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碳族元素 碳及其化合物 1．復(fù)習(xí)重點(diǎn) 1．碳族元素原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、碳族元素化合價為正四價和正二價； 2．碳族元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律； 3．碳和硅的性質(zhì)、用途。 2．難點(diǎn)聚焦 1.碳和硅的化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 碳 硅 還原性 與單質(zhì)反應(yīng) （不穩(wěn)定） 與氧化物反應(yīng) 與酸反應(yīng) 不與、等反應(yīng)，但有： 與水或堿溶液反應(yīng) 與反應(yīng) 2.二氧化碳和二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)比較（見表7—7） 項目 類別 酸性氧化物 酸性氧化物 晶體類型 分子晶體 原子晶體 熔點(diǎn)和沸點(diǎn) 低 高，硬度大 化學(xué)性質(zhì) 不溶于水，與水也不反應(yīng) 聯(lián)系 3. 硅及其化合物的特性 1. Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si： 2. 非金屬單質(zhì)跟堿液作用一般無放出，但Si卻放出H2： 3. 非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但Si能與HF作用： 4. 非金屬單質(zhì)一般為非導(dǎo)體，但Si為半導(dǎo)體。 5. SiO2是的酸酐，但它不溶于水，不能直接將它與水作用制備H2SiO3。 6. 非金屬氧化物的熔沸點(diǎn)一般較低，但SiO2的卻很高。 7. 酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能跟HF作用： 8. 無機(jī)酸一般易溶于水， 卻難溶于水。 9. 因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能發(fā)生下列反應(yīng)：，但在高溫下 也能發(fā)生。 10. Na2SiO3的水溶液稱水玻璃，但它與玻璃的成分大不相同，硅酸鈉水溶液（即水玻璃）俗稱泡花堿，但它卻是鹽的溶液，并不是堿溶液。 4.硅與堿溶液的反應(yīng)特點(diǎn) 硅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？究竟哪種物質(zhì)是氧化劑？根據(jù)化學(xué)方程式： 進(jìn)行分析，似乎和都是氧化劑，其實(shí)不然。上述反應(yīng)實(shí)際分兩步進(jìn)行 ① ② 其中反應(yīng)①為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)②為非氧化還原反應(yīng)。合并①②兩式得總反應(yīng)方程式。其中NaOH既不是氧化劑，也不是還原劑，只是反應(yīng)物、起氧化作用的只是H2O。所以H2O是①式的氧化劑，也是總反應(yīng)的氧化劑。為表示反應(yīng)的實(shí)質(zhì)（或要求標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目時），可寫成： 11．碳及其化合物的知識網(wǎng)絡(luò) Ca(HCO3)2 C CO2 CaCO3 CaC2 C2H2 CO 有機(jī)物 NH4HCO3 CH4 H2CO3 Na2CO3 NaHCO3 O2 SiC 、CCl4 不完全燃燒 O2(不足) O2 (不足) ①O2 ②CuO 熾 熱的碳 NH3H2O O2 (點(diǎn)燃) △ H2O CaO △ Si、Cl2 (△) Mg (點(diǎn)燃) ①O2 (點(diǎn)) ②CuO (△) C、CO Na2O2 NaOH H2O NaOH H＋ Ca(OH)2 ①高溫②H+ Ca2＋ CO2 、H2O △ Ca(OH)2 CO2 (水) ①OH― ②加熱 硅及其化合物的知識網(wǎng)絡(luò) Na2SiO3 CO2,H2O NaOH H2SiO3 SiH4 Si SiO2 CaSiO3 SiF4 H4SiO4 SiC SiCl4 O2 (自燃) H2 ①O2(△) ②FeO (高溫) F2 HF Cl2 (高溫) H2 (高溫) C(高溫) C(高溫)足量 Na2CO3 (高溫) NaOH(溶液) ①CaO(△) ②CaCO3 (△) Ca2＋ -H2O C(適量) 3．例題精講 例1] 下列關(guān)于碳族元素的說法正確的是 ] 　　A．單質(zhì)都是無色晶體 　　B．