2011高考化学 第七章碳族元素无机非金属材料备考精析精练

1、2011高考化学备考精析精练一、选择题（本题包括9个小题，每小题只有一个选项符合题意，共45分）1.下列物质属于原子晶体的化合物是( )A.金刚石 B.刚玉 C.二氧化硅 D.干冰解析：A中金刚石是原子晶体的单质，而C中二氧化硅则是原子晶体的化合物。答案：C2.关于金刚石、石墨、C60的说法正确的是（ ）A.它们互为同位素 B.都是碳的同素异形体C.都有相同的晶体结构 D.金刚石和石墨的相互转化是物理变化解析：金刚石、石墨和C60都是碳元素原子形成的结构不同的单质（碳原子的结合方式不同）。而同位素的讨论对象是原子而不是单质（同一元素的不同核素之间互称为同位素），故A不成立。同素异形体是同种元素

2、形成的不同单质（相互间结构不同），显然，金刚石、石墨和C60都是碳的同素异形体，它们的结构互不相同，是碳元素的不同单质，所以它们之间的相互转化应该是化学变化（有新物质生成的变化）。可知B正确，C、D均不正确。答案：B3.航天科学技术测得，三氧化二碳（C2O3）是金星大气层的成分之一。下列有关C2O3的说法正确的是( )A.C2O3和CO2是同素异形体 B.C2O3和CO燃烧产物都是CO2C.C2O3和CO都是酸性氧化物 D.C2O3和CO2都是碳酸的酸酐解析：C2O3和CO组成元素相同，且碳均未达到最高价，故可以燃烧生成CO2。同素异形体是研究同元素形成的单质问题。CO不能和酸或碱反应生成盐，

3、故属于不成盐氧化物。酸和相应酸酐应保持价态相同，故C2O3不是碳酸的酸酐。答案：B4.在含a mol Ca(OH)2的石灰水中，缓慢地通入b mol CO2气体，实验过程中开始白色沉淀逐渐增多，后又部分消失，如果CO2充分被吸收，则最后得到的白色沉淀质量是( )A.100（2a-b） g B.100(b-a) g C.100(a-b) g D.100(2b-a) g解析：一开始：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O，沉淀n(CaCO3)= nCa(OH)2=a mol，后沉淀部分溶解：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,溶解沉淀n(CaCO3)=(b-a) mol,最后剩下的

4、沉淀为100 g·mol-1×a-(b-a) mol=100(2a-b) g。答案：A5.将碳和8 g O2在密闭容器中使之发生反应，反应后，冷却到原来的温度，压强为起始时的1.5倍，则反应的结果是( )A.生成CO、CO2体积相等 B.生成CO、CO2的物质的量之比为21C.生成CO、CO2的物质的量之比为31 D.消耗碳4.2 g解析：若O2过量只生成CO2，容器压强不变；若O2不足只生成CO，容器压强为原来的2倍。因为1<1.5<2,产物为CO和CO2混合气体。由碳、氧原子守恒得：解之消耗碳的质量为(0.125 mol+0.25 mol)×12

5、g·mol-1=4.5 g。答案：B6.下列叙述正确的是( )A.SiO2不属于无机非金属材料 B.金属不能作为结构材料C.玻璃是一种新型的非金属材料 D.C60也是一种材料解析：SiO2可作为光导纤维，是一种新型的无机非金属材料。C60是近几年才发现的一种新的碳的同素异形体，它可用于超导体，是一种新型无机非金属材料，所以D正确。金属也属于结构材料，但它不耐高温，易腐蚀，不宜作高温材料。玻璃和水泥等只能属于传统的非金属材料。答案：D7.氮化硅是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时，所克服的粒子间的作用与氮化硅熔化所克服的粒子间的作用相同的是( )

6、A.硝石(NaNO3)和金刚石 B.晶体硅和水晶C.重晶石(BaSO4)和萤石(CaF2) D.冰和干冰解析：因为氮化硅超硬、耐磨、耐高温，说明氮化硅是原子晶体，受热熔化时需克服原子间共价键的作用；而硝石、重晶石、萤石均为离子晶体，熔化克服的是阴、阳离子间离子键的作用；冰和干冰均为分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力。答案：B8.CCTV科技博览中报道，2010年中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列说法合理的是( )A.聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的B.聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体C.聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物D.聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染解析：可降解塑料聚

7、二氧化碳是一种新的科技成果，介绍和了解它有利于培养学生的科学素养，激发学生的学习兴趣。该题主要考查考生对加聚反应、同素异形体、纯净物概念的理解。同素异形体是指单质，所以B错；由题干知聚二氧化碳塑料是可降解塑料，所以D错；聚二氧化碳塑料不是纯净物，所以C也错。答案：A9.下列物质中，不能与盐酸反应，但能与氢氧化钠溶液反应的是( )A.Al(OH)3 B.NaHCO3 C.(NH4)2S D.SiO2解析：本题主要考查SiO2的特殊性。题给A、B、C中三种物质均能与盐酸反应，而SiO2不能与盐酸反应，仅能与NaOH反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。答案：D二、非选择题（本题包括5

