2019-2020年高考化學總復(fù)習 專題十 碳、硅及其化合物無機非金屬材料專題演練.doc

2019-2020年高考化學總復(fù)習 專題十 碳、硅及其化合物無機非金屬材料專題演練1.(xx江蘇化學，4)在CO2中，Mg燃燒生成MgO和C。下列說法正確的是()A元素C的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體BMg、MgO中鎂元素微粒的半徑：r(Mg2)r(Mg)C在該反應(yīng)條件下，Mg的還原性強于C的還原性D該反應(yīng)中化學能全部轉(zhuǎn)化為熱能2(xx安徽理綜，9)下列有關(guān)說法正確的是()A在酒精燈加熱條件下，Na2CO3、NaHCO3固體都能發(fā)生分解BFe(OH)3膠體無色、透明，能發(fā)生丁達爾現(xiàn)象CH2、SO2、CO2三種氣體都可用濃硫酸干燥DSiO2既能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)又能和氫氟酸反應(yīng)，所以是兩性氧化物3(xx課標全國，7)下列過程沒有發(fā)生化學反應(yīng)的是()A用活性炭去除冰箱中的異味B用熱堿水清除炊具上殘留的油污C用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果D用含硅膠、鐵粉的透氣小袋與食品一起密封包裝4(xx福建理綜，9)常溫下，下列各組物質(zhì)中，Y既能與X反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的是()XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2濃鹽酸O2N2H2FeCl3溶液Cu濃硝酸5(xx海南化學，14)單質(zhì)Z是一種常見的半導(dǎo)體材料，可由X通過如下圖所示的路線制備。其中X為Z的氧化物；Y為氫化物，分子結(jié)構(gòu)與甲烷相似?；卮鹣铝袉栴}：(1)能與X發(fā)生化學反應(yīng)的酸是_；由X制備Mg2Z的化學方程式為_。(2)由Mg2Z生成Y的化學方程式為_，Y分子的電子式為_。(3)Z、X中共價鍵的類型分別是_、_。6(xx課標全國，27)鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)鉛是碳的同族元素，比碳多4個電子層。鉛在元素周期表的位置為第_周期、第_族；PbO2的酸性比CO2的酸性_(填“強”或“弱”)。(2)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學方程式為_。(3)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為_；PbO2也可以通過石墨為電極，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_，陰極上觀察到的現(xiàn)象是_；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_，這樣做的主要缺點是_。(4)PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示，已知失重曲線上的a點為樣品失重4.0%(即100%)的殘留固體。若a點固體組成表示為PbOx或mPbO2nPbO，列式計算x值和mn值_。7(xx重慶理綜，8)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人類未來的資源寶庫。 (1)3He是高效核能原料，其原子核內(nèi)中子數(shù)為_。(2)Na的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_，Na在氧氣中完全燃燒所得產(chǎn)物的電子式為_。(3)MgCl2在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，可由MgO制備。MgO的熔點比BaO的熔點_(填“高”或“低”)月球上某礦石經(jīng)處理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的離子方程式為_；SiO2的晶體類型為_。MgO與碳粉和氯氣在一定條件下反應(yīng)可制備MgCl2。若尾氣可用足量NaOH溶液完全吸收，則生成的鹽為_(寫化學式)。(4)月壤中含有豐富的3He，從月壤中提煉1 kg 3He，同時可得6 000 kg H2和700 kg N2, 若以所得H2和N2為原料經(jīng)一系列反應(yīng)最多可生產(chǎn)碳酸氫銨_kg?？键c專練10碳、硅及其化合物無機非金屬材料一年模擬試題精練1.