（山西專用版）2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題四 第1講 碳、硅及其化合物夯基提能作業(yè).docx

第1講　碳、硅及其化合物 A組　基礎(chǔ)題組 1.共建“一帶一路”符合國(guó)際社會(huì)的根本利益,彰顯人類社會(huì)的共同理想和美好追求。下列貿(mào)易商品中,主要成分不屬于有機(jī)物的是(　　) A.中國(guó)絲綢 B.捷克水晶 C.埃及長(zhǎng)絨棉 D.烏克蘭葵花籽油 答案　B　B項(xiàng),水晶主要成分是二氧化硅,屬于無機(jī)物。 2.下列各組物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)關(guān)系的比較,正確的是(　　) A.硬度:SiO2<CO2 B.溶解性:SiO2>CO2 C.熔點(diǎn):SiO2<CO2(干冰) D.酸性:H2CO3>H2SiO3 答案　D　A項(xiàng),硬度:SiO2>CO2,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),二氧化硅不溶于水,二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,可知溶解性:SiO2<CO2,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),熔點(diǎn):SiO2>CO2,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),非金屬性:C>Si,則酸性:H2CO3>H2SiO3,D正確。 3.下列變化,不能通過一步反應(yīng)直接完成的是(　　) A.Al→NaAlO2 B.NaHCO3→Na2CO3 C.SiO2→H2SiO3 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3 答案　C　Al與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成AlO2-,可一步反應(yīng)生成,A不選;NaHCO3加熱分解為碳酸鈉、二氧化碳和水,可一步反應(yīng)生成,B不選;SiO2不溶于水,也不與水反應(yīng),因此SiO2先與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉溶液,然后再加入稀硫酸可以得到硅酸,故選C;Fe(OH)2可與H2O、O2發(fā)生化合反應(yīng)生成Fe(OH)3,D不選。 4.向一定濃度的下列物質(zhì)的澄清溶液中通入過量的CO2氣體,最后肯定沒有沉淀生成的是(　　) ①Ca(OH)2?、贜a2CO3?、跜aCl2?、蹸a(ClO)2　⑤NaAlO2 ⑥Na2SiO3 A.①③④ B.②③④⑥C.①②③⑤ D.①②③④⑤⑥ 答案　A　向Ca(OH)2、Ca(ClO)2溶液中分別通入過量的CO2,最終生成Ca(HCO3)2,沒有沉淀生成;向Na2CO3溶液中通入過量CO2,最終會(huì)析出NaHCO3晶體;CO2與CaCl2不反應(yīng);CO2與NaAlO2溶液反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3沉淀;CO2與Na2SiO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2SiO3沉淀。 5.(2018寧夏銀川二模)中華傳統(tǒng)文化博大精深,其中涉及很多的化學(xué)知識(shí)。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A.“滴水穿石”“繩鋸木斷”不包含化學(xué)變化 B.工業(yè)生產(chǎn)玻璃、水泥、漂白粉,均需要用石灰石作原料 C.“落湯螃蟹著紅袍”肯定發(fā)生了化學(xué)變化 D.中國(guó)藍(lán)是古代人工合成的藍(lán)色化合物,其化學(xué)式為BaCuSi4O10,可改寫成BaOCuO4SiO2 答案　A　大理石(即碳酸鈣)與水、二氧化碳反應(yīng)生成Ca(HCO3)2,屬于化學(xué)變化,A錯(cuò)誤。 6.下列除雜方法正確的是(　　) A.SiO2中含有Al2O3雜質(zhì),可以加入足量NaOH溶液然后過濾除去 B.CO2中含有CO雜質(zhì),可以通過盛有灼熱CuO的玻璃管 C.CO2中含有HCl雜質(zhì),可以通過盛有Na2CO3溶液的洗氣瓶 D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3雜質(zhì),可以通入足量的CO2,然后過濾 答案　B　A項(xiàng),SiO2、Al2O3均與NaOH溶液反應(yīng);C項(xiàng),應(yīng)通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶;D項(xiàng),引入了NaHCO3雜質(zhì)。 7.