高考化学一轮复习 课时跟踪训练 第四章 非金属及其化合物 基础课时1 碳硅及其重要化合物 新人.docx
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高考化学一轮复习课时跟踪训练第四章非金属及其化合物基础课时1碳硅及其重要化合物新人
2019-2020年高考化学一轮复习课时跟踪训练第四章非金属及其化合物基础课时1碳、硅及其重要化合物新人教版
一、选择题
1.科学家在不断深入的研究中,发现了一系列新的碳单质,对碳单质的研究已发展成一门独立的科学——碳科学。
下列关于碳单质的叙述正确的是( )
A.碳的各种单质互称为碳的同素异形体
B.碳元素的各种单质结构虽然不同,但性质差别不大
C.碳元素的单质性质不同,其用途相同
D.碳元素的单质只有金刚石、石墨和C60
解析 碳元素的单质结构不同,物理性质差别较大,B错误;碳元素单质性质不同,用途也不相同,C错误;常见的碳元素单质有金刚石、石墨和C60,但同时还存在其他单质,D错误。
答案 A
2.下列物质性质与用途对应关系正确的是( )
性质
用途
A
硅酸钠化学性质稳定
制备木材防火剂
B
硅酸溶胶具有吸附水分的能力
硅作半导体的材料
C
二氧化硅硬度大、熔点高
氢氟酸在玻璃上刻花纹
D
焦炭具有可燃性
焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅
答案 A
3.常温下,下列不发生反应的一组物质是( )
①硅与NaOH溶液 ②硅与盐酸 ③硅与氢氟酸 ④二氧化硅与碳酸钠 ⑤二氧化硅与NaOH溶液 ⑥二氧化硅与浓硝酸
A.①②④B.③④⑥C.②⑤⑥D.②④⑥
解析 常温下,①Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑,③Si+4HF===SiF4↑+2H2↑,⑤SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。
答案 D
4.下列Ⅰ、Ⅱ描述正确且二者有因果关系的是( )
Ⅰ
Ⅱ
A
木炭呈黑色
木炭常用作能源
B
一氧化碳具有还原性
工业上用一氧化碳冶炼金属
C
碳酸钠属于碱类
热纯碱溶液去除油污
D
二氧化碳是酸性氧化物
干冰常用于人工降雨
解析 A项,二者之间没有联系;C项,Ⅰ描述错误,碳酸钠属于盐类;D项,二者之间没有联系。
故选B。
答案 B
5.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
解析 将足量CO2气体通入水玻璃中,发生反应:
2CO2+Na2SiO3+2H2O===H2SiO3↓+2NaHCO3;加热蒸干,高温灼烧时发生反应:
H2SiO3
H2O+SiO2;2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O;Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑,所以最后所得固体物质是Na2SiO3,故选A项。
答案 A
6.下列有关CO2的实验中,只能证明CO2物理性质的实验是( )
解析 A项实验可以证明CO2的密度比空气大,且不支持燃烧,其中后者属于化学性质,错误;B项实验可以证明CO2能与石灰水反应,此为CO2的化学性质,错误;C项实验可以证明CO2与水反应生成酸性物质,此为CO2的化学性质,错误;D项实验只能证明CO2的密度比空气大,此为CO2的物理性质,正确。
答案 D
7.下列离子方程式不正确的是( )
A.石英与烧碱反应:
SiO2+2OH-===SiO
+H2O
B.硅与烧碱反应:
Si+2OH-===SiO
+H2↑
C.硅酸钠溶液中通入少量CO2:
SiO
+CO2+H2O===CO
+H2SiO3↓
D.往水玻璃中加入盐酸:
2H++SiO
===H2SiO3↓
解析 硅与烧碱溶液反应时,H2O参与反应,Si+2OH-+H2O===SiO
+2H2↑。
答案 B
8.(xx·安庆二模)化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH-反应,生成SiO
,然后SiO
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,溶液呈碱性,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+Na2SiO3===H2SiO3↓+2NaCl,说明Cl的非金属性强于Si
D.半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指:
将二氧化硅制成晶体硅
解析 原硅酸钠是强电解质,A项错误;石英玻璃的主要成分是SiO2,不属于硅酸盐产品,B项错误;盐酸不是Cl的最高价氧化物对应的水化物,无法通过盐酸与硅酸钠的反应比较Cl、Si的非金属性强弱,C项错误。
答案 D
9.(xx·四川雅安诊断)二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。
a~e是对①~⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断,其中正确的是( )
①SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
②SiO2+2C
Si+2CO↑
③SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
④Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑
⑤SiO2+3C
SiC+2CO↑
a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃
b.反应②中SiO2表现出氧化性
c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理
e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A.aceB.bdeC.cdeD.ab
解析 通常用氢氟酸来刻蚀玻璃,与之对应的反应是③,因此a判断错误;③中反应表现的是SiO2的特性,c判断也错;反应②是一个置换反应,其中二氧化硅被还原,表现出氧化性,b判断正确;反应④是一个复分解反应,用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳,d判断正确;反应⑤中硅的化合价和氧的化合价都没有改变,因此二氧化硅没有参加氧化还原反应,e判断也正确;所以选项B正确。
答案 B
10.(xx·山西名校联考)诺贝尔物理学奖曾授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。
光导纤维的主要成分是二氧化硅,下列关于二氧化硅的说法正确的是( )
A.二氧化硅是酸性氧化物,因此能与水反应生成硅酸
B.用二氧化硅制取单质硅时,当生成2.24L气体(标准状况)时,得到2.8g硅
C.6g的二氧化硅中含有0.2mol的共价键
D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应,但能与碳酸钠固体在高温时发生反应
解析 A项,SiO2不与水反应;B项,SiO2+2C
Si+2CO↑,可知当生成标准状况下2.24L气体时,得到1.4gSi;C项,6gSiO2为0.1mol,含有0.4molSiO键;D项正确。
答案 D
11.用如图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥,图中a、c、d为止水夹,b为分液漏斗活塞,通过Y形管和止水夹分别接两个球胆,现装置内空气已排尽,为使实验成功,甲、乙、丙分别盛放的试剂为( )
甲
乙
丙
A
饱和NaHCO3溶液
12mol·L-1盐酸
18.4mol·L-1H2SO4
B
饱和Na2CO3溶液
2mol·L-1H2SO4
饱和NaOH溶液
C
饱和NaOH溶液
2mol·L-1H2SO4
18.4mol·L-1H2SO4
D
18.4mol·L-1H2SO4
饱和NaOH溶液
18.4mol·L-1H2SO4
解析 分离CO2和CO应该先用碱溶液吸收CO2,干燥后用一个球胆收集CO,然后再用酸与甲中溶液反应生成CO2,干燥后用另一个球胆收集,故丙装置中盛的一定是浓硫酸(18.4mol·L-1H2SO4),其中乙中的酸应选用2mol·L-1的硫酸,而不能选用盐酸,因为盐酸易挥发HCl气体而混进CO2中。
用饱和Na2CO3溶液吸收CO2,再用酸制CO2时会改变CO2的量,且吸收效果不如饱和NaOH溶液,故选C。
答案 C
二、填空题
12.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)下列物质不属于硅酸盐的是________。
A.陶瓷B.玻璃C.水泥D.生石灰
(2)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________________________,工艺师常用________(填物质名称)来雕刻玻璃。
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作________。
Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________。
A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚
C.氧化铝坩埚D.铁坩埚
(4)工业上常利用反应2C+SiO2
Si+2CO↑制备硅单质,该反应中所含元素化合价升高的物质是________(填化学式,下同),氧化剂是________。
解析
(1)生石灰是CaO,为碱性氧化物且不含Si元素,不属于硅酸盐。
(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。
由于SiO2能溶于氢氟酸,因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。
答案
(1)D
