【实用资料】专题十七碳的多样性含硅矿物与信息材料PPT

专题十七碳的多样性含硅矿物与信息材料考点一碳及其化合物A组

自主命题·江苏卷题组1.(江苏单科,1,2分)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量

上升的是 ()五年高考答案

C本题考查CO2排放对环境影响的相关知识。A项,光合作用会吸收CO2放出O2;B项,

自然降雨对大气中的CO2含量影响不大;D项,碳酸盐的沉积对大气中的CO2含量影响不大。知识拓展

植物的光合作用吸收CO2,植物的呼吸作用会释放CO2。2.(江苏单科,1,2分,★)大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气

中CO2含量增加的是 ()答案

A煤炭燃烧供热时会产生CO2,加剧“温室效应”。知识拓展

风力发电不需要燃料,也不会产生辐射或空气污染,风能是清洁能源。易错警示

植树造林、增大植被面积有利于降低大气中CO2的含量。评析本题围绕温室效应设问,比较容易。3.[2015江苏单科,16(2),6分,0.334]以磷石膏(主要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备

轻质CaCO3。

匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(S

)随时间变化如下图所示。

(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为

和

(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是

。答案(2)S

HC

取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤完全解析(2)当清液pH接近6.5时,溶液已呈弱酸性,说明通入的CO2已足够多,应有HC

生成,再结合转化的离子方程式可知滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子应为S

和HC

;检验洗涤是否完全可通过检验洗涤液中是否还含有S

来判断,具体方法见答案。答题模板

检验沉淀是否洗涤完全的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加××(试剂

名称),若××(实验现象),则已洗涤完全。命题归纳

高考提倡考查学生的实验操作技能和语言表述能力,故而在考题中常涉及如下问

题:如何检验某离子是否已沉淀完全?如何洗涤沉淀?如何检验沉淀是否洗涤完全?如何进行过

滤操作?考生在平时的答题过程中要多留心此类问题。B组统一命题、省(区、市)卷题组1.(北京理综,6,6分)我国科技创新成果斐然,下列成果中获得诺贝尔奖的是 ()答案

B屠呦呦因发现抗疟新药青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。评析本题借助诺贝尔奖考查化学史知识,提升学生的民族自豪感。2.(2017北京理综,26,13分)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备

纯TiCl4的流程示意图如下:钛精矿

粗TiCl4

纯TiCl4资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/℃58136181(升华)3161412熔点/℃-69-25193304714在TiCl4中的溶解性互溶——微溶难溶(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)

TiCl4(g)+O2(g)

ΔH1=+175.4kJ·mol-12C(s)+O2(g)

2CO(g)

ΔH2=-220.9kJ·mol-1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:

。②氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据右图判断:CO2生成CO反应的ΔH

0(填“>”“<”或“=”),判断依据:

。③氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是

。④氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有

。(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:

物质a是

,T2应控制在

。答案(13分)(1)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)

TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=-45.5kJ·mol-1②>随温度升高,CO含量增大,说明生成CO的反应是吸热反应③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液④MgCl2、AlCl3、FeCl3(2)SiCl4高于136℃,低于181℃解析本题考查热化学方程式的书写、利用平衡移动判断反应的热效应、物质的分离和提

纯等。(1)①将已知的两个热化学方程式相加,即可得出答案。②观察图像可知,随着温度的升高,CO

的含量增大,说明平衡向生成CO的方向移动,所以生成CO的反应是吸热反应,ΔH>0。④在室

温下,TiCl4、SiCl4为液态,AlCl3、FeCl3、MgCl2为固态且在TiCl4中微溶或难溶,所以滤渣中应

含有AlCl3、FeCl3、MgCl2,但AlCl3、FeCl3在TiCl4中微溶,故粗TiCl4混合液中仍然会存在少量

的AlCl3、FeCl3。(2)TiCl4在蒸馏塔二中被蒸出,说明物质a应是一种沸点比TiCl4低的物质,结合题给资料可知a是

SiCl4。T2应控制在136℃以上,181℃以下,确保TiCl4被蒸出,同时AlCl3等杂质不能被蒸出。审题方法

认真读题,捕捉到题目中的所有信息。如资料中提到“TiCl4及所含杂质氯化物的

性质”,说明TiCl4中存在表中的四种杂质。3.(2014课标Ⅱ,27,15分)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。回答下

列问题:(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第

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PbO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