8、个小题，共55分）10.（10分）硼砂（Na2B4O7)与NH4Cl一同加热，再加盐酸热水处理，可制得白色固体氮化硼（BN）。（1）配平反应式：Na2B4O7+NH4ClNaCl+B2O3+BN+ (2)BN是一种新型的无机材料，它有两种晶型，金刚石晶型的BN可用作耐磨材料，它应具有的性质是_；石墨晶型的BN可用作润滑材料，它应具有的结构是_。解析：（1）分析各物质中元素的化合价可知，无变价元素，该反应不是氧化还原反应。设复杂物质（Na2B4O7)的化学计量数为1，然后利用原子守恒确定其他物质的化学计量数，最后根据H、O原子守恒可确定缺项物质及其化学计量数。（2）BN若与金刚石晶型相同，则为原

9、子晶体，具有熔点高、硬度大等性质。BN若与石墨晶型相同，则分层排布，层间是分子间作用力，而层内则是由碳原子形成正六边形的平面结构。答案：（1）1 2 2 1 2 4H2O(4分）（2）熔点高、硬度大（3分） 平面正六边形层状结构（3分）11.(10分)1919年，Langmuir提出：原子数相同、电子数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理。后来，该原理被推广使用于一些具有特殊功能的晶体的发现和人工合成等诸多领域。如：X是一种新型无机材料，它与碳化硅(SiC)结构相似、物理性质相近，符合该原理。X有如下的转变：其中，C是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色

10、气体，D为白色沉淀，E溶液的焰色反应中火焰呈黄色。完成以下问题：(1)写出X的化学式：_，X属于_晶体(填“原子”“分子”或 “离子”)。(2)写出K与J反应的化学反应方程式_。(3)X与SiC的复合粉末是新一代大规模集成电路的理想散热材料。最近日本科学家研究出一种新物质与氮气制备该纳米级复合材料的方法，请将该反应补充完整(方框中填新物质的化学式)。+2N24X+SiC+3C解析：本题是以新型材料为背景的框图推断题，主要考查学生分析推理和信息迁移应用的能力。解题的突破口是：由“C是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体”，可知C是氨气，则X必含有氮元素。又因为X与SiC为等电子体，其结构相似

11、、物理性质相近，故X为AlN，为原子晶体。由框图转化关系不难推断K为NO2，J为H2O。答案：(1)AlN(2分) 原子(2分)(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO(3分)(3)Al4SiC4(3分)12.（11分）化合物A、D、F是中学化学中最常见的物质，化合物B、C、E中含有两种相同的元素，这些化合物之间存在如下关系。其中A和B的反应是一种重要化工生产中的主要反应。据此推断：（1）在A、C、F中含有的相同元素是_。（2）化合物C的化学式为_，化合物A的水溶液呈_性。（3）C的水溶液和D能否发生反应？。其理由是_。解析：最常见物质A与盐酸反应，生成H2O及常见物质D、F，可知A为不稳定弱

12、酸盐，又因A+BC+D是一重要的化工生产过程，所以A为Na2CO3,B为SiO2。由C与盐酸反应生成E和F可知C为Na2SiO3,D为CO2，F为NaCl，E为H2SiO3。答案：（1）钠元素（3分） （2）Na2SiO3(3分）碱（2分）（3）能（1分） 碳酸的酸性比硅酸强，可发生复分解反应（2分）13.（12分）课题式课堂教学是研究性学习的一种方式，其基本教学模式为：下面是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段，甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置，如图7-2所示。图7-2（1）点燃酒精灯A、B的先后顺序为：先_后_。（2）硬质试管中发生反应的化学方程式为_。（3）洗

13、气瓶中的实验现象为_。（4）酒精灯B的作用为_。（5）乙同学提出甲装置太复杂，可将酒精灯合二为一，去掉B，而将尾气导气管出口旋转到A的火焰上即可。乙同学的设计是否合理？简述理由（从A、B使用的一致性的角度考虑）。（6）丙同学质疑：CO能否使澄清石灰水变浑浊？因此，他设计在CO通入CuO之前，应先通入澄清石灰水，以比较排除CO与澄清石灰水反应。试对此作出评价，你认为丙的设计_（填“必要”或“不必要”）。解析：由题意知硬质试管中发生反应的化学方程式为CuO+COCu+CO2，显然A处酒精灯提供热源，B处的酒精灯用来点燃未反应的CO，防止其污染环境。若先点燃A处的酒精灯，则CO会与装置内空气作用发生

14、爆炸。只有在排净装置内的空气后方可点燃A。所以应先点燃B再点燃A，且不能将它们合二为一。由于CO是不成盐氧化物，故不可能使石灰水变浑浊，故不必要先通过石灰水。答案：（1）B A（1分）（2）CuO+COCu+CO2（3分）(3)澄清石灰水变浑浊（2分）（4）点燃CO，防污染环境（2分）（5）不合理，因为CO点燃在先，CuO加热在后，不能同时进行。（2分）（6）不必要（2分）14.（12分）往100 mL NaOH溶液中通入CO2，充分反应后，在减压和较低温度下，小心将溶液蒸干，得白色固体M。通入CO2的体积V(单位：mL，在标准状况下测定，下同）与M的质量W(单位：g)的关系如图73。图7-3（1）A点时，白色固体M的化学式为_，通入CO2的体积为mL_。（2）C点时，白色固体M的化学式为_，通入CO2的体积为mL_。（3）推算B点时M的组成（用化学式表示）及通入CO2气体的体积。解析：由图知NaOH质量为4 g，物质的量为0.1 mol，完全转化为Na2CO3时，Na2CO3质量为5.3 g;需CO2 12×0.1 mol×22400 mL·mol-1=1120 mL。完全转化为NaHCO3时，NaHCO3质量为8.4 g；需CO2 0.1 mol×22400 mL·