(xx蘭州診斷，2)下列說法錯誤的是()A硅酸鈉可制備木材防火劑，也可用于制備硅酸膠體B二氧化硅能與石灰石反應(yīng)C二氧化硅不可能一步轉(zhuǎn)化為硅酸，但硅酸可受熱分解生成SiO2D水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO22(xx山東青島期末，4)某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，該元素()A在自然界中只以化合態(tài)的形式存在B單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維C最高價氧化物不與任何酸反應(yīng)D氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定3(xx河南鄭州調(diào)研，6)壽山石的主要成分為葉臘石，其組成為Al2O34SiO2H2O，可以表示為Al2Si4Ox(OH)y。其中x、y的數(shù)值分別是()A10、2 B6、4 C8、2 D2、84(xx合肥模擬，7)下列敘述正確的是()A因為Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以硅酸的酸性比碳酸強B碳和硅都是A族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性質(zhì)相似C二氧化硅既溶于氫氧化鈉溶液又溶于氫氟酸，所以二氧化硅是兩性氧化物D二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能與水反應(yīng)生成硅酸5(xx杭州一次質(zhì)檢) 二氧化硅(SiO2)又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料(見下圖)。下列說法正確的是()ASiO2既能與HF反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，屬于兩性氧化物BSiO2和Si都是光導(dǎo)纖維材料C在硅膠中加入CoCl2可顯示硅膠吸水是否失效D圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)6(xx西安診斷，7)在常溫下Y既能與X反應(yīng)，又能與Z反應(yīng)且都是非氧化還原反應(yīng)的是(可以在水溶液中)選項XYZASiO2HFSiBCCO2Na2CO3CCa(HCO3)2Na2CO3HNO3DNaOHCONa2O27.(xx南京調(diào)研，15)在含2 mol NaOH、1 mol Na2SiO3的溶液中滴加稀鹽酸至過量，下列關(guān)于沉淀質(zhì)量(m)與鹽酸體積(V)之間關(guān)系的圖像正確的是()8(xx河北衡水質(zhì)檢，10)將適量純硅粉與純鈉按一定比例混合溶于足量水中，恰好完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.8061023。硅與鈉的質(zhì)量比為X，在標準狀況下收集到的氣體為V L。下列推斷正確的是()ABCDX142312211423V6.724.484.483.369.(xx山東青島期末，17)工業(yè)上，用二氧化硅與焦炭在高溫下反應(yīng)制Si：SiO22CSi2CO，副反應(yīng)為SiCSiC(金剛砂)。請回答下列問題：(1)工業(yè)上，冶煉粗硅時焦炭的作用是_。(填序號)氧化劑 還原劑 燃料 催化劑若粗硅中含有較多的碳化硅，主要原因是_。(2)碳化硅俗名金剛砂，它具有優(yōu)良的耐磨、耐腐蝕特性，應(yīng)用廣泛。若用二氧化硅與焦炭制備金剛砂，產(chǎn)品中混有雜質(zhì)硅和二氧化硅，主要原因是_。(3)某碳化硅樣品中混有Si、SiO2。將20.0 g該樣品加入到過量的氫氧化鈉溶液中，充分反應(yīng)，收集到2 240 mL氫氣(標準狀況)，過濾得到11.4 g SiC固體，濾液稀釋至500 mL。寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：_；稀釋后溶液中硅酸鈉的物質(zhì)的量濃度為_。參考答案考點專練10碳、硅及其化合物無機非金屬材料【兩年高考真題演練】1CA項，碳元素存在金剛石、石墨、C60、C70、石墨烯等多種同素異形體，錯誤；B項，Mg和Mg2的質(zhì)子數(shù)相同，但Mg有3個電子層，Mg2有2個電子層，所以Mg半徑大于Mg2半徑，錯誤；C項，該反應(yīng)中鎂作還原劑，C為還原產(chǎn)物，由氧化還原反應(yīng)的“強弱規(guī)律”可知，Mg的還原性強于C的還原性，正確；D項，該反應(yīng)中化學能除轉(zhuǎn)化為熱能外還有部分轉(zhuǎn)化為光能(因為燃燒時發(fā)出光)，錯誤。