发生的电极反应式为

,阴极上观察到的现象是

;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为

,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%

(即

×100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO,列式计算x值和m∶n值

。BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤完全ω(S)= ×100%=0.向某食盐溶液中滴加淀粉溶液解析(2)当清液pH接近6.1%)、Fe2O3(3.饱和小苏打溶液d.二氧化硫具有强还原性,可用于漂白纸张(注:SiCl4的沸点为57.答案(1)2SiHCl3+3H2O (HSiO)2O+6HCl(2017苏锡常镇调研,8)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是(南京、盐城、连云港二模,3)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是(6)分解产生CO2与C反应生成还原剂CO下列活动会导致大气

中CO2含量增加的是 ()铅在元素周期表的位置为第

周期、第

族;PbO2的酸性比CO2的酸性

(填“强”或“弱”)。答案

BB项,燃煤中加入CaO主要是为了减少SO2气体的排放,故错误。

答案(1)六ⅣA弱(每空1分,共3分)(2)PbO2+4HCl(浓)

PbCl2+Cl2↑+2H2O(2分)(3)PbO+ClO-

PbO2+Cl-Pb2++2H2O-2e-

PbO2↓+4H+石墨上包上铜镀层Pb2++2e-

Pb↓不能有效利用Pb2+(1分,2分,1分,1分,1分,共6分)(4)根据PbO2

PbOx+

O2↑,有

×32=239×4.0%,x=2-

=1.4(2分)根据mPbO2·nPbO,

=1.4,

=

=

(2分)解析(1)铅元素位于元素周期表的第六周期第ⅣA族。(2)PbO2具有强氧化性,能将浓盐酸氧化产生Cl2,反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓)

PbCl2+Cl2↑+2H2O。(3)ClO-具有强氧化性,能将PbO氧化为PbO2,反应的离子方程式为PbO+ClO-

PbO2+Cl-。用电解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液的方法制取PbO2时,Pb2+转化为PbO2,失电子,在阳极反应,

结合溶液呈酸性可知阳极反应式为Pb2++2H2O-2e-

PbO2↓+4H+;同时阴极Cu2+放电,Cu2++2e-

Cu,石墨电极上包裹上一层红色的铜;若不加入Cu(NO3)2,则阴极上Pb2+放电,Pb2++2e-

Pb↓,此时溶液中的Pb2+不能完全转化为PbO2,原子利用率降低。(4)由题意可写出PbO2受热分解的化学方程式为PbO2

PbOx+

O2↑或(m+n)PbO2

mPbO2·nPbO+

O2↑,由于失重部分就是生成的O2,则有:

×100%=4.0%或

×100%=4.0%,解得x=1.4;m∶n=2∶3。选项实验操作现象结论A将某溶液与稀盐酸反应产生的气

体通入澄清石灰水石灰水变浑浊该溶液中一定含有C

B常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中铁片不溶解常温下,铁与浓硫酸一定没有发

生化学反应C向某食盐溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变该食盐中一定没有添加KIO3D向苯酚钠溶液中滴加乙酸溶液溶液变浑浊相同条件下,乙酸的酸性一定比

苯酚强C组

教师专用题组(四川理综,2,6分)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是 ()答案

DA项,气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该气体可能是CO2或SO2,则原溶液中可能

含有C

或HC

或S

或HS

,故错误;B项,常温下,铁片遇浓硫酸发生钝化,是化学变化,故错误;C项,淀粉溶液遇碘单质变蓝,而遇KIO3不变蓝,则溶液不变色,只能证明该食盐中不含碘

单质,不能证明该食盐中一定没有添加KIO3,故错误;D项,溶液变浑浊说明有苯酚生成,可证明

酸性:乙酸>苯酚,故正确。易混易错

加碘食盐中的“碘”是化合态的碘元素。评析本题以表格形式设问考查,涉及C

的检验、铁的钝化、加碘食盐中碘的检验方法、乙酸与苯酚酸性的比较。难度中等。考点二硅及其化合物无机非金属材料A组

自主命题·江苏卷题组(江苏单科,4,2分,★★)下列物质性质与应用对应关系正确的是()A.晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料答案

B半导体材料和其导电性有关,与硬度无关,A项错误;漂白粉具有漂白性,可用于漂白

纸张,与稳定性无关,C项错误;Fe2O3为红棕色粉末,可用于制作红色涂料,与能否与酸反应无关,

D项错误。审题技巧

审题时抓住“物质性质与应用对应关系正确”逐项进行分析,不难得出答案。思路分析

以A选项为例,“晶体硅熔点高硬度大”是正确的,晶体硅“可用于制作半导体材

料”也是正确的,但是后者与前者没有对应关系,故A不正确。B组统一命题、省(区、市)卷题组1.(北京理综,6,6分)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是 ()