單質(zhì)中硅單質(zhì)熔點(diǎn)最高 　　C．碳族元素形成的化合物種類最多 　　D．在化合物中最穩(wěn)定的化合價都是+4價 　　分析： 對選項A：在碳族元素所形成的單質(zhì)中，只有金剛石為無色晶體，故A是錯的。 　　對選項B：在碳族元素形成的單質(zhì)中，金剛石、晶體硅為原子晶體，金剛石的熔點(diǎn)比晶體硅高。本族單質(zhì)的熔點(diǎn)與鹵族元素單質(zhì)熔點(diǎn)遞變趨勢不同，鹵族單質(zhì)熔點(diǎn)從F2→I2依次升高，碳族元素單質(zhì)由C→Pb熔點(diǎn)呈降低趨勢，故B項是錯誤的。 　　對選項C：碳族元素位于周期表中部，易形成共價化合物特別是碳元素是構(gòu)成種類繁多的有機(jī)物的最重要元素。 　　對選項D：Pb的穩(wěn)定價態(tài)為+2，故選項D也是錯誤的。 　　答案：C 例2] 通過硅、磷、硫、氯與氫氣反應(yīng)的情況及氫化物的穩(wěn)定性說明它們非金屬性的強(qiáng)弱，并用原子結(jié)構(gòu)理論加以解釋。 　　分析： 元素非金屬性越強(qiáng)，越容易與氫氣發(fā)生反應(yīng)，生成的氣態(tài)氫比物越穩(wěn)定。比較硅、磷、硫、氯與氫氣反應(yīng)的難易程度，就可以得知它們非金屬性的強(qiáng)弱。 　　答案：硅只有在高溫下才能跟氫起反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物SiH4。磷的蒸氣和氫氣能起反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物PH3，但相當(dāng)困難。在加熱時硫蒸氣能跟氫氣化合生成氣態(tài)氫化物H2S。氯氣跟氫氣在光照或點(diǎn)燃時就能發(fā)生爆炸而化合，生成氣態(tài)氫化物HCl。這幾種氫化物穩(wěn)定性由小到大的順序是：SiH4＜PH3＜H2S＜HCl。由以上事實(shí)可知非金屬性由弱到強(qiáng)的順序是Si＜P＜S＜Cl。根本原因在于：硅、磷、硫、氯核外電子層數(shù)相同，隨原子序數(shù)的遞增最外層電子數(shù)逐漸增加，原子半徑遞減，核對外層電子引力增強(qiáng)，元素的非金屬性也就逐漸增強(qiáng)。 例3] 最近，科學(xué)家研制得一種新的分子，它具有空心的類似足球狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)式為C60，下列說法正確的是 ] 　　A．C60是一種新型的化合物 　　B．C60和石墨都是碳的同素異形體 　　C．C60中含離子鍵 　　D．C60的式量是720 　　 分析： 足球烯C60是課本正文中未曾學(xué)到過的，但只要明確單質(zhì)、化合物、同素異形體、化學(xué)鍵、式量的概念，對各選項進(jìn)行認(rèn)真辯析，不難作答。C60是由同種元素（碳）組成的純凈物，屬于單質(zhì)；碳原子之間以共價鍵相結(jié)合；C60和石墨都是由碳元素形成的不同單質(zhì)，都是碳的同素異形體，C60的式量=1260=720。解題方法為概念辯析法。 　　答案：BD 例4] 如果發(fā)現(xiàn)114號新元素（位于第7周期IVA族），下列有關(guān)X可能具有的性質(zhì)合理的是 ]。 　　A．X是非金屬元素 　　B．X的+2價化合物比+4價化合物穩(wěn)定 　　C．XO2具有強(qiáng)氧化性 　　D．X有穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物 　　分析：根據(jù)碳族元素性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知114號元素的金屬性比鉛還強(qiáng)，一定是金屬元素。它的穩(wěn)定價態(tài)應(yīng)與鉛相同，即為+2價，所以XO比XO2穩(wěn)定。X4+離子另得電子變成X2+，所以XO2具有強(qiáng)氧化性。X是金屬元素，不可能存在穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物。 答案：BC 例5] 近年來，科學(xué)家在氦的氣氛中給石墨電極通電，石墨揮發(fā)，在其揮發(fā)的黑煙中發(fā)現(xiàn)了C60，它與金剛石互稱①。它是一種具有空心類似足球狀結(jié)構(gòu)的新分子，碳原子之間存在②鍵，它的摩爾質(zhì)量是③，而金剛石是一種④結(jié)構(gòu)的⑤晶體，碳原子間通過⑥鍵結(jié)合，含有碳原子構(gòu)成的環(huán)，則最小環(huán)上有⑦（填數(shù)字）個碳原子，每個碳原子上的兩個碳碳鍵的夾角都是⑧（填角度）。 　　分析：從C60分子組成便知，它是由碳元素組成的一種單質(zhì)，與金剛石互為同素異形體。