专题十二：硅及其化合物.pdf

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1、1 专题十二：碳、硅及其化合物复习题型练习 一、碳及其化合物 1. 正误判断，正确的打“”，错误的打“”。 （1）石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应 (2) 12C、13C、14C是碳的三种同素异形体 （3）向 Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失 （4）向 Ca(ClO)2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失 （5）向 CaCl2溶液中通入CO2，无明显现象，若先通入NH3再通 CO2，溶液会变浑浊 （6）向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2气体，有晶体析出 （7）向饱和NaCl 的氨溶液中通入过量CO2气体，有晶体析

2、出 （8）向 NaAlO2溶液中通入CO2气体，一开始有白色沉淀生成，CO2过量，沉淀溶解 (9) 向 CaCl2溶液中通入CO2气体，一开始有白色沉淀生成，CO2过量，沉淀溶解 2.常温下，不可能与小苏打溶液反应生成二氧化碳气体的物质是 A酸溶液B碱溶液C盐溶液D氧化物 3.下列反应过程符合如图所示关系的是（） A. 向 Ba（NO3）2溶液中通入 SO2气体至过量 B. 向 Na2SiO3溶液中通入 HCl 气体至过量 C. 向澄清石灰水中通入CO2气体至过量 D. 向 NaAlO2溶液中通入 HCl 气体至过量 4下列除杂方法中不正确的是（） 选项所需气体杂质气体除杂试剂操作方法 A C

3、O2HCl 饱和 Na2CO3溶液洗气 B SO2HCl 饱和 NaHSO3溶液洗气 C Cl2HCl 饱和 NaCl溶液洗气 D N2O2铜粉加热 5将过量CO2通入 NaOH和 Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的质量（ m）和通入 CO2（V）关系 图，正确的是 6.用 1 L 1.0 mol/L NaOH 溶液吸收0.8 mol CO2， 所得溶液中的 CO32-和 HCO3-的物质的量浓度之比约是 （） A.13 B.12 C.23 D.3 2 7.甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系： 下列有关物质的推断不正确的是 A若甲为焦炭，则

4、丁可能是O2 B若甲为 SO2，则丁可能是氨水 C若甲为 Fe，则丁可能是盐酸 D若甲为NaOH 溶液，则丁可能是CO2 （2015 天津卷 5）8.室温下，将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100mL 溶液，向溶液中加入下列 物质。有关结论正确的是（） 加入的物质结论 A 50mL 1 mol L 1H 2SO4反应结束后，c(Na +)=c(SO 4 2) B 0.05molCaO 溶液中 错误！未找到引用源。增大 C 50mL H2O 由水电离出的c(H +) c(OH )不变 D 0.1molNaHSO4固体 反应完全后，溶液pH 减小， c(Na+)不变 9.水蒸气通过灼

5、热的焦炭后，流出气体的主要成分是CO和 H2,还有 CO2和水蒸气等。请用下图中提 供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气中有CO和 H2。（加热装置和导管等 在图中略去） （1）盛 NaOH 溶液的装置用途是（2）仪器 B中需加入试剂是_ _ 所发生反应的化学方程式是：。 （3）仪器 C 中需加入试剂是：，其目的是。 （4）按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序： gab。 （5）能证明混合气中含有CO的实验依据是。 （6）能证明混合气中含有H2的实验依据是。 二、硅及其化合物、无机非金属材料 10. 正误判断，正确的打“”，错误的打“” （1）硅在自然界中只以化合态

6、的形式存在 （2）Si 和 SiO2都可用于制造光导纤维 （3）非金属性：C Si ，则热稳定性：CH4SiH4 （4）SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸 （5）硅胶作干燥剂是利用其多孔、吸附水分的能力强 （6）铝在空气中必须出良好的抗腐蚀性，说明铝极难与氧气反应 （7） 明矾可用于饮水的消毒杀菌 （8）光导纤维比普通电缆有更强的传输信息能力，是因为其导电能力强 （9）为测定熔融氢氧化钠的导电性，将氢氧化钠固体放在石英坩埚或陶瓷坩埚中加热熔化 （10）水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 2 （11）合成纤维和光导纤维都是无机非金属材料 （12）用石英制成光导纤维，由水