A.瓷器B.丝绸C.茶叶D.中草药答案

A本题考查物质主要成分的辨别。瓷器的主要成分是硅酸盐,属于无机物;丝绸的主

要成分是蛋白质,属于有机物;茶叶、中草药的主要成分是有机物。试题评析

试题除了具备科学性,体现学科特点外,还要与时俱进。易混易错

棉花的主要成分是纤维素,蚕丝的主要成分是蛋白质,光导纤维的主要成分是SiO2,

合成纤维是有机高分子化合物。2.(课标Ⅱ,7,6分)食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是

 ()2O5不可用作食品干燥剂答案

CCaCl2·6H2O为结晶水合物,不能继续吸水,故不可用作食品干燥剂,C项错误;硅胶、

加工后具有吸水性的植物纤维均可用作食品干燥剂,A、D项正确;P2O5吸水生成的磷酸有一定

的毒性,故不可用作食品干燥剂,B项正确。3.(课标Ⅱ,7,6分)下列过程没有发生化学反应的是 ()D.用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装答案

AA项,用活性炭去除冰箱中的异味利用了吸附原理,没有发生化学反应;B项,热碱水

使得油脂发生水解反应而变得易清除;C项,KMnO4能吸收成熟水果释放的乙烯,从而起到保鲜

水果的目的;D项,硅胶起干燥作用,而铁粉是脱氧剂,会与O2发生化学反应。4.[课标Ⅲ,28(1),2分]三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应

的化学方程式

。答案(1)2SiHCl3+3H2O

(HSiO)2O+6HCl解析(1)依据题意知,SiHCl3遇潮气时发烟的化学方程式为2SiHCl3+3H2O

(HSiO)2O+6HCl。5.(2017课标Ⅱ,26,14分)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:

回答下列问题:(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。(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

、

(写化学式)。(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:Mn

+H++H2C2O4

Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400g水泥样品,滴定时消耗了0.0500mol·L-1的KMnO4溶液36.00mL,则该水泥样品中钙的质量分数为

。答案(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HF

SiF4↑+2H2O(或H2SiO3+4HF

SiF4↑+3H2O)(3)防止胶体生成,易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%解析本题以物质转化流程为主线,考查Ca、Al、Fe、Mg、Si等元素及其化合物的相关知

识。(1)水泥样品中铁的氧化物主要为Fe2O3,其中可能含有少量的FeO,酸溶时加入几滴硝酸可将Fe2+氧化为Fe3+,保证在除去铁离子的同时,不影响钙含量的测定;将Fe2+氧化为Fe3+的氧化剂还可

以选择H2O2,该氧化剂的还原产物为H2O,不会引入其他杂质。(2)SiO2不溶于盐酸、硝酸等强酸,但可溶于氢氟酸。(3)Fe3+、Al3+在沉淀的过程中容易形成胶体而无法沉淀分离,采取加热的方法可加速微粒凝聚

形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,从而易于分离;pH为4~5时Al3+、Fe3+可完全沉淀,而Mg2+、Ca2+不

沉淀,故沉淀B的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3。(4)配平方程式可得对应关系式:2KMnO4~5H2C2O4~5CaC2O4~5Ca2+2mol5×40g0.0500×36.00×10-3mol

m(Ca2+)m(Ca2+)=0.180g故ω(Ca2+)=

×100%=45.0%。思路梳理

由含Ca元素的混合物得到CaC2O4,故流程中必须要除去Fe3+、Mg2+、Al3+、SiO2等,

可以分析每一次分离对象,从而轻松完成元素变化分析。C组

教师专用题组1.(江苏单科,4,2分,★★)下列有关物质性质的应用正确的是 ()A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝答案

ASiO2+4HF

SiF4↑+2H2O,B项错误;Cl2能与Ca(OH)2反应,C项错误;AlCl3是共价化合物,熔融的AlCl3不导电,若电解AlCl3溶液,在阴极是H+放电,而Al3+不放电,故电解AlCl3溶液得

不到Al,D项错误;A项正确。知识拓展

工业冶炼金属Na、Mg、Al时,均采用电解法,Na、Mg直接电解其熔融氯化物,Al

则采用电解熔融Al2O3,因为AlCl3是共价化合物,熔融时没有自由移动的离子。知识拓展

SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸(氢氟酸除外)反应,但可与强碱溶液反

应,高温下还可以与碱性氧化物或某些盐反应,如生产玻璃的反应:SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑。答案