在分子中，碳原子與碳原子之間以共價鍵結(jié)合，它的摩爾質(zhì)量可由化學(xué)式求，即1260＝720g/mol。金剛石是一種正四面體型空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，晶體中一個碳原子位于正四面體中心，四個碳原子以共價鍵與它結(jié)合，分別位于正四面體的四個頂點(diǎn)上。形成最小的環(huán)，含的碳原子數(shù)必須通過平時分析教材中插圖或模型而知，鍵角為10928′。本題著重考學(xué)生同素異形體概念及培養(yǎng)三維空間思維能力。 　　答案：①同素異形體②共價③720g/mol④空間網(wǎng)狀⑤原子⑥共價⑦6⑧10928′。 例6] 二氧化硅的熔沸點(diǎn)較高的原因是 ] 　　A．二氧化硅中，硅氧原子個數(shù)之比為1∶2 　　B．二氧化硅晶體是立體網(wǎng)狀的原子晶體 　　C．二氧化硅中，SI-O鍵的鍵能大 　　D．二氧化硅晶體中原子以共價鍵相結(jié)合 　　分析：此題難度不大，但涉及二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)知識。二氧化硅熔沸點(diǎn)較高的原因，是由于其晶體里SI-O鍵的鍵能很高，并形成了一種立體網(wǎng)狀的原子晶體，熔融它需消耗較多的能量。所以，本題應(yīng)選B、C兩個選項。 　　答案：BC 　例7] 下列說法正確的是 ] 　　A．二氧化硅溶于水顯酸性 　　B．二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸 　　C．因?yàn)楦邷貢r二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng) 　　D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 　　分析：此題是關(guān)于硅及其化合物性質(zhì)的選擇題，宜采用篩選法。 　　A．SiO2很難溶于水，無法顯酸性。 　　B．原硅酸酸性比碳酸弱，CO2通入水玻璃（Na2SiO3溶液）會發(fā)生強(qiáng)酸制取弱酸的復(fù)分解反應(yīng)： Na2SiO3＋2H2O＋CO2==Na2CO3＋H4SiO4↓ 　　C．高溫時如下反應(yīng)可以進(jìn)行： SiO2＋Na2CO3==Na2SiO3＋CO2↑ 　　但因?yàn)镃O2成氣態(tài)逸出，并不說明硅酸比碳酸強(qiáng)，硅酸和碳酸酸性強(qiáng)弱的比較是指在水溶液中的情況。 　　D．SiO2可以溶于氫氟酸中，這是SiO2的一個重要特性。 SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O 　　 答案：B 例8] 碳化硅（SiC）的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石、②晶體硅、③碳化硅中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是： ] 　　A． ①③② 　　B． ②③① 　　C． ③①② 　　D． ②①③ 　　 分析：此題是給出新情境的信息遷移題。給出的新情境，是碳化硅的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)；此題的考查內(nèi)容，是化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)。 　　所列三種晶體均是原子晶體，結(jié)構(gòu)相似，晶體內(nèi)的結(jié)合力是呈空間網(wǎng)狀的共價鍵： 　　共價鍵鍵長：C—C鍵＜C—Si鍵＜Si—Si鍵 　　共價鍵鍵能：C—C鍵＞C—Si鍵＞Si—Si鍵 　共價鍵鍵長越短，鍵能越大，則原子晶體的熔點(diǎn)越高。所以三者的熔點(diǎn)由高到低的順序是：金剛石、碳化硅、晶體硅。 答案：A 例9] 物質(zhì)A是一種高熔點(diǎn)化合物，不溶于硫酸，硝酸等強(qiáng)酸。A與純堿熔融反應(yīng)，生成化合物B，同時放出氣體C；把氣體C通過B的溶液中，則得到化合物D；D在干燥空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔顴；將E加熱又得到化合物A。試寫出A、B、C、D、E的化學(xué)式：A____、B____、C____、D____、E____。 　　分析：此題應(yīng)根據(jù)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，得出結(jié)論。A是不溶于硫酸、硝酸等強(qiáng)酸的高熔點(diǎn)化合物，它能與純堿熔融反應(yīng)，而且放出氣體C，可初步判斷A可能是SiO2，B可能是Na2SiO3，C可能是CO2。