7、玻璃制硅胶都是化学变化 （13）红宝石、玛瑙、水晶、钻石等装饰品的主要成分都不相同 （14）Na2SiO3俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂的原料 （15）晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大 （16）可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品 （17）SiO2可与 NaOH 溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知SiO2为两性氧化物 （18）由 SiO2不能与水反应生成H2SiO3，可知 SiO2不是 H2SiO3的酸酐 （19）玻璃是一种晶体，有较高的熔点 （20）水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱 （21）光导纤维、碳纳米管、氮化硅结构陶瓷等都是新型无机非金属材料 （22）普通

8、玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品 （23）工业生产玻璃和水泥，均需要用纯碱为原料 （24）制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂 （25）钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同 （26）水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂 （27）青石棉 Na2Fe5Si8O22(OH)2 的化学组成可表示为Na2O 3FeO Fe2O3 8SiO2H2O （2017 福建质检） 11. “千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，只留清白在人间。” 明代诗人于谦的石灰吟中对“CaCO 3CaO”的转化进行拟人化描述。下列说法正确的是 () A.上述转化属于分解反应B上述转化过程放出大量热

9、C生成的CaO可作氯气的干燥剂D. CaCO3是水泥的主要成分之一 12.下列事实能说明碳的非金属性强于硅的是() A 2C+SiO2=Si+2COB稳定性： CH4SiH4 C CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 D金刚石不导电，晶体硅能导电 13下列叙述正确的是() AH2、D2和 T2互称为同位素，它们的化学性质几乎 样 B二氧化碳、盐酸、氨水分别属于非电解质、强电解质、弱电解质 C胶体和其它分散系的本质区别是丁达尔效应 D硅是一种良好的半导体材料，可以制成计算机芯片和硅太阳能电池 14.下列关于碳和硅的叙述中，正确的是() A. 其氧化物都能与NaOH 溶液反应B. 其单质在加

10、热时都能跟O2反应 C. 其氧化物都能溶于水生成相应的酸D. 碳和硅两种元素共有两种单质 15. 下列离子方程式中书写正确的是( ) A. 水玻璃中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3CO2H2O=2Na CO2 3 H2SiO3 B. 澄清石灰水中通入过量二氧化碳: Ca(OH)2 2CO2=Ca 22HCO 3 C. 二氧化硅与氢氟酸反应：SiO24H 4F=SiF 42H2O D. 二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO22OH =SiO 2 3 H2O 16 AD 是含有同一元素的四种物质，相互之间有如图的转化关系， 其中 A 是单质， D 是最高价氧化物的水化物。那么A 不可能是( ) A.

11、.Si B.Cl2C.Al D S 17.物质 SiO2Na2SO4Na2O2H2SiO3FeCl2中不能用化合反应的方法制得的是 A. B. C.D. 18.(2017邢台质检 )将足量 CO2气体通入水玻璃 (Na2SiO3溶液 )中，然后加热蒸干，再在高温下充分 灼烧，最后得到的固体物质是() A.Na2SiO3B.Na2CO3、 Na2SiO3 C.Na2CO3、 SiO2D.SiO2 19A 是常见固体单质，B、C 为中学化学常见的物质，均含元素X，它们有如下的转化关系（部 分产物及反应条件已略去）。 H A C B A OH + 下列推断正确的是() A元素 X 是铝或硅B反应和互