AA项,用活性炭去除冰箱中的异味利用了吸附原理,没有发生化学反应;B项,热碱水

使得油脂发生水解反应而变得易清除;C项,KMnO4能吸收成熟水果释放的乙烯,从而起到保鲜

水果的目的;D项,硅胶起干燥作用,而铁粉是脱氧剂,会与O2发生化学反应。知识拓展

工业冶炼金属Na、Mg、Al时,均采用电解法,Na、Mg直接电解其熔融氯化物,Al

则采用电解熔融Al2O3,因为AlCl3是共价化合物,熔融时没有自由移动的离子。。规律总结

提高酸浸时矿石中某元素的浸出率,可采取的措施:适当增大酸的浓度;适当提高反

应温度;适当延长浸出时间;将矿石粉碎;搅拌等。(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3·Cu(OH)2反应的化学方程式为CuCO3·Cu(OH)2+4HCl 2CuCl2+68%)≈18g,故从体系中逸出的是H2O;C→D过程中,Δm=(2)2C+SiO2 Si+2CO↑,所以气体Ⅰ中的碳氧化物主要为CO;水玻璃为Na2SiO3的水溶液,则(3)第④步是把LiPF6(s)和HF(l)分离,所以采用的方法是过滤;HCl和HF的沸点相差较大,二者都

是气体,所以可以采用冷凝的方法分离。考点二硅及其化合物无机非金属材料0500mol·L-1的KMnO4溶液36.氧化的是Fe2+,离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+ Mn2++2Fe3++2H2O。答案

CCaCl2·6H2O为结晶水合物,不能继续吸水,故不可用作食品干燥剂,C项错误;硅胶、

加工后具有吸水性的植物纤维均可用作食品干燥剂,A、D项正确;P2O5吸水生成的磷酸有一定

的毒性,故不可用作食品干燥剂,B项正确。(2)COSiCl4+6NaOH Na2SiO3+4NaCl+3H2O答题模板

检验沉淀是否洗涤完全的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加××(试剂

名称),若××(实验现象),则已洗涤完全。答案

BA项,明矾净水是由于Al3+发生水解反应生成的Al(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物,A

项不符合题意;B项,液氨用作制冷剂是利用了液氨汽化吸热的性质,属于物理变化,B项符合题

意;C项,发生化学反应:SiO2+4HF SiF4↑+2H2O,C项不符合题意;D项,发生化学反应:CaO+2.(江苏单科,3,2分,★★)下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是 ()A.常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒D.铜的金属活泼性比铁的弱,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀答案

AB项,SiO2可与氢氟酸反应;C项,ClO2具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒;D项,

海轮外壳上装铜块,会形成Fe-Cu原电池,铁为负极,腐蚀速率加快。答案

AB项,SiO2可与氢氟酸反应;C项,ClO2具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒;D项,

海轮外壳上装铜块,会形成Fe-Cu原电池,铁为负极,腐蚀速率加快。3.(江苏单科,4,2分,★)下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是 ()D.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯答案

D石油的主要成分是烷烃、环烷烃、芳香烃,分馏时不会得到烯烃和二烯烃。4.(重庆理综,1,6分)下列物质的使用不涉及化学变化的是

 ()答案

BA项,明矾净水是由于Al3+发生水解反应生成的Al(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物,A

项不符合题意;B项,液氨用作制冷剂是利用了液氨汽化吸热的性质,属于物理变化,B项符合题

意;C项,发生化学反应:SiO2+4HF

SiF4↑+2H2O,C项不符合题意;D项,发生化学反应:CaO+H2O

Ca(OH)2,D项不符合题意。5.(广东理综,32,16分)石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.

1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下:

(注:SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃)(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是

。(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,气体Ⅰ中的碳氧化物主要为

,由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为

。(3)步骤①为:搅拌、

,所得溶液Ⅳ中的阴离子有

。(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为

,100kg初级石墨最多可获得Ⅴ的质量为

kg。(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成如图所示防腐示意图,并作相应标注。

答案(1)排出空气,减少C的损失(2)COSiCl4+6NaOH

Na2SiO3+4NaCl+3H2O(3)过滤Al

(或[Al(OH)4]-)、Cl-、OH-(4)Al

+CH3COOCH2CH3+2H2O

CH3COO-+CH3CH2OH+Al(OH)3↓或[Al(OH)4]-+CH3COOCH2CH3

CH3COO-+CH3CH2OH+Al(OH)3↓7.8(5)

解析(1)因为高温条件下,C和O2能发生反应,所以需排出空气,防止干扰实验。(2)2C+SiO2

Si+2CO↑,所以气体Ⅰ中的碳氧化物主要为CO;水玻璃为Na2SiO3的水溶液,则气体Ⅰ及气体Ⅱ中含Si元素的成分只能是SiCl4,因此可得SiCl4+6NaOH