2CA項，Na2CO3固體在酒精燈加熱條件下，不分解，錯誤；B項，F(xiàn)e(OH)3膠體呈紅褐色，錯誤；C項，H2、SO2、CO2三種氣體都可用濃硫酸干燥，正確；D項，由于SiO2與氫氟酸反應(yīng)不能生成鹽，所以SiO2是酸性氧化物而不是堿性氧化物，錯誤。3AA項，活性炭吸附冰箱中的異味，屬于物理變化，符合題意；B項，熱堿水能加快油污中油脂的水解，使油污變?yōu)橐兹苡谒奈镔|(zhì)，達到除去炊具上油污的目的，油脂水解屬于化學反應(yīng)，不符合題意；C項，KMnO4溶液能將水果釋放出的催熟劑乙烯氧化，有利于水果的保鮮，屬于化學反應(yīng)，不符合題意；D項，硅膠具有吸水性，可防止食品受潮，屬于物理變化，鐵粉與食品包裝袋中的氧氣反應(yīng)，起還原劑作用，避免O2氧化食品，導(dǎo)致食品變質(zhì)，屬于化學變化，不符合題意。4BAl(OH)3是兩性氫氧化物，既能跟強酸反應(yīng)又能跟強堿反應(yīng)，SiO2與濃鹽酸不反應(yīng)，常溫下，N2既不與O2反應(yīng)，也不與H2反應(yīng)，常溫下，Cu既與FeCl3溶液反應(yīng)，又與濃硝酸反應(yīng)，故B正確。5解析根據(jù)題意，單質(zhì)Z為半導(dǎo)體，則Z是Si元素；其氧化物為二氧化硅，SiO2可與氫氟酸反應(yīng)；根據(jù)流程圖可知，二氧化硅與Mg反應(yīng)生成Mg2Si，Mg2Si與鹽酸反應(yīng)生成的Y為氫化物，分子結(jié)構(gòu)與甲烷相似，則Y的分子式是SiH4，加熱分解可得到Si單質(zhì)。答案(1)氫氟酸(HF)SiO22MgO2Mg2Si(2)Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4 (3)非極性鍵極性鍵6解析(2)由題意知：該反應(yīng)中，Cl元素的化合價升高，則可推出Pb元素化合價降低，又由于2價Pb較穩(wěn)定，因此PbO2還原產(chǎn)物為Pb2，其化學方程式為：PbO24HCl(濃)PbCl2Cl22H2O。(3)由題意知：PbOClOPbO2，鉛元素化合價升高，則Cl元素化合價應(yīng)降低，故有PbOClOPbO2Cl，利用化合價升降法配平，得反應(yīng)的離子方程式為PbOClO=PbO2Cl。陽極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，由Pb2PbO2的過程可知陽極反應(yīng)式為Pb22H2O2e=PbO24H；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，其中Cu2放電：Cu22e=Cu，石墨上析出銅，若電解液不加Cu(NO3)2，則陰極Pb2放電：Pb22e=Pb，由此可見這樣做的缺點是不能有效地利用Pb2。(4)PbO2分解的化學方程式：PbO2PbOxO2，知PbO2失重質(zhì)量即為生成O2的質(zhì)量；取m(PbO2)239，則生成m(O2)32，根據(jù)題意有322394.0%，解得x，然后根據(jù)PbOx與mPbO2nPbO中O和Pb原子個數(shù)比相等求得mn的值。答案(1)六A弱(2)PbO24HCl(濃)PbCl2Cl22H2O(3)PbOClO=PbO2ClPb22H2O2e=PbO24H石墨上析出銅Pb22e=Pb不能有效利用Pb2(4)根據(jù)PbO2PbOxO2，有322394.0%x1.4，根據(jù)mPbO2nPbO，1.4，。7解析(1)由于質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)，3He的質(zhì)子數(shù)為2，則其中子數(shù)為1。(2)Na為11號元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，Na在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物為Na2O2，其電子式為NaO,O,2Na。(3)MgO與BaO屬同類型的離子化合物，由于r(Mg2)<r(Ba2)，則MgO的晶格能比BaO大，因此MgO的熔點比BaO的熔點高；MgO不與強堿反應(yīng)，而SiO2能與強堿反應(yīng)，故除去MgO中SiO2的離子方程式為SiO22OH=SiOH2O，SiO2是以SiO共價鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故為原子晶體；尾氣的成分為CO2和Cl2，用足量NaOH完全吸收的化學方程式為CO22NaOH=Na2CO3H2O，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，則生成的鹽為Na2CO3、NaCl、NaClO。