12、为可逆反应 C元素 X 可能是金属，也可能是非金属D反应和一定为氧化还原反应 20(014 年高考海南 )下列关于物质应用和组成的说法正确的是（） AP2O5可用于干燥 C12和 NH3 B“ 可燃冰 ” 主要成分是甲烷和水 CCC14不可用于鉴别溴水和碘水 DSi和 SiO2都用于制造光导纤维 （2017 全国 II 卷） 21.水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量 的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示： （1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸 的目的是 _，还可使用 _代替硝酸

13、。 （2）沉淀 A 的主要成分是_，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程 式为 _ 。 （ 3）加氨水过程中加热的目的是_ 。沉淀B的主要成分为_ 、 _（填化学式）。 （4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知 钙的含量，滴定反应为： 4 MnO+H +H 2C2O4 Mn 2+CO 2+H2O。实验中称取0.400 g 水泥样 品，滴定时消耗了0.0500 mol L -1 的 KMnO 4溶液 36.00 mL ，则该水泥样品中钙的质量分数 为_。 22.光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，合成光导纤维及氮化硅(一种无机涂

14、层，耐磨、 3 耐高温 )的工艺流程如下： 回答下列问题： 流程中给出的几种物质中，属于原子晶体的是(写化学式 )_ 反应 I 的化学方程式为_ 。 经反应II 所得的四氯化硅粗品中所含的物质含量与性质如下： 组分名称SiCl4 SiHCl3SiH2Cl2HCl BCl3PCl3 质量分数0.545 0.405 0.0462 0.0003 0.00193 0.00157 沸点 /57.6 31.8 8.2 85 12.5 75.5 图中提纯操作X 的名称为 _；PCl3的电子式为 _。 SiHCl 3易与水作用生成硅酸和 H2等，每生成1 mol H2转移 1 mol 电子。SiHCl 3中硅

15、的化合价是 _，SiHCl3通入烧碱溶液反应的总化学方程式为 _。 反应和中尾气的用途为_；反应的化学方程式为_。 23. 锗是 IVA 族元素，它的单质晶体是一种良好的半导体材料，广泛应用于电子工业，锗是可以从 烟道灰（含锗的高价氧化物）提取，其过程如下： 试写出反应的化学方程式 24. （ 2014 全国 II 卷）铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X射线防护材料等。 （1） 铅是碳的同族元素，比碳多 4 个电子层， 铅在周期表的位置为周期，第族： PbO2的酸性比CO2的酸性（填“强”或“弱”）。 （2） PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为。 （3）PbO2可由 P

16、bO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为： PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和 Cu(NO3) 2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电 极 反 应 式， 阴 极 观 察 到 的 现 象 是：若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反 应 式，这 样 做 的 主 要缺 点 是。 （4） PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a 点为样品失重4.0% （）的残留固体，若a 点固体表示为PbO2或 mPbO2?nPbO2，列式计算x 值和 m:n 值。 25.CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2 2H2O

17、制备 CuCl，并验证 其它分解产物。 【查阅资料】 CuCl是一种白色难溶固体，潮湿CuCl在空气中缓慢被氧化 配平潮湿CuCl在空气中被氧化的化学方程式 _CuCl+_O2+_=_3CuOCuCl2 3H2O+_HCl 【实验探究】该小组选用下图装置进行实验（夹持加热仪器略）。 装置 A 用于制取 HCl： NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl，浓硫酸在该反应中体现强酸性和 _ 性； 按实验要求选择上图装置，连接顺序为：a_（按气流方向，用小写字母表示）； 根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下： 连接装置， _；装入药品；打开分液漏斗活塞；控制温度加热硬质玻璃管一段 时间；停止通

18、HCl ，升温继续加热； 步骤是 _；步骤通HCl 的目的是 _； 装置 E中发生反应的离子方程式是_。 【实验分析与改进】 装置 B 中试纸先变蓝后又褪色，经查资料获知过量的Cl2能将 I2氧化。甲同学认为可将湿润的 淀粉 KI 试纸改成足量的淀粉KI溶液以克服Cl2过量的问题， 但小组分析后认为该方案存在一个 明显安全问题：_ 反应结束后，CuCl产品中可能含有少量未分解的CuCl2，乙同学认为只用一种日常生活常见的 液体即可检验 。 该实验方 案为：取少 量固体放入 小试管中， _。 26. （2017 衡水）氮化钙（Ca3N2）是一种重要的化学试剂，通常条件下为棕色易水解的固体。 某小