若把CO2通過Na2SiO3溶液中，會得到膠狀沉淀H4SiO4，H4SiO4在干燥空氣中易脫水生成H2SiO3，H2SiO3只有加熱才能生成SiO2。這些都是與題目所給出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相符合，這就證實(shí)A確實(shí)是SiO2。A判斷出來了，其它物質(zhì)的推斷就迎刃而解。 　　答案：A：SiO2、B：Na2SiO3、C：CO2、D：H4SiO4、E：H2SiO3 例10] 下列關(guān)于二氧化硅的說法是否正確？簡釋理由。 　　A．二氧化硅分子是由1個硅原子和兩個氧原子構(gòu)成； 　　B．二氧化硅又叫硅酐； 　　C．二氧化硅與水化合生成對應(yīng)水化物硅酸； 　　D．二氧化硅為酸酐與堿反應(yīng)不與酸反應(yīng)； 　　E．二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)生成CO2，所以硅酸酸性比碳酸強(qiáng)。 　　分析：判斷是非題，一般屬于概念性知識多，判斷的正確率決定于掌握知識的正確性和完整性。A錯，二氧化硅為原子晶體，晶體是氧原子與硅原子個數(shù)比為2∶1的網(wǎng)狀主體結(jié)構(gòu)，沒有分子，SiO2為化學(xué)式而非分子式； 　　B對，二氧化硅是硅酸的酸酐； 　　C錯，二氧化硅是不溶于水的酸酐； 　　D錯，二氧化硅為酸酐，具有酸酐的通性，能于堿反應(yīng)，但二氧化硅具有特性，可與氫氟酸反應(yīng)； 　　E錯，二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)生成硅酸鈉是在高溫，利用CO2的揮發(fā)性，促使反應(yīng)完成，并不能說明硅酸酸性強(qiáng)于碳酸。 　　答案：B 例11] （1）怎樣用化學(xué)方法檢驗(yàn)生石灰里混有的石英和石灰石？并寫出有關(guān)的化學(xué)方程式。 　?。?）怎樣用一種試劑鑒別硅酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉3瓶未知液？并寫出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。 　　分析：（1）生石灰的成分是氧化鈣，若不含雜質(zhì)，加鹽酸能完全溶解并且無氣體生成。加鹽酸充分反應(yīng)后仍有不溶于水的固體，說明有石英雜質(zhì)存在。加鹽酸溶解，但放出無色無味并能使石灰水變渾的氣體，說明生石灰中含有石灰石。 CaO＋2HCl=CaCl2+H2O CaCO3+2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑ CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O 　?。?）三種未知液均為鈉鹽，故應(yīng)根據(jù)酸根離子的特性選擇鑒別方法。碳酸鹽和硅酸鹽都能與鹽酸反應(yīng)，但現(xiàn)象不同，所以能用鹽酸鑒別。用三支小試管分別取三種未知液各少許，分別滴加稀鹽酸，有氣體生成的是碳酸鈉溶液，有白色膠狀沉淀生成的是硅酸鈉溶液，無明顯現(xiàn)象的是硫酸鈉溶液。 　　答案：見分析 例12] 如何用所提供的試劑和方法除去各粉末狀混合物中的雜質(zhì)（括號內(nèi)為雜質(zhì)）。將所選答案的編號填入在表內(nèi)相應(yīng)的空格內(nèi)（如果不需要外加試劑，則對應(yīng)答案欄可空著）。 　　1．可供選擇的試劑：A．鹽酸 B．氫氧化鈉溶液 C．氧氣D．水 E．二氧化碳 　?、瘢蛇x用的操作：①水洗 ②加熱 ③高溫灼燒 ④過濾 ⑤結(jié)晶 　　 分析：可根據(jù)二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物；它可跟強(qiáng)堿反應(yīng)，不跟酸（氫氟酸除外）反應(yīng)；它受熱不分解等性質(zhì)。而三氧化二鐵，碳酸鈣跟鹽酸反應(yīng)；硅酸、氯化銨能受熱分解。通過一定操作，除去雜質(zhì)。除雜過程中所發(fā)生的化學(xué)方程式如下： 　?。?）SiO2＋2NaOH==Na2SiO3＋H2O 　?。?）Fe2O3＋6HCl==2FeCl3＋3H2O 　?。?）CaCO3＋2HCl==CaCl2＋CO2↑＋H2O 　　（5）H2SiO3SiO2＋H2O 　?。?）NH4ClNH3↑＋HCl↑ 　　答案：（1）B，④ （2）D，④，⑤ （3）A，④ （4）A，④ （5）③ （6）② 例13] 鍺是ⅣA族元素，它的單質(zhì)晶體是一種良好的半導(dǎo)體材料，廣泛用于電子工業(yè)，鍺可以從燃燒的煙道灰中提取，其過程如下： 　　試寫出上述過程中①、③、④步反應(yīng)的化學(xué)方程式。 　?、賍________________； 　?、踎________________； 　?