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1、1 2019年高考理科综合化学知识点总结总复习 专题七 碳、硅及其化合物无机非金属材料 考点 1 碳、硅及其化合物 1. 高考组合题 下列叙述不正确的是() A.2015 江苏 ,4A 元素 C 的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B.2015 上海 ,11C硬度 :晶体硅 H2SiO3 D.2016 浙江理综 ,9AX( 碳元素 )与 Y( 氧元素 )能形成多种化合物,一般条件下都能与Z(钠元素 ) 的最高价氧化物的水化物发生反应 5.用四种溶液进行实验,下表中 “ 操作及现象 ” 与“ 溶液 ” 对应关系错误的是() 选项操作及现象溶液 A 通入 CO2,溶液变浑浊。 再升温至 65
2、以上 ,溶液 变澄清 C6H5ONa 溶液 B 通入 CO2,溶液变浑浊。 继续通 CO2至过量 ,浑浊消 失 Na2SiO3溶液 C 通入 CO2,溶液变浑浊。 再加入品红溶液,红色褪去Ca(ClO)2溶液 D 通入 CO2,溶液变浑浊 ,继续通 CO2至过量 ,浑浊消 失,再加入足量NaOH 溶液 ,又变浑浊 Ca(OH)2溶液 6.给定条件下 ,下列选项中所示的物质间的转化关系均能一步实现的是() A.SSO2BaSO4 B.SiO2H2SiO3Na2SiO3(aq) 3 C.MgCl2 6H2OMgCl2Mg D.CuSO4(aq)Cu(OH)2悬浊液Cu2O 7.下列表示物质用途的离
3、子方程式或化学方程式不正确的是() A.用硅酸钠与盐酸反应制备硅胶:SiO3 2-+2H+ H2SiO3(胶体 ) B.用二氧化硅与烧碱溶液反应制备硅酸钠:SiO2+OH - SiO3 2-+ H 2O C.用铝热法炼铁:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 D.用氯气与石灰乳反应制备漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 8. 2018 合肥高三调研将一定量的碳酸氢钠(含少量氯化钠)固体加热一段时间后,再加入足 量的盐酸完全反应。下列有关叙述正确的是() A.原固体中碳酸氢钠含量越高,钠元素的含量也越高 B.若加热后原固体质量减少3.1 g,则原固体中碳酸氢
4、钠的质量为8.4 g C.若反应后溶液中含0.1 mol Na + ,原固体的质量可能为 8.0 g D.原固体分解越完全,消耗盐酸的量越少 9. 2015 上海 ,19,4 分双选 离子方程式2Ca 2+3HCO 3 - +3OH - 2CaCO3 +C O3 2- +3H2O 可以 表示() A.Ca(HCO3)2与 NaOH 溶液反应 B.NaHCO3与澄清石灰水反应 C.Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应 D.NH4HCO3与澄清石灰水反应 10.昆仑玉的主要成分是由透闪石和阳起石组成的纤维状微晶结合体,透闪石的主要化学成分 为 Ca2Mg5Si8O22(OH)2。下列有关说法不正确的
5、是() A.透闪石的主要化学成分可表示为2CaO 5MgO 8SiO2 H2O B.透闪石中Mg 的质量分数是Ca 的质量分数的1.5 倍 C.1 mol Ca2Mg5Si8O22(OH)2与足量的盐酸作用 ,至少需要14 mol HCl D.透闪石是一种新型无机非金属材料,难溶于水 11.草酸亚铁晶体(FeC2O4 2H2O)呈淡黄色。 某化学兴趣小组为探究草酸亚铁晶体的化学性质, 进行了一系列实验探究。请回答下列问题: (1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液 ,振荡 ,发现溶液逐渐变 为棕黄色 ,并检测到有二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有(填“ 氧化性 ”
6、 或 “ 还原性 ”)。若反应中消耗1 mol FeC2O4 2H2O,则参加反应的KMnO 4为 mol。 (2)资料表明在密闭容器中加热到400 时 ,草酸亚铁晶体可完全分解,生成几种氧化物,残留 物为黑色固体。根据教材中所介绍的铁的氧化物的性质,对黑色固体的成分提出如下假设。 假设一 :全部是 FeO; 假设二 :; 4 假设三 :。 (3)为验证假设一是否成立,进行如下探究,请你完成表中的内容。 实验步骤 (不要求写出具体操作过程) 预期实验现象和结论 取少量黑色固体于试管中, 考点 2 无机非金属材料 12.下列说法正确的是() A.光导纤维的主要成分是硅 B.常用氢氟酸 (HF)刻
