课时跟踪检测(十) 碳、硅及其化合物的性质及应用.doc

课时跟踪检测(十)碳、硅及其化合物的性质及应用时间：60分钟满分：100分一、单项选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分)1(2013武汉模拟)宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上10公斤重的舱内航天服，该航天服是由我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的，其主要成分由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述错误的是()A它耐高温、抗氧化B它比钢铁轻，但质地较脆C它没有固定熔点D它是一种新型无机非金属材料2下列除杂方法正确的是()ASiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去BCO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热CCO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶DNa2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤3(2012梅州松口中学质检)开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是()硅是构成一些岩石和许多矿物的基本元素人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料C60属于原子晶体，用于制造纳米材料ABC D4在一定条件下，下列各组物质不能反应的是()CO2H2OSiO2H2OCOCO2CO2CCaCO3H2CO3 COFe2O3A BC D5诺贝尔物理学奖授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德博伊尔和乔治史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是()A二氧化硅是H2SiO3的酸酐，因此能与水反应B用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24 L气体(标况)时，得到2.8 g硅C二氧化硅属于传统的无机非金属材料D二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应6如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是()ASiO2属于两性氧化物B盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C硅胶吸水后可重复再生D图中所示的转化都是氧化还原反应二、双项选择题(本题包括2小题，每小题6分，共12分)7(2012深圳二中质检)将足量CO2通入KOH和Ba(OH)2的混合溶液中，开始和最后阶段的离子反应是()ACO22OH=COH2OBCO22OHBa2=BaCO3H2OCBaCO3CO2H2O=Ba22HCODCOCO2H2O=2HCO8(2012梅州培英中学检测)下列实验方案叙述正确的是()A利用SiO2与水反应制备H2SiO3BSiO2(含杂质Fe2O3)滤液制备H2SiO3C同浓度的Na2CO3溶液的碱性比Na2SiO3溶液的强，说明酸性H2CO3H2SiO3D将CO2通入Na2SiO3溶液中，根据现象可说明酸性H2CO3H2SiO3三、非选择题(本题包括4小题，共64分)9(15分)如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内物质为杂质)，请按下列提供的试剂和操作，将序号填在下表内。试剂：A.盐酸B烧碱溶液C氧气D水E二氧化碳F不需要其他试剂操作：加热燃烧加热熔融高温灼烧过滤蒸馏结晶混合物试剂操作(1)SiO2(CaCO3)(2)SiO2(Si)(3)NaCl(SiO2)(4)SiO2(H2SiO3)(5)Fe2O3(SiO2)10.(15分)(2013盐城模拟)合理地固定和利用CO2能有效地减少空气中的温室气体，产物还能造福人类。(1)11 km深海底的无脊椎动物依靠化学自养菌，以海底热泉喷出液中的H2S和CO2合成(C6H10O5)n和一种淡黄色固体，该反应的化学方程式为_。(2)一定条件下用CO2和H2合成二甲醚，反应物气流量对CO2的转化率、二甲醚选择性的影响结果如图1所示。控制气流量为28 mLmin1，生成0.3 mol二甲醚需通入CO2的物质的量为_。已知：6H2(g)2CO2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g)(3)一种“碳捕捉”技术为：将含CO2的工业尾气通过NaOH溶液，在所得溶液中加CaO，充分反应后过滤，滤渣高温分解得到的高浓度CO2可用于制备甲醇等。该技术中可以循环使用的物质为_。(4)利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，等量的CO2和H2O(g)在不同催化剂(、)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图2所示。