(2)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O 氢氟酸 (3)防火剂 D (4)C SiO2
13.(xx·天津高三模拟)晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用炭还原二氧化硅制得粗硅;
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:
Si+3HCl
SiHCl3+H2;
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学方程式为________________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为__________________________________________________________________。
(3)用SiHCl3与过量的H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
①装置B中的试剂是________。
装置C中的烧瓶需要加热,其目的是__________________________________________________________________。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是__________________________,
装置D不能采用普通玻璃管的原因是_________________________________,
装置D中发生反应的化学方程式为_________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及_____________________________________________________。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂是________(填写字母代号)。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液
e.Na2SO3溶液
解析 高纯硅的制备是以初步冶炼得到的粗硅为原料,在加热条件下与氯化氢气体反应,制成气态化合物SiHCl3,与杂质分离,然后在高温条件下用氢气还原,重新得到硅和氯化氢气体,这样就除掉杂质,得到高纯硅。
(1)工业上制粗硅时,是用SiO2为原料,在高温下用C还原SiO2得到粗硅:
SiO2+2C
Si+2CO↑,这样得到的硅含有杂质,可以作为冶炼制取高纯硅的原料。
(2)中由题给物质沸点的不同,可以考虑用分馏的方法来进行分离。
(3)由于SiHCl3遇水强烈反应,所以反应环境必须无水,制得的氢气必须干燥,B中放的是干燥剂(浓硫酸),常温下,SiHCl3呈液态,为了增大两者的接触面积,可以通过加热的方法使SiHCl3汽化。
D装置用石英管而不用普通玻璃管的目的是两者反应需要高温,温度太高,普通玻璃管会软化。
SiHCl3在空气中会自燃,必须排尽空气。
铁元素的检验是利用Fe3+遇KSCN溶液变红色。
所以鉴定产品硅中是否含微量铁单质,试样用稀盐酸溶解后,还需要的试剂是氯水和KSCN溶液。
答案
(1)SiO2+2C
Si+2CO↑
(2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 ②有固体物质生成 在反应温度下,普通玻璃会软化 SiHCl3+H2
Si+3HCl ③排尽装置中的空气 ④bd
[选做题]
14.(xx·山西六校联考)以磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑(SiO2·nH2O)、磷及甲醇,下列工艺过程原料综合利用率高,废弃物少。
(1)上述反应中,属于置换反应的是________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”或“Ⅴ”)。
(2)已知SiHCl3的沸点为33.0℃,提纯SiHCl3适宜的方法是________。
(3)高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为_____________________________;
固体废弃物CaSiO3可用于_________________________________________。
(4)反应Ⅲ需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行,其原因是__________________________________________________________________。
解析 反应Ⅰ为SiO2+2C
Si+2CO↑。
从图中可以看出,反应Ⅱ的反应物为SiO2、C和Ca3(PO4)2,产物为CO、P和CaSiO3。
反应Ⅲ为Si+3HCl===SiHCl3+H2。
反应Ⅳ的反应物有SiHCl3和H2O,产物有HCl、H2和SiO2·nH2O。
反应Ⅴ为CO+2H2===CH3OH。
答案