7、蚀玻璃 C.制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英 D.实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液 13.某化学家指出Si 与 NaOH 溶液的反应 ,首先是 Si 与 OH -反应 ,生成 SiO 4 4- ,然后 SiO4 4-迅速水 解生成 H4SiO4,下列有关说法正确的是 () A.原硅酸钠 (Na4SiO4)能迅速水解 ,且水解后呈碱性,故 Na4SiO4为弱电解质 B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品 C.2HCl+Na2SiO3H2SiO3 +2NaCl说明 Cl 的非金属性大于Si 的 D.半导体工业所说的“ 从沙滩到家庭” 是指将二氧化硅制成晶体硅 14.(1
8、)传统硅酸盐陶瓷都是以为原料 ,经而成的。制备普 通玻璃的化学方程式为、;水泥是以和 为主要原料 ,经研磨、 混合后在水泥回转窑中,再加入适量,研成细粉就得到 普通水泥。 (2)人工合成的硅橡胶是一种耐高温、低温,耐油的橡胶 ,常用于制造火箭、导弹、飞机的零件 和人造心脏、人造血管等。现以为原料合成硅橡胶(),发生反 应的主要反应类型有、。 答案 1.A常见的碳单质的同素异形体有金刚石、石墨、C60等,A 项错误。金刚石的硬度大于晶 体硅的 ,B 项正确。石英砂经过还原、提纯可得单晶硅,C 项正确。硅胶多孔,吸水性强 ,可用作 食品干燥剂 ,D 项正确。 5 2.CDSiO2不与 HCl 反应
9、 ,SiO2先与 C 在高温条件下反应生成 Si 单质后 ,再与 Cl2在高温条 件下反应生成SiCl4,故 C 项符合题意 ;SiO2不与水反应 ,不能一步转化为H2SiO3,SiO2先与 NaOH 溶液反应转化为Na2SiO3后,再与盐酸反应转化为 H2SiO3,故 D 项符合题意。 3.(1)含有硅、 碳的铁合金 (或硅铁 )(1 分)(2)石英砂、 纯碱和石灰石 (3 分)(3)SiO2+3C SiC+2CO (2分)金刚砂 (1分)金刚石 (或单晶硅 )(1分 )精馏 (或蒸馏 )(1 分)H2SiO3、 H2、 HCl(3 分) (4)H 2、HCl(2 分) 【解析】(1)反应物
10、是二氧化硅、木炭和铁,所得 “ 金属 ” 应是铁的合金。(2)生产普通玻璃的 原料是纯碱、石灰石和石英砂。(3)SiC 又名金刚砂 ,与金刚石或晶体硅具有相似的结构。 在 SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl 中,SiCl4在常温下呈液态,会成为杂质。由于SiCl4与 SiHCl3沸 点相差较大 ,因此可用蒸馏的方法进行分离。SiHCl3完全水解的化学方程式为SiHCl 3+3H2O H2SiO3 +H2 +3HCl。(4)氯碱工业的产品是NaOH、H2、Cl2,其中 H2、Cl2反应可制备 HCl 。H2、HCl 都是制备硅工艺中的原料。 4.CCO 不属于酸性氧化物,与 NaOH 溶液
11、不反应 ,A、 D 项错误。磨口玻璃中的SiO2与 NaOH 溶液反应生成Na2SiO3,使瓶塞与瓶口黏结不易打开 ,B 项错误。 5.BA 项 ,CO2+H2O+NaHCO3,升温至65 以上 ,C6H5OH 完全溶解 ,溶液 变澄清。B 项,CO2+Na2SiO3+H2O Na2CO3+H2SiO3 ,H2SiO3与 CO2不反应 ,浑浊不会消失。 C 项 ,CO2+Ca(ClO)2+H2OCaCO3 +2HClO, 溶液变浑浊后加入品红溶液,品红被HClO 氧化 褪色。 D 项 ,首先发生反应CO2+Ca(OH)2 CaCO3 +H2O,继续通CO2,生成可溶于水的 Ca(HCO3)2,
12、再加入足量的NaOH 溶液 ,则有 2NaOH+Ca(HCO3)2CaCO3 +Na2CO3+2H2O,溶 液又变浑浊。 6.DA 项,SO2和 BaCl2溶液不反应 ,弱酸不能制强酸 ;B 项,SiO2不溶于水 ,也不与水反应;C 项,MgCl 2 6H2O 须在 HCl 的氛围中加热才能得到MgCl2固体 ;D 项,CuSO4溶液和过量 NaOH 溶液反应生成Cu(OH) 2 悬浊液 ,Cu(OH) 2悬浊液和葡萄糖在加热条件下反应生成Cu2O 沉 淀,C6H12O6+2Cu(OH)2+NaOH CH2(OH)(CHOH)4COONa+Cu2O +3H2O,所以能实现一步转 化。 7.BB
13、 项离子方程式电荷不守恒、原子不守恒,正确的离子方程式为SiO2 +2OH - SiO3 2-+ H2O,B 项错误。 8.C由 NaHCO3和 NaCl 的化学式可知 ,碳酸氢钠含量越高 ,钠元素的含量越低,A 项错误。“ 加 热后原固体质量减少3.1 g”,不能确定NaHCO 3是否完全分解 ,故无法确定原固体中 NaHCO3 的质量 ,B 项错误。由“ 反应后溶液中含0.1 mol Na +” 可知 ,若固体只含 NaHCO3时,质量为 8.4 g; 若固体只含NaCl 时,质量为 5.85 g,根据中间值法可知C 项正确。足量的盐酸与固体反应生成 NaCl,根据钠元素守恒可知,消耗的H
