2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第15講 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——碳和硅講練結(jié)合學(xué)案.doc

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第15講　無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——碳和硅 考綱解讀 考點(diǎn) 考綱內(nèi)容 高考示例 預(yù)測(cè)熱度 碳的單質(zhì)及其 重要化合物 的性質(zhì) 1.了解碳及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用 2.了解碳的氧化物對(duì)環(huán)境的影響 2017北京理綜,26,13分 2016江蘇單科,1,2分 ★★☆ 硅及無(wú)機(jī) 非金屬材料 了解硅及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用 2017課標(biāo)Ⅱ,26,14分 2014重慶理綜,1,6分 ★★☆ 分析解讀 課標(biāo)卷對(duì)碳和硅單質(zhì)及它們的化合物的性質(zhì)進(jìn)行單獨(dú)考查的頻率較低,主要是以碳、硅的化合物的性質(zhì)和應(yīng)用為載體,綜合考查化學(xué)基本概念、基本理論和化學(xué)反應(yīng)原理。本專題知識(shí)與新材料的研發(fā)和應(yīng)用有一定的相關(guān)性,預(yù)計(jì)高考對(duì)本專題的考查頻率會(huì)有所提高。 命題分析 答案　(1)將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+　H2O2 (2)SiO2(或H2SiO3)　SiO2+4HF SiF4↑+2H2O(或H2SiO3+4HFSiF4↑+3H2O) (3)防止膠體生成,易沉淀分離　Al(OH)3　Fe(OH)3 (4)45.0% 核心考點(diǎn) 1.HNO3、H2O2的氧化性 2.SiO2的化學(xué)性質(zhì) 3.氧化還原反應(yīng)原理的應(yīng)用 審題關(guān)鍵 由含Ca元素的混合物得到CaC2O4,故流程中必須要除去Fe3+、Mg2+、Al3+、SiO2等,可以分析每一次分離對(duì)象,從而輕松完成元素變化分析。 解題思路 加入鹽酸及氯化銨和硝酸后,只有SiO2不溶,故沉淀A為SiO2。濾液中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等離子,加入氨水調(diào)節(jié)pH至4~5時(shí),Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,故沉淀B主要為Fe(OH)3、Al(OH)3。 (1)加入硝酸的目的是將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+,還可以用H2O2代替硝酸。 (2)SiO2可以溶于氫氟酸,反應(yīng)方程式為4HF+SiO2SiF4↑+2H2O。 (3)加入氨水時(shí)加熱可以促進(jìn)Fe3+、Al3+等水解,形成沉淀,沉淀B主要為Fe(OH)3、Al(OH)3。 (4)配平方程式可得對(duì)應(yīng)關(guān)系式: 2KMnO4~5H2C2O4~5CaC2O4~5Ca2+ 2 mol 540 g 0.050 036.0010-3 mol m(Ca2+) m(Ca2+)=0.180 g 故ω(Ca2+)=0.180 g0.400 g100%=45.0%。 關(guān)聯(lián)知識(shí) 1.H2O2作氧化劑時(shí),還原產(chǎn)物為H2O,屬于綠色氧化劑 2.氫氟酸可用于雕刻玻璃 3.升高溫度,可促進(jìn)Fe3+、Al3+的水解 能力要求 本題側(cè)重考查元素化合物知識(shí)及計(jì)算能力。試題難度不大,但要求能正確分析工藝流程,并熟練應(yīng)用隱含信息。 命題特點(diǎn) 含碳元素的物質(zhì)與生活聯(lián)系緊密,含硅元素的物質(zhì)與新材料聯(lián)系緊密,故本專題命題常結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際、環(huán)境保護(hù),考查考生計(jì)算能力、分析問(wèn)題能力、信息遷移運(yùn)用能力等。 高考真題 考點(diǎn)一　碳的單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì) 1.(2016江蘇單科,1,2分)大氣中CO2含量的增加會(huì)加劇“溫室效應(yīng)”。下列活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致大氣中CO2含量增加的是(　　) A.燃燒煤炭供熱 B.利用風(fēng)力發(fā)電 C.增加植被面積 D.節(jié)約用水用電 答案　A 2.(2016四川理綜,2,6分)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 將某溶液與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水 石灰水變渾濁 該溶液中一定含有CO32- B 常溫下,將鐵片浸入足量濃硫酸中 鐵片不溶解 常溫下,鐵與濃硫酸一定沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng) C 向某食鹽溶液中滴加淀粉溶液 溶液顏色不變 該食鹽中一定沒(méi)有添加KIO3 D 向苯酚鈉溶液中滴加乙酸溶液 溶液變渾濁 相同條件下,乙酸的酸性一定比苯酚強(qiáng) 答案　D 3.