(1)Ⅰ、Ⅲ
(2)分馏(蒸馏) (3)Ca3(PO4)2+5C+3SiO2
3CaSiO3+2P+5CO↑ 生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等 (4)SiHCl3会水解,同时产生的H2与O2混合会发生爆炸
2019-2020年高考化学一轮复习课时跟踪训练第四章非金属及其化合物基础课时3硫及其重要化合物新人教版
一、选择题
1.下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法不正确的是( )
A.浓硫酸有脱水性,稀硫酸没有脱水性
B.浓硫酸有氧化性,稀硫酸没有氧化性
C.浓硫酸和稀硫酸都有酸性
D.常温下,浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应
解析 浓硫酸有氧化性,稀硫酸也有氧化性,只不过浓硫酸的氧化性是+6价的S体现出来的,而稀硫酸的氧化性是+1价的H体现出来的,B错。
答案 B
2.下列说法正确的是( )
A.SO2和SO3都是酸性氧化物,二者的水溶液都是强酸
B.将铜片放入浓硫酸中,无明显现象是因为铜片发生了钝化
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3
D.富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸
解析 SO2溶于水形成亚硫酸,亚硫酸是弱酸,A项错误;常温下铜片和浓硫酸不反应,加热条件下才反应,B项错误;硫粉在过量的纯氧中燃烧生成大量的SO2,C项错误。
答案 D
3.为确定某纯净的气体Q的成分,进行了如下几种实验,其中不正确的是( )
操作及现象(现象在括号内)
结论
A
闻Q气味(有刺激性)
酸性KMnO4溶液(褪色)
Q一定是SO2
B
闻Q气味(有刺激性)
澄清石灰水(变浑浊)
Q一定是SO2
C
Q
品红溶液(褪色)
变红色
Q一定是SO2
D
Q
紫色石蕊试液(先变红色后褪色)
Q一定不是SO2
答案 A
4.(xx·山东潍坊检测,2)下列说法正确的是( )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色
B.能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,且原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好
解析 A项中SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性,SO2不能使石蕊试液褪色;B项中能使品红溶液褪色的物质很多,不仅仅是SO2;C项中这些漂白剂的漂白原理不都相同;D项中SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
答案 B
5.(xx·大连模拟)下列变化的实质相似的是( )
①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小
②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色
③二氧化硫能使品红溶液和溴水褪色
④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥
⑤常温下浓硫酸用铁的容器存放、加热条件下浓硫酸能与木炭反应
⑥浓硫酸能在白纸上写字,氢氟酸能在玻璃上刻字
A.只有②③④B.只有⑤
C.只有③④⑥D.全部
解析 ①浓硫酸和浓盐酸浓度减小的原因分别是吸水和挥发;②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色,分别属于“加合型”和“氧化型”;③二氧化硫能使品红溶液和溴水褪色,分别表现漂白性和还原性;④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥,分别表现碱性和还原性;⑤常温下浓硫酸用铁的容器存放,加热条件下浓硫酸能与木炭反应,都表现浓硫酸的强氧化性;⑥浓硫酸能在白纸上写字,是由于浓硫酸具有脱水性,氢氟酸能在玻璃上刻字,是其与玻璃的成分二氧化硅反应。
故只有⑤相似。
答案 B
6.将SO2气体通入下列溶液中,能生成白色沉淀且SO2过量时沉淀不溶解的是( )
①Ba(OH)2溶液 ②Ba(NO3)2溶液 ③BaCl2溶液
④Ba(ClO)2溶液
A.①②B.①③C.②④D.③④
解析 ①向Ba(OH)2溶液中通入SO2,先产生BaSO3沉淀,继续通入过量的SO2,沉淀溶解,转化为Ba(HSO3)2,错误;②向Ba(NO3)2溶液中通入SO2,发生反应:
2NO
+3SO2+2H2O===2NO+3SO
+4H+、Ba2++SO
===BaSO4↓,正确;③BaCl2与SO2不发生反应,错误;④向Ba(ClO)2溶液中通入SO2,发生反应:
ClO-+SO2+H2O===Cl-+SO
+2H+、Ba2++SO
===BaSO4↓,正确。
答案 C
7.将SO2通入BaCl2溶液中并不产生沉淀,再通入另一种气体后可以产生白色沉淀。