(4)根據(jù)關(guān)系式N23H22NH32NH4HCO3判斷氫氣過量，按N2的量計算，生成NH4HCO3的質(zhì)量為：279 gmol13.95106 g3 950 kg。答案(1)1(2)NaO,O,2Na(3)高SiO22OH=SiOH2O原子晶體NaCl、NaClO、Na2CO3(4)3 950【一年模擬試題精練】1D水泥的主要成分是3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3，玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，故D錯。2A短周期，最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)一半的元素是Li或Si，非金屬元素是Si，光導(dǎo)纖維的主要成分為SiO2，Si的最高價氧化物SiO2能與HF溶液反應(yīng)，B、C兩項錯誤；Si的非金屬性小于C，氫化物的穩(wěn)定性CH4>SiH4，所以只有A正確。3A根據(jù)原子守恒關(guān)系可知氫原子數(shù)為2，進而推知x為10。4D碳酸酸性比硅酸強，故A項錯誤；CO2和SiO2屬不同類型晶體，在物理性質(zhì)方面有很大差異，故B項錯誤；SiO2能與氫氟酸反應(yīng)生成的SiF4不屬于鹽類，是SiO2的特性，并不能說明它具有兩性，故C項錯誤；SiO2雖屬于酸性氧化物，但不能直接與H2O反應(yīng)生成H2SiO3，D項正確。5C 兩性氧化物的定義為與酸和堿反應(yīng)均生成鹽和水的氧化物，SiO2與HF反應(yīng)得到的SiF4不屬于鹽類，A項錯誤；SiO2是光導(dǎo)纖維材料，Si為半導(dǎo)體材料，B項錯誤；CoCl2在吸水和失水狀態(tài)下顯示不同的顏色，C項正確；制取Si的過程中涉及了氧化還原反應(yīng)，D項錯誤。6CA項，氫氟酸與硅的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)；B項，CO2與C的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)；C項，碳酸氫鈣溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)可生成碳酸鈣，碳酸鈉溶液與硝酸反應(yīng)可生成二氧化碳，都是非氧化還原反應(yīng)；D項，CO與氫氧化鈉、過氧化鈉均不反應(yīng)。7C在氫氧化鈉、硅酸鈉的混合溶液中滴加稀鹽酸，氫氧化鈉優(yōu)先反應(yīng)，因為硅酸能和氫氧化鈉反應(yīng)。NaOHHCl=NaClH2O，Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。硅酸不溶于鹽酸，2 mol NaOH與2 mol HCl完全反應(yīng)，1 mol Na2SiO3與2 mol HCl完全反應(yīng)，本題選C。8D依題意，發(fā)生的反應(yīng)為2Na2H2O=2NaOHH2、Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，恰好完全反應(yīng)，則n(Si)n(Na)12，m(Si)m(Na)28461423。根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，上述反應(yīng)中，只有氫離子得電子，V(H2)22.4 Lmol13.36 L。9解析(1)在粗硅冶煉中，焦炭作還原劑和燃料，焦炭燃燒提供能量。若焦炭投料較多，部分碳與硅反應(yīng)生成碳化硅。(2)如果制備碳化硅，投入焦炭量較少，二氧化硅、硅會殘留在產(chǎn)品中。(3)n(H2)0.1 mol，由Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2知，樣品中硅單質(zhì)的物質(zhì)的量為0.05 mol，質(zhì)量為0.05 mol28 gmol11.4 g，所以樣品中二氧化硅的質(zhì)量為20.0 g1.4 g11.4 g7.2 g，物質(zhì)的量為7.2 g60 gmol10.12 mol，生成的硅酸鈉的物質(zhì)的量為0.05 mol0.12 mol0.17 mol，溶液體積為0.5 L，故硅酸鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為0.34 molL1。答案(1)焦炭投料較多(2)焦炭投料較少(3)Si2OHH2O=SiO2H2、SiO22OH=SiOH2O0.34 molL1