(2015江蘇單科,4,2分)在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。下列說(shuō)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 B.Mg、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(qiáng)于C的還原性 D.該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能 答案　C 4.(2013江蘇單科,6,2分)甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中,甲、乙、丙均含有相同的某種元素,它們之間具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:甲乙丙。下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是(　　) A.若甲為焦炭,則丁可能是O2 B.若甲為SO2,則丁可能是氨水 C.若甲為Fe,則丁可能是鹽酸 D.若甲為NaOH溶液,則丁可能是CO2 答案　C 5.(2017北京理綜,26,13分)TiCl4是由鈦精礦(主要成分為T(mén)iO2)制備鈦(Ti)的重要中間產(chǎn)物,制備純TiCl4的流程示意圖如下: 鈦精礦粗TiCl4純TiCl4 資料:TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì) 化合物 SiCl4 TiCl4 AlCl3 FeCl3 MgCl2 沸點(diǎn)/℃ 58 136 181(升華) 316 1 412 熔點(diǎn)/℃ -69 -25 193 304 714 在TiCl4中的溶解性 互溶 —— 微溶 難溶 (1)氯化過(guò)程:TiO2與Cl2難以直接反應(yīng),加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。 已知:TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)　ΔH1=+175.4 kJmol-1 2C(s)+O2(g) 2CO(g)　ΔH2=-220.9 kJmol-1 ①沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　。 ②氯化過(guò)程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)右圖判斷:CO2生成CO反應(yīng)的ΔH　　0(填“>”“<”或“=”),判斷依據(jù): 　　　　　　　　　　　　　。 ③氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放,尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液,則尾氣的吸收液依次是　　　　　　　　　　。 ④氯化產(chǎn)物冷卻至室溫,經(jīng)過(guò)濾得到粗TiCl4混合液,則濾渣中含有　 。 (2)精制過(guò)程:粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4。示意圖如下: 物質(zhì)a是　　　,T2應(yīng)控制在　　。 答案　(13分) (1)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(g)+2CO(g) ΔH=-45.5 kJmol-1 ②>　隨溫度升高,CO含量增大,說(shuō)明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) ③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液 ④MgCl2、AlCl3、FeCl3 (2)SiCl4　高于136 ℃,低于181 ℃ 6.(2014課標(biāo)Ⅱ,7,6分)下列過(guò)程沒(méi)有發(fā)生化學(xué)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(guò)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 答案　A 7.(2013浙江理綜,7,6分)下列說(shuō)法不正確的是(　　) A.多孔碳可用作氫氧燃料電池的電極材料 B.pH計(jì)不能用于酸堿中和滴定終點(diǎn)的判斷 C.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新細(xì)菌的DNA鏈中有砷(As)元素,該As元素最有可能取代了普通DNA鏈中的P元素 D.和CO2反應(yīng)生成可降解聚合物,該反應(yīng)符合綠色化學(xué)的原則 答案　B 8.(2014課標(biāo)Ⅱ,27,15分)鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護(hù)材料等。回答下列問(wèn)題: (1)鉛是碳的同族元素,比碳多4個(gè)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(qiáng)”或“弱”)。 (2)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應(yīng)的化學(xué)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(guò)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(yáng)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(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)PbO2在加熱過(guò)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(diǎn)為樣品失重4.0%(即樣品起始質(zhì)量-a點(diǎn)固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量100%)的殘留固體。