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1、新編高考化學備考資料 第一部分　專題十五 碳、硅及其化合物 一、選擇題 1．(2015·北京二中期中)下列說法不正確的是(　　) A．水玻璃可用作木材防火劑 B．硅是制造光導纖維的材料 C．硅是制造太陽能電池的常用材料 D．硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素 解析：A項，水玻璃不能燃燒，可用作木材防火劑；B項，二氧化硅是制造光導纖維的材料；C項，硅是一種常用的半導體材料，常用于制作太陽能電池；D項，硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素。 答案：B 2．(2015·江蘇南通第二次調(diào)研)國務院頒布的《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》提出，2015年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放要

2、比2010年下降17%。下列說法不正確的是(　　) A．CO2屬于酸性氧化物 B．CO2是導致酸雨發(fā)生的主要原因 C．可用Na2CO3溶液捕捉(吸收)CO2 D．使用氫能源替代化石燃料可減少CO2排放 解析：CO2能與堿反應生成鹽和水，屬于酸性氧化物，A項正確；形成酸雨的主要物質(zhì)為SO2和氮的氧化物，B項錯誤；Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3，C項正確；氫氣燃燒生成水，無污染，D項正確。 答案：B 3．(2015·南昌調(diào)研)向一定濃度的NaHCO3溶液中加入適量下列物質(zhì)，能使HCO數(shù)目減少，CO數(shù)目增加的是(　　) A．稀鹽酸 B．Ba(OH)2溶液 C．NaOH

3、溶液 D．Na2SO4溶液 解析：本題考查碳酸鹽和碳酸氫鹽的轉(zhuǎn)化。根據(jù)反應HCO＋OH－===CO＋H2O可看出HCO減少，CO增多。 答案：C 4．(2015·西師大附中、臨川一中聯(lián)考)北京大學和中國科學院的化學工作者已成功研制出堿金屬與C60形成的球碳鹽K3C60，實驗測知該物質(zhì)屬于離子化合物，具有良好的超導性。下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．K3C60中只有離子鍵 B．K3C60中不含共價鍵 C．該晶體在熔融狀態(tài)下能導電 D．C60與12C互為同素異形體 解析：本題考查物質(zhì)中的化學鍵、晶體性質(zhì)、同素異形體等。A項，K3C60中既有離子鍵，也有共價鍵，錯誤；B項，K3C60

4、中含共價鍵，錯誤；C項，該晶體是離子化合物，熔融狀態(tài)下離子能自由移動，能導電，正確；D項，C60是單質(zhì)，12C是原子，不能互稱同素異形體，錯誤。 答案：C 5．(2015·吉林省吉林市期末檢測)下列物質(zhì)①氫氟酸，②濃硫酸，③氫氧化鈉溶液，④碳酸鈉固體，⑤氧化鈣，⑥濃硝酸，在一定條件下能與SiO2反應的有(　　) A．①②⑥ B．全部 C．②③⑥ D．①③④⑤ 解析：本題考查SiO2的有關(guān)性質(zhì)。SiO2不與強酸反應，但常溫下可以與氫氟酸反應，也可以溶于氫氧化鈉溶液，在加熱條件下還可以與碳酸鈉、氧化鈣反應。 答案：D 6. (2015·海口調(diào)研)英國科學家研制出一種名叫“干水”的

5、物質(zhì)(如圖)，“干水”的每一個顆粒都包含一個水滴，這個水滴周圍包裹著一層沙質(zhì)硅膜。這種糖粉狀物質(zhì)的最大特色就是具有強力吸收二氧化碳的能力，具有極高的商業(yè)價值。下列敘述正確的是(　　) A．“干水”就是“干冰” B．“干水”是一種糖類物質(zhì) C．沙質(zhì)硅膜能耐所有的酸堿腐蝕 D．“干水”的應用有利于緩解溫室效應 解析：本題考查化學信息，考查考生理論聯(lián)系實際的能力。由題意可知，“干水”為混合物，則A、B項錯誤；二氧化硅能與強堿反應，也能與HF反應，C錯誤；“干水”能吸收二氧化碳，D正確。 答案：D 7．(2015·云南師大附中月考)下列說法不正確的是(　　) A．SiO2和CO2都