Na2SiO3+4NaCl+3H2O。(3)固体Ⅲ中主要成分为AlCl3、FeCl3、MgCl2,加过量NaOH后生成NaAlO2、NaCl、Fe(OH)3、

Mg(OH)2,Fe(OH)3、Mg(OH)2皆难溶,所以必须过滤才能得到溶液;溶液Ⅳ中的阴离子有OH-、

Al

、Cl-。(4)溶液Ⅳ中含Na+、OH-、Al

、Cl-,加入乙酸乙酯,加热后,能生成沉淀的只能是Al

;反应条件是加热不是灼烧,所以沉淀应为Al(OH)3而不是Al2O3,离子方程式为Al

+2H2O

Al(OH)3↓+OH-。初级石墨中含Al2O35.1%,依据铝原子守恒可知100kg初级石墨最多可获得沉淀Ⅴ的

质量为

×2×78g·mol-1=7.8kg。(5)用石墨作电极防止铜件的电化学腐蚀,应采用外加电流的阴极保护法,铜件作阴极,石墨作

阳极。6.(2014安徽理综,27,14分)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原

料,低温反应制备LiPF6,其流程如下:

已知:HCl的沸点是-85.0℃,HF的沸点是19.5℃。(1)第①步反应中无水HF的作用是

、

。反应设备不能用玻璃材质的原因是

(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提

示:如果不小心将HF沾到皮肤上,可立即用2%的

溶液冲洗。(2)该流程需在无水条件下进行,第③步反应中PF5极易水解,其产物为两种酸,写出PF5水解的化

学方程式:

。(3)第④步分离采用的方法是

;第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是

。(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品wg,测得Li的物质的量为nmol,则该样品中LiPF6的

物质的量为

mol(用含w、n的代数式表示)。答案(1)反应物溶剂SiO2+4HF

SiF4↑+2H2ONaHCO3(2)PF5+4H2O

H3PO4+5HF(3)过滤冷凝(4)

(本题部分小题属于开放试题,合理答案均给分)解析(1)由流程知,LiF是固体,无水HF是液体,二者混合得LiHF2饱和溶液,所以HF的作用是:

一为反应物,二为溶剂;玻璃中有SiO2,而HF能与SiO2反应,化学方程式为:SiO2+4HF

SiF4↑+2H2O;因为无水HF有腐蚀性和毒性且HF水溶液显酸性,所以HF沾到皮肤上,可用2%呈弱碱性

的NaHCO3溶液冲洗。(2)PF5极易水解,产物为两种酸,分析PF5和H2O的元素组成知,产物为HF和H3PO4,所以反应的化

学方程式为:PF5+4H2O

H3PO4+5HF。(3)第④步是把LiPF6(s)和HF(l)分离,所以采用的方法是过滤;HCl和HF的沸点相差较大,二者都

是气体,所以可以采用冷凝的方法分离。(4)设LiPF6的物质的量为amol,LiF的物质的量为bmol,则有

解得:a=

。评析本题以化工生产为背景,考查了元素化合物的性质和反应原理,同时也考查实验操作和物质的分离方法,二组分混合物的计算等知识点。难度适中。A组

—年高考模拟·基础题组三年模拟考点一碳及其化合物1.(苏州高三上调研,1)化学与生活密切相关。下列说法不正确的是 ()2气体的排放D.研制高性能的耐磨轮胎,可以减少颗粒物的产生答案

BB项,燃煤中加入CaO主要是为了减少SO2气体的排放,故错误。2.[2018苏锡常镇四市高三调研(一),2]下列有关化学用语正确的是

()A.氨基(—NH2)的电子式:H··

··HB.钾离子的结构示意图:

C.二氧化碳分子的比例模型:

D.碳酸的电离方程式:H2CO3

C

+2H+

答案

AB项,“+18”应改为“+19”,故错误;C项,碳原子的半径比氧原子的半径大,故错误;

D项,多元弱酸分步电离且以第一步电离为主,故错误。3.(南京、盐城、连云港二模,1)年,我国科研团队开创了以煤为原料合成气态烯烃的

新途径。下列说法错误的是 ()D.发展“煤制油”工程可减少对石油产品的依赖答案

AA项,煤的气化和液化均为化学变化,故错误;B项,煤的干馏过程中若不隔绝空气,则

有O2参与反应,故正确;C项,燃烧煤炭产生的大量颗粒物是形成雾霾的重要因素之一,故正确;D

项,通过煤的再加工,可得到各种原本由石油提炼产生的化学品,减少对石油产品的依赖,故正

确。4.(2016南通二模,1)我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。

下列做法与上述理念相违背的是

()