若a點(diǎn)固體組成表示為PbOx或mPbO2nPbO,列式計(jì)算x值和m∶n值 　。 答案　(1)六?、鬉　弱(每空1分,共3分) (2)PbO2+4HCl(濃) PbCl2+Cl2↑+2H2O(2分) (3)PbO+ClO- PbO2+Cl-　Pb2++2H2O-2e- PbO2+4H+ 石墨上包上銅鍍層　Pb2++2e- Pb　不能有效利用Pb2+(1分,2分,1分,1分,1分,共6分) (4)根據(jù)PbO2 PbOx+2-x2O2↑,有2-x232=2394.0%, x=2-2394.0%16=1.4(2分) 根據(jù)mPbO2nPbO,2m+nm+n=1.4,mn=0.40.6=23(2分) 9.(2013浙江理綜,27,14分)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng): 反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq)　ΔH1 反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq)　ΔH2 反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)　ΔH3 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是:ΔH3=　。 (2)為研究溫度對(duì)(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮?dú)庾鳛橄♂寗?,在t時(shí)刻,測(cè)得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T(mén)2、T3、T4、T5下,保持其他初始實(shí)驗(yàn)條件不變,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)相同時(shí)間測(cè)得CO2氣體濃度,得到趨勢(shì)圖(見(jiàn)圖1)。則: ①ΔH3　　　　0(填>、=或<)。 ②在T1-T2及T4-T5二個(gè)溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢(shì),其原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③反應(yīng)Ⅲ在溫度為T(mén)1時(shí),溶液pH隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線如圖2所示。當(dāng)時(shí)間到達(dá)t1時(shí),將該反應(yīng)體系溫度迅速上升到T2,并維持該溫度。請(qǐng)?jiān)谠搱D中畫(huà)出t1時(shí)刻后溶液的pH變化總趨勢(shì)曲線。 (3)利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有　　　　　　　　　　　　　(寫(xiě)出2個(gè))。 (4)下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是　　　　。 A.NH4Cl B.Na2CO3 C.HOCH2CH2OH D.HOCH2CH2NH2 答案　(共14分) (1)2ΔH2-ΔH1 (2)①< ②T1-T2區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,所以CO2被捕獲的量隨溫度升高而提高。T4-T5區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡,由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以不利于CO2捕獲 ③ (3)降低溫度;增加CO2濃度(或分壓) (4)B、D 考點(diǎn)二　硅及無(wú)機(jī)非金屬材料 1.(2017北京理綜,6,6分)古絲綢之路貿(mào)易中的下列商品,主要成分屬于無(wú)機(jī)物的是(　　) A.瓷器 B.絲綢 C.茶葉 D.中草藥 答案　A 2.(2015江蘇單科,8,2分)在給定條件下,下列選項(xiàng)中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)的是(　　) A.粗硅SiCl4Si B.Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg C.Fe2O3FeCl3(aq)無(wú)水FeCl3 D.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]OH(aq)Ag 答案　A 3.(2014重慶理綜,1,6分)下列物質(zhì)的使用不涉及化學(xué)變化的是　(　　) A.明礬用作凈水劑 B.液氨用作制冷劑 C.氫氟酸刻蝕玻璃 D.生石灰作干燥劑 答案　B 4.(2014福建理綜,9,6分)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(　　) X Y Z ① NaOH溶液 Al(OH)3 稀硫酸 ② KOH溶液 SiO2 濃鹽酸 ③ O2 N2 H2 ④ FeCl3溶液 Cu 濃硝酸 A.①③ B.①④ C.②④ D.②③ 答案　B 5.(2013廣東理綜,11,4分)下列措施不合理的是(　　) A.用SO2漂白紙漿和草帽辮 B.用硫酸清洗鍋爐中的水垢 C.