、躝________________； 　　分析：Ge為ⅣA族，最高正價為+4價，其氧化物為GeO2，又+4價穩(wěn)定，與鹽酸不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，只發(fā)生堿性氧化物與酸的反應(yīng)。鍺酸的化學(xué)式用硅酸遷移即得：H4GeO4或H2GeO3。 　　①GeO2＋4HCl==GeCl4+2H2O 　?、跦4GeO4GeO2＋2H20 　　（或H2GeO3GeO2+H2O） 　?、蹽eO2＋2H2Ge＋2H2O 　　 答案：見分析 4．實(shí)戰(zhàn)演練 一、選擇題 1.以下氣體因與人體的血紅蛋白作用而引起中毒的是 A.Cl2 B.SO2 C.H2S D.CO 2.對反應(yīng)方程式:SiO2＋3CSiC＋2CO↑，有關(guān)敘述正確的是 A.反應(yīng)中SiO2是氧化劑，C只作還原劑 B.Si4＋被還原了，而C只被氧化了 C.在反應(yīng)中C既是氧化劑又是還原劑 D.在反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2 3.實(shí)驗(yàn)室用石灰石和鹽酸制取CO2時，最佳的除雜試劑和方法是 A.水、濃H2SO4、洗氣 B.飽和Na2CO3溶液、濃H2SO4、洗氣 C.飽和NaHCO3溶液、濃H2SO4、洗氣 D.NaOH溶液、濃H2SO4、洗氣 4.下列各組物質(zhì)中不起反應(yīng)的是 A.SiO2與純堿共熔 B.CO2通入Na2SiO3溶液 C.SiO2與大理石共熔 D.SiO2和濃H2SO4共熱 5.將4.14 g Pb經(jīng)充分氧化后得到氧化物的質(zhì)量為4.46 g，則生成的氧化物化學(xué)式為 A.PbO2 B.Pb3O4 C.PbO D.Pb2O5 6.由10 g含有雜質(zhì)的CaCO3和足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生了0.1 mol CO2，推斷雜質(zhì)的組成可能是 A.KHCO3和MgCO3 B.K2CO3和Na2CO3 C.MgCO3和Na2CO3 D.Na2CO3和NaHCO3 7.某二價金屬的碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合物與足量鹽酸反應(yīng)。消耗H＋和產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量之比為5∶4，該混合物中碳酸鹽和碳酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為 A.1∶2 B.2∶3 C.3∶4 D.4∶5 8.將m g CaCO3與n g KHCO3分別加入100 mL 0.5 molL－1的鹽酸中，若反應(yīng)后兩種溶液的質(zhì)量相等，則m與n的關(guān)系是 A.m=n≤2.5 B.m=n＞2.5 C.m=n≥5 D.m＜n＜2.5 9.把100 g Na2CO3和NaHCO3的混合物同足量的鹽酸反應(yīng)，放出22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況）的CO2，則混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 A.68.9% B.70.3% C.73.5% D.77.1% 10.把x mol CO2通入含y mol Ca(OH)2的澄清石灰水中充分反應(yīng)，下列敘述中錯誤的是 A.當(dāng)x≤y時，生成100x g沉淀 B.當(dāng)x≥y時，生成100y g沉淀 C.當(dāng)y＜x＜2y時，生成100（2y－x) g沉淀 D.當(dāng)x≥2y時，產(chǎn)生的沉淀全部溶解 11.下列關(guān)于硅的說法不正確的是 A.硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體 B.硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料 C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)起反應(yīng) D.加熱到一定溫度時，硅能與氫氣、氧氣等非金屬反應(yīng) 12.下列物質(zhì)中能與二氧化硅起化學(xué)反應(yīng)的是 ①濃硝酸 ②水 ③王水 ④氫氟酸 ⑤KOH溶液 A.①② B.②④ C.④⑤ D.③④ 13.能證明金剛石和石墨屬于同素異形體的事實(shí)是 A.都具有較高的熔點(diǎn) B.都難溶于一般的溶劑 C.在O2里充分燃燒都只生成CO2 D.在一定條件下，金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化 14.