6、是酸性氧化物，均可與NaOH溶液反應 B．SiO2不能與任何酸發(fā)生反應 C．SiO2和CO2在一定條件下，均可與CaO發(fā)生反應 D．SiO2不溶于水，而CO2可與水反應，生成H2CO3 解析：本題考查SiO2、CO2的性質(zhì)，考查考生對SiO2、CO2性質(zhì)的理解能力。A項，SiO2、CO2均為酸性氧化物，均可與NaOH溶液反應；B項，SiO2可以與氫氟酸(HF)反應，生成SiF4和H2；C項，SiO2、CO2均為酸性氧化物，均可與CaO反應；D項，SiO2不溶于水，CO2能與水反應生成H2CO3。 答案：B 8．高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾

7、引起計算機的一場“革命”。這種材料可以按下列方法制備： SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純) 下列說法正確的是(　　) A．步驟①的化學方程式為SiO2＋CSi＋CO2↑ B．步驟①②③中每生成或反應1 mol Si，轉(zhuǎn)移4 mol電子 C．二氧化硅能與氫氟酸反應，而硅不能與氫氟酸反應 D．SiHCl3(沸點33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸點67.6 ℃)，通過蒸餾(或分餾)可提純SiHCl3 解析：本題主要考查無機化合物的知識。A項，錯誤，正確的為2C＋SiO2Si＋2CO↑；B項，②③中每反應或生成1 mol Si時，轉(zhuǎn)移2 mol電子，錯誤；C項，硅與氫氟酸反應

8、，錯誤；D項，二者沸點相差很大，可用蒸餾方法分離，正確。 答案：D 9．(2015·哈爾濱三中測試)有一粗硅中含有鐵雜質(zhì)，取等質(zhì)量的該樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的氫氧化鈉溶液中，放出氫氣的物質(zhì)的量之比為1∶8，則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是(已知Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑)(　　) A．質(zhì)量比為1∶4 C．物質(zhì)的量之比為1∶4 B．質(zhì)量比為1∶8 D．物質(zhì)的量之比為1∶2 解析：本題主要考查Si的化學性質(zhì)。Si與鹽酸不反應，F(xiàn)e與NaOH溶液不反應。由化學方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，和Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋

9、2H2↑可知，當氫氣的物質(zhì)的量之比為1∶8時，F(xiàn)e與Si之間的關(guān)系式為Fe～4Si，即二者的物質(zhì)的量之比為1∶4，質(zhì)量之比為1∶2。 答案：C 10．用足量的CO還原13.7 g某鉛氧化物，把生成的CO2全部通入到過量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后質(zhì)量為8.0 g，則此鉛氧化物的化學式是(　　) A．PbO B．Pb2O3 C．Pb3O4 D．PbO2 解析：本題主要考查CO、CO2的性質(zhì)。由題意可知，此氧化物中n(O)＝n(CO)＝n(CO2)＝n(CaCO3)＝＝0.08 mol，n(Pb)＝＝0.06 mol，n(Pb)∶n(O)＝0.06 mol∶008 mol＝3∶4

10、，故此氧化物的化學式為Pb3O4。 答案：C 11．(2015·宜昌調(diào)研)下列物質(zhì)的主要成分、用途對應正確的是(　　) 選項 A B C D 物質(zhì) 加碘食鹽 石英砂 漂白液 食用植物油 主要成分 KIO3 SiO2 NaClO 飽和高級脂肪酸甘油酯 用途 預防碘缺乏病 作太陽能電池 作消毒劑 重要營養(yǎng)物質(zhì) 解析：本題考查化學與生活的聯(lián)系，意在考查考生對生活中物質(zhì)的組成及用途的掌握情況。加碘食鹽的主要成分是NaCl，含有少量的KIO3，A項錯誤；Si可用于制作太陽能電池，而SiO2不能，B項錯誤；漂白液的主要成分是NaClO，用途是作消毒劑，C項