高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅 D.用Na2S作沉淀劑,除去廢水中的Cu2+和Hg2+ 答案　B 6.(2014安徽理綜,27,14分)LiPF6是鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的電解質(zhì)。某工廠用LiF、PCl5為原料,低溫反應(yīng)制備LiPF6,其流程如下: 已知:HCl的沸點(diǎn)是-85.0 ℃,HF的沸點(diǎn)是19.5 ℃。 (1)第①步反應(yīng)中無(wú)水HF的作用是　　　　、　　　　。反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是　　　　　　　　　　　　(用化學(xué)方程式表示)。無(wú)水HF有腐蝕性和毒性,工廠安全手冊(cè)提示:如果不小心將HF沾到皮膚上,可立即用2%的　　　　溶液沖洗。 (2)該流程需在無(wú)水條件下進(jìn)行,第③步反應(yīng)中PF5極易水解,其產(chǎn)物為兩種酸,寫(xiě)出PF5水解的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)第④步分離采用的方法是　　　　;第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是　　　　。 (4)LiPF6產(chǎn)品中通常混有少量LiF。取樣品w g,測(cè)得Li的物質(zhì)的量為n mol,則該樣品中LiPF6的物質(zhì)的量為　　　　mol(用含w、n的代數(shù)式表示)。 答案　(1)反應(yīng)物　溶劑　SiO2+4HF SiF4↑+2H2O　NaHCO3 (2)PF5+4H2O H3PO4+5HF (3)過(guò)濾　冷凝 (4)w-26n126 (本題部分小題屬于開(kāi)放試題,合理答案均給分) 7.(2013江蘇單科,4,2分)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用正確的是(　　) A.液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱,可用作制冷劑 B.二氧化硅不與強(qiáng)酸反應(yīng),可用石英器皿盛放氫氟酸 C.生石灰能與水反應(yīng),可用來(lái)干燥氯氣 D.氯化鋁是一種電解質(zhì),可用于電解法制鋁 答案　A 8.(2014重慶理綜,8,15分)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人類未來(lái)的資源寶庫(kù)。 (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。 ①M(fèi)gO的熔點(diǎn)比BaO的熔點(diǎn)　　　　(填“高”或“低”)。 ②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　　　　　　　。 ③MgO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(xiě)化學(xué)式)。 (4)月壤中含有豐富的3He,從月壤中提煉1 kg 3He,同時(shí)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。 答案　(1)1　(2)　Na+[OO]2-Na+ (3)①高 ②SiO2+2OH- SiO32-+H2O　原子晶體 ③NaCl,NaClO,Na2CO3 (4)3 950 模擬演練 夯實(shí)基礎(chǔ) 考點(diǎn)一　碳的單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì) 1.(2018吉林四盟校期中聯(lián)考,18)已知甲、乙、丙和X是四種中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì),其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,則甲和X不可能是(　　) A.C、O2 B.SO2、NaOH溶液 C.Cl2、Fe D.Al、NaOH溶液 答案　D 2.(2018江西西路片七校一聯(lián),15)由氧化銅、氧化鐵組成的混合物m g,加入0.8 molL-1的鹽酸500 mL時(shí)固體恰好完全溶解。若將m g該混合物在足量的一氧化碳中加熱完全反應(yīng),冷卻后固體質(zhì)量為(　　) A.3.2 g B.(m-1.6)g C.(m-3.2)g D.無(wú)法計(jì)算 答案　C 3.(2017河北唐山一中調(diào)研,8)氣體X可能由NH3、Cl2、HBr、CO2中的一種或幾種組成,已知?dú)怏wX通入AgNO3溶液中產(chǎn)生淺黃色沉淀,該沉淀不溶于稀硝酸,若將氣體X通入澄清石灰水中,無(wú)沉淀產(chǎn)生。則下列有關(guān)氣體X的說(shuō)法中正確的是(　　) ①一定含有HBr,可能含有CO2 ②一定不含CO2 ③一定不含NH3、Cl2 ④可能含有Cl2、CO2 A.只有① B.只有③ C.①和③ D.②③ 答案　C 4.(2017遼寧沈陽(yáng)東北育才高中一模,11)下列有關(guān)溶液中離子存在和轉(zhuǎn)化的表達(dá)合理的是(　　) A.向0.1 molL-1、pH=1的NaHA溶液中加入NaOH溶液:HA-+OH- A2-+H2O B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將1.12 L CO2氣體通入1 L 0.1 molL-1的NaAlO2溶液中:CO2+2H2O+AlO2- Al(OH)3↓+HCO3- C.由水電離出的c(H+)=110-12 molL-1的溶液中可能大量存在K+、I-、Mg2+、NO3- D.