（A版）天津市高考化学一轮复习 专题十四 碳、硅及其化合物教师用书-人教版高三全册化学学案

专题十四碳、硅及其化合物挖命题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题示例难度关联考点碳、硅及其化合物1.根据研究物质的思路和方法,掌握碳、硅及其重要化合物的主要性质和应用。2.CO、CO2等对环境质量的影响。2018天津理综,7(3)2018天津理综,10(3)2017天津理综,3中化学与生活★☆☆分析解读高考对本专题内容的考查主要以碳、硅单质及其重要化合物的性质和应用为主,预计今后高考题型延续选择题或非选择题的形式,中等难度。主要考查学生的科学态度与社会责任素养。【真题典例】破考点【考点集训】考点碳、硅及其化合物1.用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项操作及现象溶液A通入CO2,溶液变浑浊饱和Na2CO3溶液B通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液,又变浑浊澄清石灰水答案B2.将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2的体积(V)的关系正确的是()答案D3.二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+2NaOHNa2SiO3+H2O②SiO2+2CSi+2CO↑③SiO2+4HFSiF4↑+2H2O④Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑⑤SiO2+3CSiC+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原理e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应A.ace B.bde C.cde D.ab答案B过专题【五年高考】考点碳、硅及其化合物统一命题、省(区、市)卷题组1.(2016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()A.燃烧煤炭供热 B.利用风力发电C.增加植被面积 D.节约用水用电答案A2.(2016四川理综,2,6分)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是()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COB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答案D3.(2015江苏单科,4,2分)在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是()A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径:r(Mg2+)>r(Mg)C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性D.该反应中化学能全部转化为热能答案C4.(2014课标Ⅱ,7,6分)下列过程没有··A.用活性炭去除冰箱中的异味B.用热碱水清除炊具上残留的油污C.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果D.用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装答案A5.(2017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A6.(2015江苏单科,8,2分)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()A.粗硅SiCl4SiB.Mg(OH)2MgCl2(aq)MgC.Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3D.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]OH(aq)Ag答案A7.(2014重庆理综,1,6分)下列物质的使用不涉及···A.明矾用作净水剂 B.液氨用作制冷剂C.氢氟酸刻蚀玻璃 D.生石灰作干燥剂答案B8.(2014福建理综,9,6分)常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是()XYZ①NaOH溶液Al(OH)3稀硫酸②KOH溶液SiO2浓盐酸③O2N2H2④FeCl3溶液Cu浓硝酸A.①③ B.①④ C.②④ D.②③答案B9.(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:MnO4-+H++H2C2O4Mn2++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+4HFSiF4↑+2H2O(或H2SiO3+4HFSiF4↑+3H2O)(3)防止胶体生成,易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%10.(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ΔH0(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物质的量增大,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℃11.(2014重庆理综,8,15分)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为。

(2)Na的原子结构示意图为,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为。

(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。①MgO的熔点比BaO的熔点(填“高”或“低”)。

②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为;SiO2的晶体类型为。

③MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为(写化学式)。

(4)月壤中含有丰富的3He,从月壤中提炼1kg3He,同时可得6000kgH2和700kgN2,若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵kg。

答案(1)1(2)Na+[:O····:O····:](3)①高②SiO2+2OH-SiO32-+H③NaCl,NaClO,Na2CO3(4)3950教师专用题组12.(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+4HFSiF4↑+2H2ONaHCO3(2)PF5+4H2OH3PO4+5HF(3)过滤冷凝(4)w(本题部分小题属于开放试题,合理答案均给分)【三年模拟】一、选择题(每题6分,共48分)1.(2017天津河西三模,1)下列化学药品的保存方法合理的是()A.金属钾保存在乙醇中B.常温下浓硫酸可存放在铁质容器中C.NaOH溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶中D.FeCl3溶液中加入少量还原铁粉存放答案B2.(2018天津南开中学高三第五次月考,1)下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是()A.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B.水玻璃可用于生产硅胶和木材防火剂C.盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性D.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯答案D3.(2018天津红桥二模,10)利用下图装置可以进行实验并能达到实验目的的是()选项实验目的X中试剂Y中试剂A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸B用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO水浓硫酸C用CaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸D验证电石与饱和食盐水反应生成的气体的性质并收集CuSO4溶液酸性KMnO4溶液答案C4.(2018天津高三模拟,1)下列说法中正确的有几个()①KMnO4、C2H5OH、H2O2等常见化学物质都可作医用杀菌、消毒剂②用K2FeO4代替Cl2处理饮用水,有杀菌消毒作用,但与Cl2不同的是不产生有机氯③面粉中禁止添加CaO2、过氧化苯甲酰等增白剂,CaO2属于碱性氧化物,也属于离子化合物,其阴、阳离子个数比为1∶1④国产大飞机——C919使用的碳纤维是一种新型的无机非金属材料⑤“浮梁巧烧瓷,颜色比琼玖”,描述的是我国驰名于世的陶瓷,陶瓷是一种硅酸盐产品⑥“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,该过程属于物理变化⑦使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服,肥皂去污能力减弱A.4个 B.5个 C.6个 D.7个答案C5.(2018天津耀华中学高三第二次月考,16)水溶液X中只可能含有K+、Mg2+、Al3+、AlO2-、SiO32-、CO下列判断正确的是()A.气体甲一定是纯净物B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物C.K+、AlO2-、SiD.CO32-答案C6.(2018天津六校联考,1)下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是()A.用氢氟酸可以刻蚀玻璃B.用瓷坩埚熔化各种钠的化合物C.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料D.水玻璃可用于生产黏合剂和木材防火剂答案B7.(2018天津河西第一学期期末考试,1)化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是()A.用熟石灰可处理废水中的酸B.用水玻璃可生产黏合剂和防火剂C.用食盐水可清除炊具上残留的油污D.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果答案C8.(2018天津一中高三下学期第四次月考,4)下列选用的仪器、药品和实验结论正确的是()ABCD制取乙烯并验证其还原性加热熔融NaOH固体获得金属钙装置(熔融CaF2-CaO作电解质),并用钙还原TiO2制备金属钛,制备金属钛前后装置中CaO的总量不变准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液答案C二、非选择题(共27分)9.(2018天津部分区县一模,7)(14分)KMnO4在生产、生活中用途广泛。工业上,通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚中混合均匀,小火加热至熔融,可得到K2MnO4,再用镍片(不参与反应)作阳极,铁片作阴极,电解K2MnO4溶液即可制备KMnO4。上述过程用流程图表示如下:(1)制备K2MnO4用铁坩埚不用瓷坩埚的原因是,电极室阳离子的迁移方向是(填“左侧向右侧迁移”或“右侧向左侧迁移”),阳极室电极反应式为,熔融池中的化学方程式为。

(2)如下流程也可以制备KMnO4,调节pH用CO2不用HCl的原因是,当pH为10~11时,停止通入CO2,原因是。(已知,①20℃时,溶解度:K2CO3111g;KHCO333.7g;KMnO46.3g。②温度高于120℃时KMnO4会发生分解反应)

(3)控制烘干温度不能过高的主要原因是。

(4)制得KMnO4的同时会有副产物MnO2生成。副产物MnO2与锂在锂离子有机高聚物中构成原电池。每消耗87gMnO2转移1mol