11、正確；食用植物油的主要成分是不飽和高級脂肪酸甘油酯，D項錯誤。 答案：C 12．(2015·河南八市聯(lián)考)A是一種常見的單質(zhì)，B、C為中學常見的化合物，A、B、C均含有元素X，它們有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物及反應條件已略去)。下列判斷正確的是(　　) A．X元素可能為Al B．X元素可能為Si C．反應①和②互為可逆反應 D．反應①和②一定為氧化還原反應 解析：本題主要考查了常見元素及其化合物之間的轉(zhuǎn)化、可逆反應與氧化還原反應的含義等，意在考查考生的綜合判斷能力。若X元素為Al，則A為Al單質(zhì)，Al與OH－反應生成AlO與H2，H2是單質(zhì)，且不滿足A、B、C均含有元素X，A項

12、錯誤；同理知B項錯誤；由可逆反應的定義知C項錯誤；反應①為單質(zhì)(A)生成化合物(B、C)的反應，反應②為化合物(B、C)生成單質(zhì)(A)的反應，故反應①和②一定為氧化還原反應，D項正確。 答案：D 13．(2015·合肥一模)下列各組物質(zhì)中，不滿足下圖一步轉(zhuǎn)化關(guān)系的選項是(　　) 選項 X Y Z A Na2O2 NaOH Na2CO3 B H2SO4 SO2 SO3 C H2SiO3 SiO2 Na2SiO3 D C2H5Br CH2===CH2 CH3CH2OH 解析：本題考查元素化合物之間的轉(zhuǎn)化，意在考查考生對物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解能力。A

13、項，Na2CO3不能一步轉(zhuǎn)化為Na2O2；B項，H2SO4SO2SO3H2SO4；C項，H2SiO3SiO2Na2SiO3H2SiO3；D項，C2H5BrCH2===CH2CH3CH2OHC2H5Br。本題選A。 答案：A 二、填空題 14．(2015·南寧、桂林一模)某學習小組利用如圖所列裝置進行CO2與飽和Na2CO3溶液反應制備NaHCO3的實驗。 (1)儀器c的名稱為________；使c中的鹽酸滴入燒瓶中的正確操作為________________ _____________。 (2)檢驗裝置③氣密性的方法是________。 (3)選取必要的實驗裝置進行該實驗，裝置

14、正確的連接順序為________(用序號表示)。 (4)裝置①中飽和NaHCO3溶液的作用是________，氣體從________(填“a”或“b”)端通入。 (5)為確定制得的固體樣品是純凈的NaHCO3，該小組同學提出下列實驗方案： 甲方案：將樣品溶液與飽和澄清石灰水反應，觀察現(xiàn)象。 乙方案：將樣品溶液與BaCl2溶液反應，觀察現(xiàn)象。 丙方案：測定pH法。 ①甲方案________(填“可行”或“不可行”)。 ②為判定乙方案的可行性，某同學用純凈的NaHCO3配制的溶液，與BaCl2溶液等體積混合進行實驗，實驗現(xiàn)象如下： 　　　　c(NaHCO3) c(BaCl2)　　

15、　　 0.2 mol·L－1 0.1 mol·L－1 0.02 mol·L－1 0.21 mol·L－1 渾濁 渾濁 少許渾濁 0.1 mol·L－1 渾濁 少許渾濁 無現(xiàn)象 0.02 mol·L－1 少許渾濁 無現(xiàn)象 無現(xiàn)象 此實驗可說明乙方案是不可行的，請結(jié)合以下數(shù)據(jù)，并通過計算說明產(chǎn)生渾濁的原因__________________。 [已知：0.1 mol/L NaHCO3溶液電離出的c(CO)＝0.0011 mol/L，Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9] ③用pH計測定的丙方案如下：取m g的固體樣品溶解于水配成V mL溶液，用pH計測p

