 而三氧化二铁 碳酸钙能跟盐酸反应 硅酸 氯化铵受热能分解等性质来解题 除 杂过程中所发生的反应的化学方程式如下 1 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 3 Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O 4 CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O 5 H2SiO3 SiO2 H2O 6 NH4ClNH3 HCl 高温 答案 1 B 2 D 3 A 4 A 5 6 22 10 分 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相似性 用如下图所示装置进行 Mg 与 SO2反应的实验 1 选择制取 SO2的合适试剂 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 你认为该装置是否有不足之处 如果有 请一一说明 某研究小组进行了 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 金属硅化物与稀硫酸反应生成硫酸盐与 SiH4 Si 和 SiO2均不与稀硫酸反应 用心 爱心 专心7 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 4 该小组 实验室制 Si 的化学方程式是 5 你估计 用稀硫酸溶解固体产物时