19、组在实验室制备氮化钙并测定其纯度，设计如下实脸（夹持装置略去）： I 氮化钙的制备。 4 （1）加热条件下，钙和氮气制备氮化钙的反应方程式为_。 （2）按气流由左到右的方向，上述装置合理的连接顺序为 (填仪器接口字母) 。 （3）按连接好的装置进行实验。 实验步骤如下，检查装置气密性，加入药品 ; （请按正确顺序填入下列步骤的字母标号）。 a. 点燃装置C处酒精灯，反应一段时间 b.打开分液漏斗活塞 c. 点徽装置A处酒精灯 d.熄灭装置A处酒精灯 e. 熄灭装置C处酒精灯 f.关闭分液漏斗活塞 装置 B的作用为。 装置 C的硬质玻璃管中的现象为。 （4）设计实验证明Ca3N2中混有钙单质：_

20、。 1.除 4、5、6、7 外打“ ”，其余打“ ” 2-8 BCAAA CB 9.（ 1） 除去CO2（2）氧化铜（ CuO） CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2（3）无水硫酸 铜（ CuSO4）检验 H2O （4）（gab）kjhicd（或 dc）felm（5）原混合气中的 CO2已 被除去，其中CO 与 CuO 反应生成 CO2 使澄清石灰水变浑浊（6）原混合气中的H2O 已被除去， 其中 H2与 CuO 反应生成的H2O 使无水硫酸铜变为蓝色 10.除 1、3、5、16、21、24、25、27 外打“ ”，其余打“ ” 11-20 ABDBD BBADB .21.（

21、 1）将样品中可能存在的Fe 2+氧化为 Fe3+ ； 双氧水 (H2O2) （2） SiO2 (或 H2SiO3)；SiO2+4HF SiF4 +2 H2O （3）防止胶体生成，易沉淀分离；Fe(OH)3 、 错误！未找到引用源。(OH)3 （4） 5Ca 2+5H 2C2O42KMnO4 n(KMnO4)=0.0500mol/L36.00 10 3 mL=1.80 10 3mol n(Ca 2+)=4.50103mol 水泥中钙的质量分数为4.50 10 3mol 40.0g/mol/0.400g 100%=45.0% 22. SiO2Si3N4SiO2+2CSi+2CO 精馏 (或蒸馏

22、) +4 SiHCl 3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2O+ H2 制取盐酸 (或其他合理答案) 3SiCl4 + 4 NH 3 Si3N4 +12 HCl 23.GeO2+4HCl=GeCl4+2H2O ； GeCl4+3H2OH2GeO3+4HCl H2GeO3GeO2H2O ；GeO2 2H2Ge+ 2H2O 24. （1）六；A ；弱（ 2）PbO2+4HCl(浓)=PbCl2+Cl2+2H2O （3）PbO+ClO - = PbO2+Cl - ； Pb 2+2H 2O - 2e - = PbO2+4H + 石墨上包上铜镀层； Pb 2+2e- =Pb； 不能有效利用Pb 2+ （4）x=2 - =1.4 ；= = 25.（ 1）4，1，4H2O=1，2;（2） 难挥发性;（3） degfcbh 或 edgfcbh ； （4）检查装置气密性；抑制 CuCl2水解 （5）H+ + OH =H2O、Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O （6） HCl 易溶于水，易发生倒吸 （7）加少量水后用胶塞盖紧，迅速震荡， 若溶液显蓝色则产品中含CuCl2，若不显蓝色则不含CuCl2 （3 分，步骤、现象、结论各1 分）