16、H，還應補充的實驗是__________________。 解析：(1)儀器c的名稱為分液漏斗；要使c中的鹽酸滴入燒瓶中，需使燒瓶內(nèi)外壓強相等，故正確操作為先打開漏斗頂上的玻璃塞，然后旋開漏斗下端的玻璃活塞。(2)檢驗裝置③氣密性的方法是關(guān)閉開關(guān)K，打開分液漏斗的活塞，向燒瓶中滴水，過一段時間，若水難以滴下，則裝置的氣密性良好。(3)用稀鹽酸和CaCO3反應制取CO2氣體，用飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl，剩余氣體再通入到飽和Na2CO3溶液反應，故正確的連接順序為③①②。(4)裝置①中飽和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中的HCl；洗氣時氣體從長導管進短導管出，故氣體從a端通入

17、。(5)①NaHCO3、Na2CO3都會與飽和澄清石灰水反應產(chǎn)生CaCO3沉淀，故甲方案不可行。②根據(jù)題中數(shù)據(jù)計算，Q＝c(Ba2＋)·c(CO)＝×0.0011＝1.1×10－4>Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9，會產(chǎn)生渾濁。③等濃度Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH不同，可用測定pH的方法測定NaHCO3的純度，需要用比較法，故用精確pH試紙測定pH的步驟是取等質(zhì)量的固體樣品和純凈的NaHCO3樣品分別溶解于等量的水中，再分別用精確pH試紙測pH。 答案：(1)分液漏斗　先打開漏斗頂上的玻璃塞，然后旋開漏斗下端的玻璃活塞 (2)關(guān)閉開關(guān)K，打開分液漏斗的活塞，向燒瓶中滴水，

18、過一段時間，若水難以滴下，則裝置的氣密性良好(其他合理答案均可) (3)③①② (4)吸收HCl　a (5)①不可行?、赒＝c(Ba2＋)·c(CO)＝×c(Ba2＋)可取0.1 mol·L－1或0.05 mol·L－1或0.01 mol·L－1(其他合理答案均可)　③取等質(zhì)量的固體樣品和純凈的NaHCO3樣品分別溶解于等量的水中，再分別用精確pH試紙測pH 15．(2015·廣東佛山禪城調(diào)研)氮化硅(Si3N 4)是高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，具有優(yōu)良的性能，人們常常利用它來制造軸承、汽輪機葉片、永久性模具等機械構(gòu)件。設(shè)計的合成氮化硅工藝流程如下： (1)①電弧爐中發(fā)生的主要反應是_____

19、_________________________。 ②用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產(chǎn)碳化硅，該反應的化學方程式為______________________________，碳化硅又稱________，其晶體結(jié)構(gòu)與________相似。 (2)在流化床反應的產(chǎn)物中，SiCl4大約占85%，還有Cl2等，有關(guān)物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)如下表。 物質(zhì) Si SiCl4 Cl2 沸點/℃ 2355 57.6 －34.1 提純SiCl4的主要工藝操作依次是沉降、________，其中溫度最好控制在________(填序號)。 A．略小于－34.1 ℃ B．大于57.6

20、℃ C．略小于57.6 ℃ D．－34.1 ℃ (3)粉末狀Si3N4遇水能生成一種有刺激性氣味、常用做制冷劑的氣體和一種難溶性酸，該反應的化學方程式是______________________________。 解析：本題的難點在于物質(zhì)的分離和提純，只要抓住物質(zhì)的性質(zhì)不同點便可迎刃而解，而在反應方程式書寫中注意質(zhì)量守恒的運用。(1)粗硅的制備注意產(chǎn)物為CO而不是CO2。(2)從三種組分的沸點分析，Si在常溫下以固態(tài)形式存在，應以沉降方式分離，而Cl2溶于液態(tài)的SiCl4中且沸點相差較大，用蒸餾法進行分離，為盡量減少SiCl4的損失，溫度應略低于SiCl4的沸點。(3)Si3N4與水的反應可按水解方式處理。 答案：(1)①SiO2＋2CSi＋2CO↑ ②SiO2＋3CSiC＋2CO↑　金剛砂　金剛石(合理即可) (2)蒸餾　C (3)Si3N4＋9H2O===4NH3↑＋3H2SiO3