在030小时内，CH4的平均生成速率v()、v()和v()从大到小的顺序为_。11(17分)(2012广州六校联考)白炭黑(SiO2H2O)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业，可用蛇纹石主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8来制取，其主要工艺流程如下：(1)蛇纹石用氧化物形式可表示为_。(2)碱浸时，为提高其中硅酸盐的浸取率，除采用合适的液固比和循环浸取外，还可采用的方法有_；_(任举两种)。(3)过0滤1得到的滤液的主要成分是_。(4)滤液与盐酸反应的主要离子方程式为_。(5)洗涤时，如何证明产品已洗涤干净？_。12(17分)某化学兴趣小组的成员捡到一块矿石，观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色，投入水中没有任何变化，再向水中加浓盐酸至过量，矿石部分溶解，并有大量无色气体生成。学生猜测该矿石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三种成分组成，试设计实验证明CaCO3以外的两种成分。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗、漏斗架；2 molL1盐酸、2 molL1NaOH溶液、2%KSCN溶液。(1)将实验方案用以下流程示意图表示，试写出每步所用试剂名称或化学式。矿石2 molL1盐酸过滤溶液试剂得出结论气体残渣试剂溶液试剂得出结论试剂_；试剂_；试剂_。(2)如果猜测是成立的，试根据上述实验方案，叙述实验操作，预期现象和结论。编号实验操作预期现象和结论取适量矿石研细，加足量2 molL1盐酸有大量无色气体生成，得棕黄色溶液，且仍有少量固体残留答案：课时跟踪检测(十)1选B由题目信息中“连续纤维增韧”可知，该航天服的韧性很好，质地并不是很脆，B错误。2选BA项，SiO2、Al2O3均与NaOH反应；C项，Na2CO3溶液吸收CO2；D项，引入NaHCO3。3选C人造刚玉主要成分是Al2O3；高纯度SiO2用于制作光导纤维；C60为分子晶体。4选A中SiO2与H2O不反应，中CO与CO2不反应，中生成H2CO3，中生成CO，中生成Ca(HCO3)2，中生成Fe和CO2。5选DA项中二氧化硅不能与水反应；B项中用二氧化硅制取单质硅，当生成2.24 L气体(标况)时，只能得到1.4 g硅；C项中传统无机非金属材料指硅酸盐材料。6选CSiO2是酸性氧化物；Na2CO3溶液呈碱性，试剂瓶不能用玻璃塞；题图中有的转化不是氧化还原反应，例如SiO2与NaOH溶液的反应。7选BC开始反应消耗OH和Ba2，最后BaCO3溶解于CO2的水溶液生成Ba(HCO3)2。8选BDA项，SiO2与水不反应；C项，事实上Na2CO3比Na2SiO3的水解程度小，碱性弱。9解析：(1)利用二氧化硅难溶于盐酸，碳酸钙易溶于盐酸的性质差异，溶解后过滤。(2)加热情况下，硅和氧气反应生成二氧化硅，变杂质为主要成分。(3)利用二者的水溶性差异，溶解、过滤、蒸发结晶即可。(4)采用加热方式将硅酸转变为二氧化硅。(5)加烧碱溶液将二氧化硅溶解后过滤即可。答案： (1)A(2)C(3)D(4)F(5)B10解析：(1)从硫元素守恒分析，该淡黄色固体中含有硫元素，应是硫单质；从氧元素守恒分析，产物中还应该有水。用观察法配平，反应方程式为：6nCO212nH2S=(C6H10O5)n12nS7nH2O。(2)从图像可知，此时二甲醚的选择性是5%，CO2的转化率是60%。2CO2CH3OCH32 1n(CO2)60%5% 0.3 mol所以n(CO2)20 mol(3)“碳捕捉”技术涉及的反应方程式为：CO22NaOH=Na2CO3H2O，CaOH2O=Ca(OH)2，Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，CaCO3CaOCO2。所以，可以循环使用的是NaOH和CaO。(4)由图像可知，30 h时曲线、和对应的CH4的产量依次增大，说明反应速率依次加快。答案：(1)6nCO212nH2S(C6H10O5)n12nS7nH2O(2)20 mol(3)CaO、NaOH(4)v()v()v()11解析：该流程中，加NaOH溶液碱浸的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐进入溶液，然后用盐酸和NaCl溶液将硅酸盐转化成硅酸从溶液中分离出来，再经过进一步处理获得白炭黑。(1)书写氧化物一般先写金属氧化物，再写二氧化硅，最后写水。(2)浸取的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐。提高浸取率，可以从是否充分反应、充分接触等角度考虑。(3)碱浸后，溶液中含有可溶的硅酸钠，以及剩余的NaOH溶液。(4)Na2SiO3与盐酸反应的离子方程式为SiO2H=H2SiO3。(5)从流程图可知，H2SiO3是从NaCl溶液中分离出来的，表面沾有Na和Cl，所以只要检验最后一次洗涤液中是否含有Na或Cl即可。答案：(1)6MgO4SiO24H2 O(2)升高碱液温度并搅拌将矿石粉碎(3)Na2SiO3、NaOH(4)SiO2H=H2SiO3(5)取少许最后一次洗涤液，滴入12滴AgNO