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液使SO42-完全沉淀:NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH- NH3H2O+Al(OH)3↓+2BaSO4↓ 答案　D 5.(2017福建漳州聯(lián)考,9)“類推”是一種重要的學(xué)習(xí)方法,但有時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤,下列類推結(jié)論正確的是(　　) A.向澄清石灰水中通入過(guò)量CO2,先有白色沉淀后沉淀消失;則向澄清石灰水中通入過(guò)量SO2,也是先有白色沉淀后沉淀消失 B.ⅣA族元素氫化物沸點(diǎn)順序是GeH4>SiH4>CH4,則ⅤA族元素氫化物沸點(diǎn)順序是AsH3>PH3>NH3 C.晶體中有陰離子,必有陽(yáng)離子;則晶體中有陽(yáng)離子,必有陰離子 D.干冰(CO2)是分子晶體,則SiO2也是分子晶體 答案　A 6.(2016山東師大附中一測(cè),12)下列反應(yīng)中,改變反應(yīng)物的用量或濃度,不會(huì)改變生成物的是(　　) A.銅和硝酸反應(yīng) B.二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中 C.細(xì)鐵絲在氯氣中燃燒 D.氯化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 答案　C 7.(2017福建寧德質(zhì)量檢查模擬,15)為探究某鐵碳合金與濃硫酸在加熱條件下的反應(yīng)的部分產(chǎn)物,并測(cè)定鐵碳合金中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,并完成以下實(shí)驗(yàn)探究。 (1)往圓底燒瓶中加入m g鐵碳合金,并滴入過(guò)量濃硫酸,未點(diǎn)燃酒精燈前,A、B均無(wú)明顯現(xiàn)象,其原因是:①常溫下碳與濃硫酸不反應(yīng);②　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)點(diǎn)燃酒精燈,反應(yīng)一段時(shí)間后,從A中逸出氣體的速率仍然較快,除因反應(yīng)溫度較高外,還可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)裝置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)甲同學(xué)觀察到裝置C中有白色沉淀生成,他得出了使澄清石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳。裝置A中能產(chǎn)生二氧化碳的化學(xué)方程式為　　　　　　　。 (5)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的,他認(rèn)為為了確認(rèn)二氧化碳的存在,需在裝置B和C之間添加裝置M。裝置E、F中盛放的試劑分別是　　　　　　　、　　　　　　。重新實(shí)驗(yàn)后觀察到裝置F中的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)有些同學(xué)認(rèn)為合金中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可用酸性KMnO4溶液來(lái)測(cè)定(5Fe2++MnO4-+8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O)。測(cè)定鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)步驟如下: Ⅰ.往燒瓶A中加入過(guò)量銅使溶液中的Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe2+,過(guò)濾,得到濾液B; Ⅱ.將濾液B稀釋為250 mL; Ⅲ.取稀釋液25.00 mL,用濃度為c molL-1的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定實(shí)驗(yàn)所需KMnO4溶液體積的平均值為V mL。 ①步驟Ⅱ中,將濾液B稀釋為250 mL需要用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還必須要用到的是　　　　　　　　　。 ②判斷滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③鐵碳合金中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　 。 答案　(1)常溫下Fe在濃硫酸中發(fā)生鈍化 (2)鐵、碳在硫酸溶液中形成原電池 (3)檢驗(yàn)SO2的存在 (4)C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O (5)酸性KMnO4溶液或溴水(或其他合理答案)　品紅溶液　品紅溶液不褪色或無(wú)明顯現(xiàn)象 (6)①250 mL容量瓶 ②滴入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液,溶液呈淺紫色,且30 s內(nèi)不褪色 ③280cVm% 考點(diǎn)二　硅及無(wú)機(jī)非金屬材料 8.(2018吉林四盟校期中聯(lián)考,4)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A.硅太陽(yáng)能電池、計(jì)算機(jī)芯片、光導(dǎo)纖維都用到硅單質(zhì) B.水晶鏡片、石英鐘表、瑪瑙手鐲含有SiO2 C.水泥路橋、門(mén)窗玻璃、磚瓦、陶瓷餐具所用材料為硅酸鹽 D.