A.大力发展煤的气化及液化技术B.加快石油等化石燃料的开采和使用C.以CO2为原料生产可降解塑料D.将秸秆进行加工转化为乙醇燃料答案

BA项,煤的气化和液化可大大提高资源的转化率,故正确;B项,化石燃料储量有限,过

度开采和使用,不利于能源的保护,故错误;C项,以CO2为原料制备可降解塑料,有利于资源循环

利用,故正确;D项,将秸秆进行加工转化,制成乙醇,有利于资源循环利用,也能使资源高效转化,

故正确。5.(泰州一模,1)化学与生产、生活、社会等密切相关,下列说法正确的是 ()2合成可降解的聚碳酸酯塑料,能减少白色污染C.推广使用煤的液化技术,从根本上减少二氧化碳等温室气体的排放答案

BA项,绿色化学的核心是应用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污

染,故错误;B项,用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料,能减少白色污染,故正确;C项,煤的液化技术

可以提高煤的利用率,但不能改变燃烧产物CO2,故不能减少CO2的排放,故错误;D项,明矾可用

于净水,但不能杀菌消毒,故错误。考点二硅及其化合物无机非金属材料6.(南京、盐城、连云港二模,3)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 (

)A.二氧化硫有还原性,可用于漂白纸浆B.KI有还原性,可制成淀粉KI试纸检验氧化性物质的存在C.锌的金属活动性比铁强,可在海轮外壳上装上一定数量的锌块以防止船体腐蚀D.硅的导电性介于导体和绝缘体之间,可用于制造计算机硅芯片答案

AA项,二氧化硫有漂白性,可用于漂白纸浆,与其还原性无关,故错误。7.(南通海安中学高三上测试,5)下列有关物质性质的应用正确的是 ()A.石英坩埚耐高温,可用来加热熔化NaOH固体B.二氧化硫具有强还原性,可用于漂白纸张C.铝能置换出氧化铁中的铁,工业上利用铝热反应冶炼铁D.苯酚能使蛋白质变性,可用来消毒杀菌答案

DA项,石英坩埚的主要成分SiO2在高温下与NaOH会发生反应,故错误;B项,二氧化硫

用于漂白纸张,利用了其漂白性,故错误;C项,铝热反应只用于实验室制备少量铁,工业上用焦

炭、空气制取的一氧化碳还原铁矿石冶炼铁,故错误。8.(2018扬州中学高三下期初,9)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的

是

()①FeS2

SO2

H2SO4②SiO2

SiCl4

高纯硅③Al2O3

NaAlO2(aq)

Al(OH)3④Fe2O3

FeCl3(aq)

无水FeCl3⑤2mol·L-1盐酸

Cl2

Ca(ClO)2⑥CuSO4(aq)

Cu(OH)2悬浊液

Cu2OA.①③⑥B.②④⑥C.③④⑤D.①③⑤答案

A②SiO2与HCl在高温下不反应,不能一步转化成SiCl4,故错误;④直接加热FeCl3溶液

最终不能得到无水FeCl3,故错误;⑤MnO2与浓盐酸在加热条件下反应,与稀盐酸不反应,2mol·L-1盐酸浓度太小,不与MnO2反应,故错误。9.(2017连云港新海中学高三下期初,7)下列指定反应的离子方程式正确的是

()A.Na2SiO3溶液中加入盐酸:Si

+2H+

H2SiO3↓B.Cu与FeCl3溶液的反应:Cu+Fe3+

Cu2++Fe2+C.AgCl悬浊液中加入KI溶液得到黄色沉淀:Ag++I-

AgI↓D.AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O

Al

+4N

+2H2O答案

AA项,盐酸酸性比硅酸强,故正确;B项,电荷不守恒,故错误;C项,AgCl为难溶物,应保

留化学式,离子方程式应为AgCl+I-

AgI+Cl-,故错误;D项,AlCl3溶液中加入过量氨水,生成Al(OH)3沉淀,不会生成Al

,故错误。10.(2017苏锡常镇调研,8)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是

()A.SiO2

Na2SiO3

H2SiO3B.S

SO2

BaSO3C.NH3

NO2

HNO3D.MgCl2·6H2O

MgCl2

Mg答案

AB项,SO2通入BaCl2溶液中不反应,故错误;C项,NH3经催化氧化生成NO,故错误;D项,

加热MgCl2·6H2O制无水MgCl2应在HCl气流中进行,故错误。B组

—年高考模拟·综合题组(时间：30分钟分值：60分)非选择题(共60分)1.[苏锡常镇四市高三调研(一),16(1)(2)(3)](10分)以菱锰矿(主要成分为MnCO3,还含有FeCO3、CaCO3、Al2O3、Fe2O3、MgCO3等杂质)为原料制备二氧化锰的工艺流程如下:

已知草酸钙、草酸镁不溶于水。(1)写出“氧化”时发生反应的离子方程式:

。(2)“中和”的目的是将铁、铝元素转化为沉淀除去,化合物X可用

(写一种物质的化

学式)。(3)该工艺流程中固体1和固体2均需用水洗涤,目的是

。答案(1)MnO2+2Fe2++4H+

Mn2++2Fe3++2H2O(2)CaCO3(合理答案均可)(3)用水洗涤滤渣,洗出液用于“酸浸”工序,提高锰的回收率(或用水洗涤滤渣,洗出液循环利

用,提高锰的回收率)解析(1)酸浸后溶液中的离子主要有Fe2+、Ca2+、Mn2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、H+、S

,故MnO2氧化的是Fe2+,离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+

Mn2++2Fe3++2H2O。(2)加入化合物X的目的是消耗溶液中H+,调节pH使Fe3+、Al3+形成沉淀,同时不能引入新的杂

质,故可用CaCO3、MnCO3等。(3)固体1为Fe(OH)3、Al(OH)3,固体2为CaC2O4、MgC2O4,这些固体均从含Mn2+的溶液中析出,

表面会附着Mn2+,用水洗涤,再将洗出液用于“酸浸”工序,可提高锰的回收率。解题关键

根据菱锰矿的成分,分析酸浸后溶液的成分是解答后续问题的突破口。知识拓展

工业流程中常常加入某种试剂调节溶液pH使某些金属阳离子转化为沉淀而除去,

且不引入新的杂质。如要除去MgCl2溶液中含有的FeCl3杂质,可加入MgO、Mg(OH)2、MgCO3、Mg2(OH)2CO3等试剂调节pH使Fe3+转化为沉淀而除去。2.(2018高三冲刺卷一,16)(10分)碳酸钙可用作食品添加剂。以磷石膏(主要成分为CaSO4·2H2O)为原料制备碳酸钙的一种工艺流程如下:

(1)已知磷石膏“水洗”前后的部分杂质质量分数变化如下:

SiO2P2O5Al2O3F-Fe2O3水洗前/%9.213.080.550.680.19水洗后/%8.961.370.460.290.27则“水洗”除去的主要杂质是

。(2)气体A的化学式为

。(3)“碳化”时发生反应的化学方程式为

。其他条件一定时,“碳

化”过程中CaSO4的转化率随温度的变化如下图所示,温度高于45℃时,CaSO4的转化率下降

的原因是

。

答案(1)P2O5、F-(2)NH3(3)CaSO4·2H2O+2NH3·H2O+CO2

(NH4)2SO4+CaCO3+3H2O温度升高,CO2溶解度减小,NH3·H2O分解速率加快解析(1)从题给数据分析,水洗后质量分数减少较多的为除去的主要杂质。(2)从流程中“滤

液[(NH4)2SO4]”不难判断出气体A为NH3。(3)“碳化”过程中CO2、NH3·H2O、CaSO4·2H2O反

应生成CaCO3、(NH4)2SO4和水;要考虑温度对反应物的影响,如升高温度导致CO2气体的溶解

度减小以及NH3·H2O的分解速率加快等。审题方法

认真审题,题干中的文字信息、图表信息都要捕捉到。3.[2017盐城高三上期中,18(2)(3)①](6分)PbO2及2PbCO3·Pb(OH)2(碱式碳酸铅)均是生产铅酸蓄

电池正极的原料。(2)制备碱式碳酸铅的实验步骤如下:

①“碳化”时,发生反应的化学方程式为

。②“洗涤”时,经水洗涤后再用酒精洗涤的目的是

。(3)为确定2PbCO3·Pb(OH)2(相对分子质量:775)的热分解过程,进行如下实验:称取一定量(2)中

实验制得的样品放在热重分析仪中,在氩气流中热分解,测得样品的固体残留率(固体样品的

剩余质量/固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如下图所示。

①A→B过程中,从体系中逸出的分解产物(化合物)为

(填化学式);C→D过程中,从体系

中逸出的分解产物(化合物)为

(填化学式)。答案(2)①3[(CH3COO)2Pb·Pb(OH)2]+2CO2

3(CH3COO)2Pb+2PbCO3·Pb(OH)2↓+2H2O②除去沉淀表面的水分并促进其快速干燥(3)①H2OCO2

解析(2)①根据实验步骤图可知,“碳化”过程中反应物为(CH3COO)2Pb·Pb(OH)2和CO2,生成

物为(CH3COO)2Pb溶液和2PbCO3·Pb(OH)2沉淀,故化学方程式为:3[(CH3COO)2Pb·Pb(OH)2]+2CO2

3(CH3COO)2Pb+2PbCO3·Pb(OH)2↓+2H2O。②酒精易挥发,可快速带走水分,起到快速干燥的作用。(3)①设2PbCO3·Pb(OH)2为1mol,质量为775g。A→B过程中,Δm=775g×(100%-97.68%)≈18g,故从体系中逸出的是H2O;C→D过程中,Δm=775g×(97.68%-92.00%)≈44g,故从体系中逸出的是CO2。疑难突破

