專題十四碳、硅及其化合物挖命題【考情探究】考點(diǎn)內(nèi)容解讀5年考情預(yù)測(cè)熱度考題示例難度關(guān)聯(lián)考點(diǎn)碳、硅及其化合物1.根據(jù)研究物質(zhì)的思路和方法,掌握碳、硅及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。2.CO、CO2等對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。2018天津理綜,7(3)2018天津理綜,10(3)2017天津理綜,3中化學(xué)與生活分析解讀高考對(duì)本專題內(nèi)容的考查主要以碳、硅單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)和應(yīng)用為主,預(yù)計(jì)今后高考題型延續(xù)選擇題或非選擇題的形式,中等難度。主要考查學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)?！菊骖}典例】破考點(diǎn)【考點(diǎn)集訓(xùn)】考點(diǎn)碳、硅及其化合物1.用四種溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)操作及現(xiàn)象溶液A通入CO2,溶液變渾濁飽和Na2CO3溶液B通入CO2,溶液變渾濁,繼續(xù)通CO2至過(guò)量,渾濁消失Na2SiO3溶液C通入CO2,溶液變渾濁,再加入品紅溶液,紅色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2,溶液變渾濁,繼續(xù)通CO2至過(guò)量,渾濁消失,再加入足量NaOH溶液,又變渾濁澄清石灰水答案B2.將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合液中,生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2的體積(V)的關(guān)系正確的是()答案D3.二氧化硅廣泛存在于自然界中,在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用途。ae是對(duì)反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進(jìn)行的判斷,其中正確的是()SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2OSiO2+2C Si+2COSiO2+4HF SiF4+2H2ONa2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2SiO2+3C SiC+2COa.反應(yīng)中SiO2作為玻璃的成分被消耗,用于刻蝕玻璃b.反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)出氧化性c.反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d.反應(yīng)符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性酸酐的原理e.反應(yīng)中SiO2未參加氧化還原反應(yīng)A.aceB.bdeC.cdeD.ab答案B過(guò)專題【五年高考】考點(diǎn)碳、硅及其化合物統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組1.(2016江蘇單科,1,2分)大氣中CO2含量的增加會(huì)加劇“溫室效應(yīng)”。下列活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致大氣中CO2含量增加的是()A.燃燒煤炭供熱 B.利用風(fēng)力發(fā)電 C.增加植被面積D.節(jié)約用水用電答案A2.(2016四川理綜,2,6分)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A將某溶液與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水石灰水變渾濁該溶液中一定含有CO32-B常溫下,將鐵片浸入足量濃硫酸中鐵片不溶解常溫下,鐵與濃硫酸一定沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C向某食鹽溶液中滴加淀粉溶液溶液顏色不變?cè)撌雏}中一定沒(méi)有添加KIO3D向苯酚鈉溶液中滴加乙酸溶液溶液變渾濁相同條件下,乙酸的酸性一定比苯酚強(qiáng)答案D3.(2015江蘇單科,4,2分)在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。下列說(shuō)法正確的是()A.元素C的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體B.Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑:r(Mg2+)>r(Mg)C.在該反應(yīng)條件下,Mg的還原性強(qiáng)于C的還原性D.該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能答案C4.(2014課標(biāo),7,6分)下列過(guò)程沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是()A.用活性炭去除冰箱中的異味B.用熱堿水清除炊具上殘留的油污C.用浸泡過(guò)高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果D.用含硅膠、鐵粉的透氣小袋與食品一起密封包裝答案A5.(2017北京理綜,6,6分)古絲綢之路貿(mào)易中的下列商品,主要成分屬于無(wú)機(jī)物的是()A.瓷器B.絲綢C.茶葉D.中草藥答案A6.(2015江蘇單科,8,2分)在給定條件下,下列選項(xiàng)中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)的是()A.粗硅SiCl4SiB.Mg(OH)2MgCl2(aq)MgC.Fe2O3FeCl3(aq)無(wú)水FeCl3D.AgNO3(aq)Ag(NH3)2OH(aq)Ag答案A7.(2014重慶理綜,1,6分)下列物質(zhì)的使用不涉及化學(xué)變化的是()A.明礬用作凈水劑B.液氨用作制冷劑C.氫氟酸刻蝕玻璃D.生石灰作干燥劑答案B8.(2014福建理綜,9,6分)常溫下,下列各組物質(zhì)中,Y既能與X反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的是()XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2濃鹽酸O2N2H2FeCl3溶液Cu濃硝酸A.B.C.D.答案B9.(2017課標(biāo),26,14分)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過(guò)程如圖所示:回答下列問(wèn)題:(1)在分解水泥樣品過(guò)程中,以鹽酸為溶劑,氯化銨為助溶劑,還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是,還可使用代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是,其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)加氨水過(guò)程中加熱的目的是。