熔融燒堿時(shí)不能使用普通玻璃坩堝、石英坩堝和陶瓷坩堝 答案　A 9.(2018江西西路片七校一聯(lián),1)化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.常用的食品保鮮膜、保鮮袋的成分是聚氯乙烯 B.在食品袋中放入盛有硅膠和鐵粉的透氣小袋,可防止食物受潮、氧化變質(zhì) C.單質(zhì)銅制成“納米銅”時(shí)具有非常強(qiáng)的化學(xué)活性,在空氣中可以燃燒,說(shuō)明“納米銅”的還原性比銅片更強(qiáng) D.現(xiàn)代科技已經(jīng)能夠拍到氫鍵的“照片”,直觀地證實(shí)了水分子間的氫鍵是一個(gè)水分子中的氫原子與另一個(gè)水分子中的氧原子間形成的化學(xué)鍵 答案　B 10.(2017江西六校聯(lián)考,1)化學(xué)與社會(huì)、生產(chǎn)、生活緊密相關(guān)。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.石英只能用于生產(chǎn)玻璃 B.從海水中提取物質(zhì)不一定要通過(guò)化學(xué)反應(yīng)才能實(shí)現(xiàn) C.二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),故常用氫氧化鈉溶液作為雕刻玻璃的試劑 D.為了提高土壤肥力,往往將碳銨與熟石灰混合使用 答案　B 11.(2016河北百校聯(lián)盟一聯(lián),7)下列變化不能通過(guò)一步反應(yīng)完成的是(　　) A.Al→NaAlO2 B.Na2CO3→NaOH C.SiO2→H2SiO3 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3 答案　C 12.(2016河南信陽(yáng)、三門(mén)峽第一次大聯(lián)考,20)金屬鋁質(zhì)輕且有良好的防腐蝕性,在國(guó)防工業(yè)中有非常重要的作用,利用鋁熱反應(yīng)完成鋼軌的焊接非常方便迅速。完成下列填空: (1)在特制漏斗中將鋁熱劑混合均勻后,引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)硅與鋁同周期,地殼里硅、鋁的含量為硅　　　　鋁(填“>”“<”或“=”)。工業(yè)上制備金屬鋁的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)SiO2是硅酸鹽玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分,Na2CaSi6O14也可寫(xiě)成Na2OCaO6SiO2,鈉長(zhǎng)石(NaAlSi3O8)的氧化物形式為　　　　　　　　,長(zhǎng)石是鋁硅酸鹽,不同類長(zhǎng)石其氧原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同,由此可推知鈣長(zhǎng)石的化學(xué)式為　　　　　　　。 (4)某鋁合金由Al、Si、Cu、Mg組成。①稱取100 g該鋁合金樣品,分成等質(zhì)量的A、B兩份。向A份加入足量NaOH溶液,B份加入足量的稀鹽酸。②待兩份反應(yīng)物都充分反應(yīng)之后,稱得濾渣質(zhì)量相差1.60 g,收集得到的兩份氣體的體積相差2 240 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。則樣品中Si和Mg的物質(zhì)的量分別是n(Si)=　　　　和n(Mg)=　　　　。 答案　(1)鋪上一層KClO3粉末,點(diǎn)燃插入的鎂條 (2)>　2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ (3) Na2OAl2O36SiO2　CaAl2Si2O8 (4)0.4 mol　0.6 mol 能力提升 (滿分65分　時(shí)間:30分鐘) 一、選擇題(每小題6分,共36分) 1.(人教必1,四-1-10,變式)下列關(guān)于SiO2和CO2的說(shuō)法中正確的是(　　) A.CO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐 B.CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸 C.CO2是酸性氧化物,SiO2是兩性氧化物 D.CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子構(gòu)成的 答案　A 2.(2018河南、河北重點(diǎn)高中一聯(lián),8)實(shí)驗(yàn)室用H2還原SiHCl3(沸點(diǎn):31.85 ℃)制備純硅的裝置如圖所示(夾持儀器和尾氣處理裝置略去)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.裝置Ⅱ、Ⅲ中依次盛裝的是濃H2SO4、冰水 B.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先加熱管式爐,再打開(kāi)盛裝稀硫酸的分液漏斗活塞 C.為鑒定制得的硅中是否含微量鐵單質(zhì),需要用到的試劑為鹽酸、雙氧水、硫氰化鉀溶液 D.該實(shí)驗(yàn)中制備氫氣的裝置也可用于氫氧化鈉溶液與氯化銨固體反應(yīng)制備氨氣 答案　C 3.(2018河北武邑中學(xué)三調(diào),20)球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X。實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)定化合物X的組成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下: 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A.