14、Cl 的物质的量等于固体中NaHCO3的物质的量 ,而与 NaHCO3是否分解完全无关 ,D 项错误。 9.ABA 项,Ca(HCO3)2与 NaOH 按物质的量之比 23 反应可以得到题干给出的离子方程式, 正确。 B 项,NaHCO3与 Ca(OH)2按物质的量之比32 反应可以得到题干给出的离子方程式, 6 正确 ;C 项,得到的离子方程式为Ca 2+HCO 3 - +OH - CaCO3 +H2O,错误 ;D 项,离子方程式中 应含 NH4 +、NH 3 H2O,错误。 10.D依据将硅酸盐改写为氧化物形式的表示方法可判断,A 项正确 ;1 mol 透闪石中 Mg 的质 量为 120
15、g,是 Ca 的 1.5 倍,B 项正确 ;透闪石与盐酸作用时,SiO2与盐酸不反应 ,其他金属氧化 物则转化为金属氯化物,根据氯原子守恒知,C 项正确 ;由透闪石的组成知它属于传统的硅酸 盐材料 ,难溶于水 ,D 项错误。 11.(1)还原性0.6(2)全部是 Fe3O4 是 FeO 和 Fe3O4的混合物 (3) 实验步骤 (不要求写出具体操作过程) 预期实验现象和结论 取少量黑色固体于试管中,加入适量稀盐 酸 ( 或 稀 硫 酸 ) 溶 解 ,再 向 溶 液 中 加 入 KSCN 溶液 若溶液不变红色,则假设一成立 ; 若溶液变红色 ,则假设一不成立 【解析】(1)溶液变为棕黄色,并检测
16、到有二氧化碳气体生成,这说明草酸亚铁具有还原性。 FeC2O4中铁元素为 +2 价,碳元素为 +3 价,1 mol FeC2O4 2H2O 可失去 3 mol 电子 ,而 1 mol KMnO4可得到 5 mol 电子 ,则反应中 FeC2O4 2H2O 与 KMnO 4的物质的量之比为 53,反应中 消耗 1 mol FeC2O4 2H2O,则参加反应的 KMnO4为 0.6 mol。 (2)铁的氧化物中呈黑色的有 FeO 和 Fe3O4。(3)FeO 与稀盐酸 (或稀硫酸 )反应生成Fe 2+, Fe2+与 KSCN 不反应 ,但 Fe 3O4或 FeO 和 Fe3O4的混合物与稀盐酸(或
17、稀硫酸 )反应均会生成Fe3+,Fe3+与 KSCN 反应使溶液变红色。 据此可设计方案对假设进行验证。 12.BA 项,光导纤维的主要成分是二氧化硅,错误 ;C 项,制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰 石、石英 ,错误 ;D 项,保存氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶,因为 NaOH 与玻璃的主要 成分 SiO2反应生成硅酸钠,会使瓶塞和瓶口黏结在一起,错误。 13.DA 项,Na4SiO4在水溶液里完全电离 ,所以 Na4SiO4为强电解质 ,Na4SiO4是强碱弱酸盐, 溶液中 SiO4 4-迅速水解导致溶液呈碱性 ,错误 ;B 项,石英玻璃的主要成分是二氧化硅,所以石英 玻璃不属于硅酸盐
18、产品,普通玻璃、陶瓷、水泥的主要成分都是硅酸盐,这三种物质属于传统 硅酸盐产品 ,错误 ;C 项,该反应说明HCl 的酸性大于H2SiO3 的,但 HCl 不是 Cl 的最高价氧化 物对应的水化物,所以该反应不能说明Cl 的非金属性大于Si 的,错误 ;D 项,沙子的主要成分是 二氧化硅 ,硅芯片的主要成分是硅,二氧化硅被焦炭还原生成粗硅,粗硅再经提纯得到纯硅,所 以半导体工业所说的“ 从沙滩到家庭” 是指将二氧化硅制成晶体硅,正确。 14.(1)黏土高温烧结Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2 黏 土石灰石煅烧石膏 (2)水解反应 (或取代
19、反应 )缩聚反应 【解析】陶瓷、玻璃、水泥是使用量最大的无机非金属材料,硅橡胶是具有特殊功能的含 硅物质。 (1)传统硅酸盐陶瓷都是以黏土为原料,经高温烧结而成的。制备普通玻璃的原料为 7 纯碱、石灰石和石英砂,在玻璃窑中熔融时发生反应的化学方程式为Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2 。制备普通水泥的原料是黏土和石灰石,在水泥 回转窑中煅烧后,再加入适量石膏。 (2)硅与碳同主族,根据元素周期律知,二甲基二氯硅烷的化 学性质与卤代烃相似,水解时氯原子被羟基取代:+2H2O +2HCl, 生 成的二甲基硅二醇性质与二元醇类似,可以发生分子间脱水缩聚形成高分子“ 醚 ” 类 : +(n-1)H2O,发生反应的主要反应类型有水解反应(或取代反应 ) 和缩聚反应。