(2018山東聊城三模)灼熱的焦炭與水蒸氣反應(yīng)所得產(chǎn)物為H2、CO和少量CO2,為了檢驗(yàn)產(chǎn)物中的H2和CO(設(shè)氣體均被充分吸收),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　) A.為了實(shí)驗(yàn)安全,應(yīng)先點(diǎn)燃①處酒精燈,后點(diǎn)燃④處酒精燈 B.②、③、⑤中依次盛裝氫氧化鈉溶液、濃硫酸和澄清石灰水 C.④中黑色固體變紅色,即可證明產(chǎn)物中一定含有H2和CO中的一種或兩種 D.若用堿石灰替換無水硫酸銅,也可以達(dá)到檢驗(yàn)H2和CO的目的 答案　D　A項(xiàng),H2、CO不純時(shí)加熱易發(fā)生爆炸,則為了實(shí)驗(yàn)安全性,應(yīng)先點(diǎn)燃①處酒精燈排出裝置中空氣,后點(diǎn)燃④處酒精燈,故A正確;B項(xiàng),由上述分析可知,②、③、⑤中依次盛裝氫氧化鈉溶液、濃硫酸和澄清石灰水,故B正確;C項(xiàng),H2和CO均能還原CuO,當(dāng)黑色氧化銅變紅色,說明產(chǎn)物中一定含有H2和CO中的一種或兩種,故C正確;D項(xiàng),若用堿石灰替換無水硫酸銅,堿石灰可吸收水、二氧化碳,不能達(dá)到檢驗(yàn)H2和CO的目的,故D錯(cuò)誤。 8.A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物,它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖所示。A為地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì),其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。 請(qǐng)?zhí)羁? (1)形成單質(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為　　　　,它的最高化合價(jià)為　　　　。 (2)B的化學(xué)式為　　　　,B和碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)C的化學(xué)式為　　　　,D的化學(xué)式為　　　　。 答案　(1)　+4　 (2)SiO2　SiO2+2C Si+2CO↑ (3)CaSiO3　Na2SiO3 解析　A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物,A為地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì),其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似,A是Si。B和碳在高溫下反應(yīng)生成A和E,則該反應(yīng)是碳和二氧化硅反應(yīng)生成硅和CO的反應(yīng),即B是二氧化硅,E是CO;二氧化硅在高溫下和氧化鈣反應(yīng)生成C即硅酸鈣,二氧化硅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成D即硅酸鈉。根據(jù)以上分析可知A是Si,B是SiO2,C是CaSiO3,D是Na2SiO3,E是CO。 (1)形成單質(zhì)A的原子是硅原子,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為,最外層有4個(gè)電子,它的最高化合價(jià)為+4。 (2)B的化學(xué)式為SiO2,晶體類型為原子晶體,B和碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式是SiO2+2C Si+2CO↑。 (3)C的化學(xué)式為CaSiO3,D的化學(xué)式為Na2SiO3。 9.為確認(rèn)HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱,某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,一次實(shí)驗(yàn)即可達(dá)到目的(不必選其他酸性物質(zhì))。請(qǐng)據(jù)此回答: (1)錐形瓶中裝某可溶性正鹽溶液,分液漏斗所盛試劑應(yīng)為。 (2)裝置B所盛的試劑是,其作用是。 (3)裝置C所盛試劑是,C中反應(yīng)的離子方程式是。 (4)由此得到的結(jié)論是酸性:　　　　>>。 答案　(1)鹽酸 (2)飽和NaHCO3溶液　吸收HCl氣體(答案合理即可) (3)Na2SiO3溶液　SiO32-+CO2+H2O H2SiO3↓+CO32-(或SiO32-+2CO2+2H2O 2HCO3-+H2SiO3↓) (4)HCl　H2CO3　H2SiO3 解析　(1)根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸的原則,分液漏斗中應(yīng)盛放最強(qiáng)的酸,最強(qiáng)的酸是鹽酸,所以分液漏斗中所盛試劑名稱是鹽酸。 (3)硅酸鈉能和二氧化碳、水反應(yīng)生成硅酸和碳酸鈉(碳酸氫鈉),反應(yīng)的離子方程式為SiO32-+CO2+H2O H2SiO3↓+CO32- (或SiO32-+2CO2+2H2O 2HCO3-+H2SiO3↓)。 10.某礦石可能由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一種或幾種組成,欲探究其組成,設(shè)計(jì)探究過程如圖所示。已知:碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀。 (1)Si在元素周期表中的位置是　。 (2)下列說法正確的是　　。 a.酸性:H2CO3>H2SiO3 b.原子半徑:O<C<Si<Al c.穩(wěn)定性:H2O>CH4>SiH4 d.離子半徑:O2-<Al3+ (3)該礦石的組成是,濾渣和NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是。 (4)該礦石和1 molL-1 HNO3溶液反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)工業(yè)上依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)原理處理該礦石,將反應(yīng)池逸出的氣體與一定量的O2混合循環(huán)通入反應(yīng)池中,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;若處理該礦石2.36103 kg,得到濾渣1.2103 kg,理論上至少需要1 molL-1 HNO3溶液的體積為　　　　L。 答案　(1)第三周期ⅣA族　(2)abc (3)FeCO3和SiO2　SiO2+2OH- SiO32-+H2O (4)3FeCO3+10H++NO3- 3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O (5)NO循環(huán)使用減少環(huán)境污染,NO跟H2O、O2反應(yīng)后又得到硝酸,可以提高原料利用率　3104 解析　(4)SiO2與硝酸不反應(yīng)。FeCO3與硝酸反應(yīng)時(shí),要注意生成Fe3+,同時(shí)硝酸被還原為NO。(5)NO、H2O、O2可發(fā)生反應(yīng):4NO+2H2O+3O2 4HNO3,生成的硝酸可循環(huán)使用,減少污染。每溶解3 mol FeCO3,消耗10 mol HNO3,如果由NO回收的1 mol HNO3循環(huán)利用,則理論上只需要9 mol HNO3,即:FeCO3~3HNO3。根據(jù)2.36103 kg礦石處理后得到濾渣1.2103 kg,可知其中含有1.16103 kg FeCO3,需要硝酸3104 mol,故理論上需1 molL-1的HNO3溶液3104 L。 B組　提升題組 11.蛇紋石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3組成?，F(xiàn)取一份蛇紋石試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),首先將其溶于過量的鹽酸,過濾后,在所得的沉淀X和溶液Y中分別加入NaOH溶液至過量。下列敘述不正確的是(　　) A.沉淀X的成分是SiO2 B.將蛇紋石試樣直接溶于過量的NaOH溶液后過濾,可得到紅色顏料Fe2O3 C.在溶液Y中加入過量的NaOH溶液,過濾得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2 D.溶液Y中的陽離子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+ 答案　B　MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3中只有SiO2不溶于鹽酸,沉淀X為SiO2,溶液Y中的陽離子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+;MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3中MgO、Fe2O3均不溶于NaOH溶液,B項(xiàng)錯(cuò)誤。 12.A、B、C、D、E五種物質(zhì)中均含有同一種非金屬元素,它們有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。該元素(用R表示)的單質(zhì)能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽(Na2RO3)和氫氣。 請(qǐng)回答下列問題: (1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A　　　　　;C　　　　　　;E　　　　。 (2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為　　　　。 (3)反應(yīng)④的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)反應(yīng)⑤的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)H2CO3的酸性強(qiáng)于E,請(qǐng)用離子方程式證明:　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)SiO2　Na2SiO3　H2SiO3 (2)SiO2+2CSi+2CO↑　1∶2 (3)Si+2OH-+H2OSiO32-+2H2↑ (4)SiO32-+Ca2+CaSiO3↓ (5)SiO32-+CO2+H2OH2SiO3↓+CO32- 解析　非金屬元素R的單質(zhì)能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽(Na2RO3)和氫氣,說明是硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化,A在高溫條件下能與焦炭、CaCO3發(fā)生反應(yīng),則A為SiO2,從而推知B為CaSiO3,C為Na2SiO3,D為Si,E為H2SiO3。 13.(2018貴州安順適應(yīng)性監(jiān)測(cè)考試)鉀長(zhǎng)石(K2Al2Si6O16)通常也稱正長(zhǎng)石,主要用于生產(chǎn)玻璃、陶瓷制品,還可用于制取鉀肥。某學(xué)習(xí)小組以鉀長(zhǎng)石為主要原料,從中提取氧化鋁、碳酸鉀等物質(zhì),工藝流程如下: 回答以下問題: (1)請(qǐng)以氧化物組成的形式表示鉀長(zhǎng)石的化學(xué)式:　　　　　　　　。 (2)鉀長(zhǎng)石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉(zhuǎn)化為可溶性的KAlO2 和NaAlO2,寫出Al2O3 轉(zhuǎn)化為NaAlO2 的化學(xué)方程式:　。 (3)已知“浸取”時(shí)應(yīng)保持溶液呈堿性,分析其原因:　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式解釋),若要提高浸取的速率,可采取的措施有　　　　　　　　(回答一條)。 (4)濾液1的主要成分是　　　　(填寫化學(xué)式)。 (5)此工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是　　　　、　　　　　　　和水。 (6)以石墨為電極,通過電解Al2O3 可制得金屬鋁。電解池中接電源負(fù)極的一極的電極反應(yīng)式是　。 長(zhǎng)時(shí)間電解后,需要更換新的石墨電極的是　　　　(填“陰”或“陽”)極。 答案　(1)K2OAl2O36SiO2 (2)Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑ (3)AlO2-+2H2O Al(OH)3+OH-　不斷攪拌(適當(dāng)加熱、將固體粉碎成更小的顆粒等) (4)NaHCO3、KHCO3 (5)Na2CO3　CO2 (6)Al3++3e- Al　陽 解析　(1)鉀長(zhǎng)石的化學(xué)式為K2Al2Si6O16,根據(jù)原子守恒,以氧化物組成的形式表示鉀長(zhǎng)石的化學(xué)式為K2OAl2O36SiO2。 (2)Al2O3與Na2CO3在高溫下反應(yīng)生成NaAlO2和CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑。 (3)根據(jù)流程,浸出液中含KAlO2、NaAlO2,KAlO2、NaAlO2都屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液中存在水解平衡:AlO2-+2H2O Al(OH)3+OH-;“浸取”時(shí)保持溶液呈堿性,可抑制AlO2-的水解。 (4)向浸出液中通入過量CO2,發(fā)生的反應(yīng)有:CO2+KAlO2+2H2O Al(OH)3↓+KHCO3、CO2+NaAlO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3,過濾濾出Al(OH)3,濾液1的主要成分為KHCO3、NaHCO3。 (5)根據(jù)流程,煅燒時(shí)產(chǎn)生CO2,浸出液中需要通入CO2,結(jié)晶后得到碳酸鈉晶體,煅燒中需要Na2CO3,此工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是Na2CO3、CO2和水。 (6)電解池中接電源負(fù)極的一極為陰極,陰極電極反應(yīng)式為Al3++3e- Al。以石墨為電極,電解熔融的Al2O3,陽極的電極反應(yīng)式為2O2--4e- O2↑,陽極生成的O2與石墨反應(yīng)消耗石墨,長(zhǎng)時(shí)間電解后,需要更換新的石墨電極的是陽極。