则如图所示倒置的Y形管中放置的药品组合不符合要求的是(必要时可以加热)( )
A.大理石和稀盐酸B.CaO和浓氨水
C.Cu和浓硝酸D.高锰酸钾和浓盐酸
解析 大理石和稀盐酸反应可产生CO2,CO2、SO2通入BaCl2溶液中不会产生沉淀,A选项不符合要求;CaO和浓氨水反应可产生氨气,NH3、SO2通入BaCl2溶液中,溶液呈碱性,会产生白色沉淀BaSO3,B选项符合要求;Cu和浓硝酸反应可产生NO2,NO2、SO2通入BaCl2溶液中发生氧化还原反应,最终会产生BaSO4沉淀;高锰酸钾和浓盐酸反应可产生Cl2,Cl2、SO2通入BaCl2溶液中发生氧化还原反应,最终会产生BaSO4沉淀。
答案 A
8.硫酸、亚硫酸和氢硫酸是含硫的三种酸。
下列说法不正确的是( )
A.若向Na2S溶液中通入SO2则产生淡黄色沉淀
B.这三种酸都是二元酸,都能与氢氧化钠反应生成酸式盐和正盐
C.这三种酸的水溶液久置空气中都会变质且原溶质的浓度减小
D.向氢硫酸、亚硫酸溶液中滴加氯水都会发生氧化还原反应
解析 硫酸在空气中不会变质,只是浓度变小。
答案 C
9.(xx·北京海淀区测试,2)下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是( )
A.硫黄矿制备硫酸经历两步:
S
SO3
H2SO4
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为:
2CaCO3+2SO2+O2
2CO2+2CaSO4
D.土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS很稳定,不具有还原性
解析 A项,S在氧气中点燃只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫;B项,硫元素以硫酸盐的形式进入土壤;D项,只能说明铜蓝的溶解度比闪锌矿更小。
答案 C
10.用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计最严密的是( )
A.检验试液中的SO
:
试液
无沉淀
白色沉淀
B.检验试液中的SO
:
试液
无沉淀
白色沉淀
C.检验试液中的I-:
试液
深黄色溶液
深黄色溶液
D.检验试液中的CO
:
试液
白色沉淀
沉淀溶解
解析 A选项中先加入稀硝酸,如果溶液中没有SO
,而存在SO
,硝酸可能将SO
氧化成SO
,最终也会出现白色沉淀,A选项错误;B选项中先加入足量稀盐酸,可以排除SO
、Ag+等离子的干扰,然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明原溶液中存在SO
,B选项正确;如果溶液中存在I-,I-具有还原性,被过氧化氢氧化为碘单质,淀粉溶液遇碘单质显蓝色,但是C选项中最终溶液没有变蓝色,故C选项错误;D选项中如果存在SO
,也会出现相同的实验现象,故D选项错误。
答案 B
11.(xx·南阳模拟)工厂排放的SO2烟气对环境造成污染,某企业用下列流程综合处理,下列有关说法正确的是( )
A.二氧化硫吸收塔中发生的反应为SO2+SO
+H2O===2HSO
B.氨气吸收塔中发生的反应为HSO
+OH-===H2O+SO
C.上述流程利用的是氧化还原反应原理
D.上述流程可循环利用的物质有2种
解析 二氧化硫用(NH4)2SO3吸收,正盐转化成酸式盐,发生的离子反应为SO2+SO
+H2O===2HSO
,故A正确;氨气吸收塔中发生的反应为HSO
+NH3===NH
+SO
,故B错误;上述流程中各反应都没有元素的化合价发生变化,不是氧化还原反应,故C错误;上述流程可循环利用的物质是(NH4)2SO3,只有1种,故D错误。
答案 A
二、填空题
12.在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究,将适量的蔗糖放入烧杯中,加几滴水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,生成黑色物质。
请回答下列问题:
(1)生成的黑色物质(单质)是________(填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,这种刺激性气味的气体成分是________(填化学式),反应的化学方程式为___________________________________________。
(3)根据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有________(填序号)。
A.酸性B.吸水性C.脱水性D.强氧化性
(4)将
(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液________,说明这种气体具有________性;将
(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸,请写出该反应的化学方程式:
_______________________________________________