由CO2和CO組成的混合氣體，經(jīng)分析測知含氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%，則該混合氣體中CO和CO2的體積比為 A.1∶3 B.7∶33 C.33∶7 D.3∶1 15.將CO2通入下列物質(zhì)的溶液中不與其反應(yīng)的是 ①Na2CO3 ②Na2SiO3 ③NaAlO2 ④C6H5ONa⑤Ca(ClO)2 ⑥CaCl2 ⑦CaCO3 A.①③④⑤⑥ B.①和⑥ C.只有① D.只有⑥ 16.已知金剛砂SiC是原子晶體，則①金剛石②晶體硅③SiC，三者的熔沸點(diǎn)高低順序正確的是 A.①＞③＞② B.③＞②＞① C.②＞①＞③ D.③＞①＞② 17.某混合氣體的質(zhì)量百分組成為CO占22%、O2占48%、N2占20%、H2占10%，則此混合氣體的平均式量為 A.27.32 B.12.5 C.20.17 D.17.95 二、非選擇題（共49分） 18.(14分)將n mol木炭粉和1 mol FeO在反應(yīng)器中混合，隔絕空氣加強(qiáng)熱。 (1)可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有： ①FeO＋C===Fe＋CO↑ ②2FeO＋C===2Fe＋CO2↑ ③FeO＋CO===Fe＋CO2↑ ④ (2)若n＜，充分反應(yīng)后，反應(yīng)器中的固體物質(zhì)是 ，氣體產(chǎn)物是 。 (3)若n＞1，充分反應(yīng)后，反應(yīng)器中的固體物質(zhì)是 ，氣體產(chǎn)物是 。 (4)若反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是混合物，n的取值范圍是 。 (5)若反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是混合物，且混合物中CO和CO2的物質(zhì)的量相等，則n的值為 。 19.(8分)水蒸氣通過灼熱的煤所產(chǎn)生的混合氣，其主要成分是CO、H2，還含有CO2和水蒸氣。請用下列裝置設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)，以確認(rèn)上述混合氣中含有CO和H2。 (1)上圖所示裝置的正確連接順序是(填各接口的代碼字母)： 混合氣→( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( )。 (2)確認(rèn)混合氣體中含有H2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。其理由是 。 20.（12分）（2002年全國高考理綜試題）在25℃，101 kPa條件下，將15 L O2通入10 L CO和H2的混合氣體中，使其完全燃燒，干燥后，恢復(fù)至原來的溫度和壓強(qiáng)。 （1）若剩余氣體的體積是15 L,則原CO和H2的混合氣體中，V（CO）= L，V（H2）= L。 （2）若剩余氣體的體積為a L,則原CO和H2的混合氣體中,V(CO)∶V(H2)= 。 （3）若剩余氣體的體積為a L,則a的取值范圍是 。 21.(7分)將CO2通入0.02 mol 氫氧化鈉的溶液中，產(chǎn)物在低溫低壓下蒸干，得到固體物質(zhì)1.37 g。由此計算通入的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少L? 22.(8分)C和CaCO3的混合物在空氣中加強(qiáng)熱后，CaCO3完全分解，C被完全氧化，若生成物中CO2的質(zhì)量與原混合物的質(zhì)量相等，求原混合物中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 附參考答案 一、1.D 2.C 3.C 4.D 5.解析：4.14 g Pb為0.02 mol，而反應(yīng)中增加氧的質(zhì)量為：4.46 g－4.14 g=0.32 g,即0.02 mol，所以Pb和O的原子個數(shù)之比為1∶1。 答案：C 6.解析：看式量，要一個大于100，一個小于100即可。 答案：CD 7.B 8.A 9.D 10.B 11.C 12.C 13.C 14.D 15.D 16.A 17.B 二、18.(1)CO2＋C===2CO (2)Fe和FeO CO2 (3)Fe和C CO (4)＜n＜1 (5)2／3 19.(1)(E)(F)接(C)(D)接(A)(B)或(B)(A)］接(I)(J)接(G)(H) (2)黑色CuO變紅，無水硫酸銅變藍(lán) 因?yàn)镠2通過灼熱的CuO后生成Cu和水蒸氣，水蒸氣使無水CuSO4變藍(lán)。 20.（1）5 5 （2）（a－10）∶(20－a) (3)10＜a＜20 21.0.336 L 22.17.35%