固體2是氧化鐵 B.X的化學(xué)式可表示為Fe3C2 C.溶液甲加熱、蒸發(fā)、灼燒也可得到24.0 g固體 D.X與足量的熱濃硝酸反應(yīng)有NO2和CO2生成 答案　B 4.(2017四川成都五校聯(lián)考,2)化學(xué)與環(huán)境、材料、信息、能源關(guān)系密切。下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,既能殺菌消毒又能凈水 B.“光化學(xué)煙霧”“臭氧空洞”的形成都與氮氧化物有關(guān) C.盡量使用含12C的產(chǎn)品,減少使用含13C或14C的產(chǎn)品符合“促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)”宗旨 D.高純度的二氧化硅廣泛應(yīng)用于制作光導(dǎo)纖維,光導(dǎo)纖維遇強(qiáng)堿會(huì)“斷路” 答案　C 5.(2017福建漳州八校聯(lián)考,7)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.手機(jī)外殼上貼的碳纖維外膜是一種新型的有機(jī)高分子材料 B.綠色化學(xué)的核心是對(duì)產(chǎn)生的污染進(jìn)行治理 C.氯化銨、二氧化硫溶于水都能導(dǎo)電,所以它們都屬于電解質(zhì) D.云、煙、霧等均能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象 答案　D 6.(2017河北衡水中學(xué)期中,18)將一定體積的CO2通入V L NaOH溶液中,已知NaOH完全反應(yīng),若在反應(yīng)后的溶液中加入足量石灰水,得到a g沉淀;若在反應(yīng)后的溶液中加入足量CaCl2溶液,得到b g沉淀,則下列說(shuō)法正確的是(　　) A.參加反應(yīng)的CO2的體積為0.224a L B.用上述數(shù)據(jù)不能確定NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度 C.若a=b,則CO2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物中只有Na2CO3 D.b可能等于a、小于a或大于a 答案　C 二、非選擇題(共29分) 7.(2017吉林通化一檢,21)(14分)在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得納米級(jí)碳酸鈣(粒子直徑在1~100 nm之間)。下圖所示A~E為實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的裝置(部分固定夾持裝置略去),請(qǐng)根據(jù)要求回答問(wèn)題。 (1)實(shí)驗(yàn)室制取、收集干燥的NH3,需選用上述裝置,接口連接順序是(選填字母):a接　　　,　　　接　　　,　　　接h;用A裝置制取NH3的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)用下圖所示裝置也可以制取NH3,則圓底燒瓶中的固體可以選用　　　(選填字母編號(hào))。 A.堿石灰　　　B.生石灰　　　C.無(wú)水氯化鈣 D.無(wú)水硫酸銅　　　E.燒堿 (3)向濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2氣體制納米級(jí)碳酸鈣時(shí),應(yīng)先通入的氣體是　　　,試寫(xiě)出制納米級(jí)碳酸鈣的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案,判斷所得碳酸鈣樣品顆粒是否為納米級(jí):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)d　e　g　f 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O (2)ABE (3)NH3　CaCl2+CO2+2NH3+H2O CaCO3↓+2NH4Cl (4)取少量樣品和水混合形成分散系,用一束可見(jiàn)光照射,若出現(xiàn)一條光亮的通路,則是納米級(jí),否則不是 8.(2016江西九江七校一聯(lián),18)(15分)硫酸亞錫(SnSO4)是一種重要的硫酸鹽,廣泛應(yīng)用于鍍錫工業(yè)。某研究小組設(shè)計(jì)的SnSO4制備路線如下: 查閱資料: Ⅰ.酸性條件下,錫元素在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式,Sn2+易被氧化; Ⅱ.SnCl2易水解生成堿式氯化亞錫。 回答下列問(wèn)題: (1)錫原子的核電荷數(shù)為50,與碳元素位于同一主族,錫元素在周期表中的位置是　　　　　　　　。 (2)SnCl2粉末需加濃鹽酸進(jìn)行溶解,請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)加入Sn粉的作用有兩個(gè):①調(diào)節(jié)溶液pH,②　　　　　　　　　　　　。 (4)反應(yīng)Ⅰ中得到的沉淀是SnO,得到該沉淀的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)酸性條件下,SnSO4還可以用作雙氧水去除劑,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是　 。 答案　(1)第五周期第ⅣA族 (2)SnCl2易發(fā)生水解:SnCl2+H2O Sn(OH)Cl+HCl,加入鹽酸,使該平衡向左移動(dòng),抑制Sn2+水解 (3)防止Sn2+被氧化 (4)Sn2++CO32- SnO↓+CO2↑ (5)Sn2++H2O2+2H+ Sn4++2H2O