对于固体加热失重问题,可先将样品设为1mol,算出其质量,再根据不同温度下的

固体残留率,算出不同温度下固体的质量,一般来说,固体加热先失去结晶水,加热过程中,固体

中的金属元素通常不失去,非金属元素常以气体形式放出,如C元素灼烧转变为CO2,S元素灼烧

转变为SO2等。4.[2017苏州高三上期中调研,16(4)(5)(6)](10分)还原铁粉是化工生产及实验室中常用的还原

剂。工业上以绿矾为原料制备还原铁粉的工艺如下:

回答下列问题:(4)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是

。(5)将FeCO3浊液暴露在空气中,固体表面变为红褐色,同时释放出CO2,写出该反应的化学方程

式:

。(6)在焙烧过程中需加入CaCO3进行脱硫处理。下图为加CaCO3和不加CaCO3对还原铁粉产率

的影响,据图分析CaCO3的另一作用为

。

答案(4)取最后一次洗涤滤液1~2mL于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白

色沉淀产生,则表明已洗涤干净(5)4FeCO3+6H2O+O2

4Fe(OH)3+4CO2(6)分解产生CO2与C反应生成还原剂CO解析(4)洗涤沉淀FeCO3即洗去表面可溶性杂质N

和S

,因此检验洗涤是否完全可检验最后一次洗涤液中是否还存在S

。检验S

的试剂可选择稀盐酸和BaCl2溶液。(5)根据题意,红褐色固体为Fe(OH)3,表明FeCO3被空气中的O2氧化,所以化学方程式为:4FeCO3

+O2+6H2O

4Fe(OH)3+4CO2。(6)根据图像可知,相同时间内,加CaCO3的Fe的产率较高,说明在焙烧过程中可能有其他还原剂

参与了此反应,推测是CaCO3高温分解产生的CO2与C反应生成还原剂CO。知识拓展

关于沉淀洗涤:1.用冰水洗涤沉淀的目的:洗去杂质,减少产品的溶解损失。2.用乙醇洗涤沉淀的目的:洗去杂质,减少产品的溶解损失;乙醇易挥发,便于产品快速干燥。3.检验沉淀是否洗净(如:沉淀上附着杂质粒子S

):取最后一次洗涤滤液,向其中滴加盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则沉淀已洗净。5.[2017南京、盐城、连云港二模,18(2)(3)②③](10分)碳、硫的含量影响钢铁性能。某兴趣小

组对钢样进行探究。(2)检验钢样灼烧生成的气体中的CO2,需选用下列试剂中的

(填字母)。a.酸性KMnO4溶液b.澄清石灰水c.饱和小苏打溶液d.浓H2SO4(3)取10.00g钢样在足量氧气中充分灼烧,将生成的气体用20mL1%的H2O2溶液(足量)充分吸

收,再用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定吸收液至终点,消耗NaOH溶液20.00mL;另取10.00g钢

样在足量氧气中充分灼烧,将生成的气体通过盛有足量碱石灰的U形管(如下图),碱石灰增重0.614g。

②分别计算该钢样中硫元素、碳元素的质量分数(写出计算过程)。③实验测得的碳元素质量分数比真实值偏高,其可能的原因是

(填字母)。2与碱石灰反应生成的亚硫酸盐吸收了O22c.气体通过碱石灰的流速过快,未被充分吸收答案(2)ab(3)②n(S)=n(SO2)=

n(NaOH)=

×0.02L×0.1000mol·L-1=1.000×10-3molω(S)=

×100%=0.32%m(CO2)=0.614g-m(SO2)=0.550gn(C)=n(CO2)=

=0.0125molω(C)=

×100%=1.5%③ab解析(2)检验CO2气体时应注意排除SO2的干扰,故先用酸性KMnO4溶液除去SO2,再用澄清石

灰水检验CO2。(3)②根据题意,钢样中的硫元素的质量可通过NaOH来计算,S~SO2~H2SO4~2NaOH,列出此式

即可解决问题。钢样中的碳元素的质量可通过碱石灰的增重来求算。③实测