沉淀B的主要成分為、(寫(xiě)化學(xué)式)。(4)草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2SO4處理后,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,通過(guò)測(cè)定草酸的量可間接獲知鈣的含量,滴定反應(yīng)為:MnO4-+H+H2C2O4Mn2+CO2+H2O。實(shí)驗(yàn)中稱取0.400 g水泥樣品,滴定時(shí)消耗了0.050 0 molL-1的KMnO4溶液36.00 mL,則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。答案(1)將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HF SiF4+2H2O(或H2SiO3+4HFSiF4+3H2O)(3)防止膠體生成,易沉淀分離Al(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%10.(2017北京理綜,26,13分)TiCl4是由鈦精礦(主要成分為TiO2)制備鈦(Ti)的重要中間產(chǎn)物,制備純TiCl4的流程示意圖如下:鈦精礦粗TiCl4純TiCl4資料:TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸點(diǎn)/58136181(升華)3161 412熔點(diǎn)/-69-25193304714在TiCl4中的溶解性互溶微溶難溶 (1)氯化過(guò)程:TiO2與Cl2難以直接反應(yīng),加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)H1=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g) 2CO(g)H2=-220.9 kJmol-1沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式:。氯化過(guò)程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)右圖判斷:CO2生成CO反應(yīng)的H0(填“>”“<”或“=”),判斷依據(jù): 。氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放,尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液,則尾氣的吸收液依次是。氯化產(chǎn)物冷卻至室溫,經(jīng)過(guò)濾得到粗TiCl4混合液,則濾渣中含有。(2)精制過(guò)程:粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4。示意圖如下:物質(zhì)a是,T2應(yīng)控制在 。答案(13分)(1)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(g)+2CO(g)H=-45.5 kJmol-1>隨溫度升高,CO物質(zhì)的量增大,說(shuō)明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液MgCl2、AlCl3、FeCl3(2)SiCl4高于136 ,低于181 11.(2014重慶理綜,8,15分)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人類未來(lái)的資源寶庫(kù)。(1)3He是高效核能原料,其原子核內(nèi)中子數(shù)為。(2)Na的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,Na在氧氣中完全燃燒所得產(chǎn)物的電子式為。(3)MgCl2在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,可由MgO制備。MgO的熔點(diǎn)比BaO的熔點(diǎn)(填“高”或“低”)。月球上某礦石經(jīng)處理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的離子方程式為;SiO2的晶體類型為。MgO與碳粉和氯氣在一定條件下反應(yīng)可制備MgCl2。若尾氣可用足量NaOH溶液完全吸收,則生成的鹽為(寫(xiě)化學(xué)式)。(4)月壤中含有豐富的3He,從月壤中提煉1 kg 3He,同時(shí)可得6 000 kg H2和700 kg N2,若以所得H2和N2為原料經(jīng)一系列反應(yīng)最多可生產(chǎn)碳酸氫銨kg。答案(1)1(2)Na+:O:O:2-Na+(3)高SiO2+2OH- SiO32-+H2O原子晶體NaCl,NaClO,Na2CO3(4)3 950教師專用題組12.(2014安徽理綜,27,14分)LiPF6是鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的電解質(zhì)。某工廠用LiF、PCl5為原料,低溫反應(yīng)制備LiPF6,其流程如下:已知:HCl的沸點(diǎn)是-85.0 ,HF的沸點(diǎn)是19.5 。(1)第步反應(yīng)中無(wú)水HF的作用是、。反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是(用化學(xué)方程式表示)。無(wú)水HF有腐蝕性和毒性,工廠安全手冊(cè)提示:如果不小心將HF沾到皮膚上,可立即用2%的溶液沖洗。(2)該流程需在無(wú)水條件下進(jìn)行,第步反應(yīng)中PF5極易水解,其產(chǎn)物為兩種酸,寫(xiě)出PF5水解的化學(xué)方程式:。(3)第步分離采用的方法是;第步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是。(4)LiPF6產(chǎn)品中通?；煊猩倭縇iF。取樣品w g,測(cè)得Li的物質(zhì)的量為n mol,則該樣品中LiPF6的物質(zhì)的量為mol(用含w、n的代數(shù)式表示)。答案(1)反應(yīng)物溶劑SiO2+4HF SiF4+2H2ONaHCO3(2)PF5+4H2O H3PO4+5HF(3)過(guò)濾冷凝(4)w-26n126(本題部分小題屬于開(kāi)放試題,合理答案均給分)【三年模擬】一、選擇題(每題6分,共48分)1.(2017天津河西三模,1)下列化學(xué)藥品的保存方法合理的是()A.金屬鉀保存在乙醇中B.常溫下濃硫酸可存放在鐵質(zhì)容器中C.NaOH溶液保存在帶玻璃塞的試劑瓶中D.FeCl3溶液中加入少量還原鐵粉存放答案B2.(2018天津南開(kāi)中學(xué)高三第五次月考,1)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)或應(yīng)用的說(shuō)法不正確的是()A.二氧化硅是生產(chǎn)光纖制品的基本原料B.水玻璃可用于生產(chǎn)硅膠和木材防火劑C.鹽析可提純蛋白質(zhì)并保持其生理活性D.石油分餾可獲得乙烯、丙烯和丁二烯答案D3.(2018天津紅橋二模,10)利用下圖裝置可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康腦中試劑Y中試劑A用MnO2和濃鹽酸制取并收集純凈干燥的Cl2飽和食鹽水濃硫酸B用Cu與稀硝酸制取并收集純凈干燥的NO水濃硫酸C用CaCO3和稀鹽酸制取并收集純凈干燥的CO2飽和NaHCO3溶液濃硫酸D驗(yàn)證電石與飽和食鹽水反應(yīng)生成的氣體的性質(zhì)并收集CuSO4溶液酸性KMnO4溶液答案C4.(2018天津高三模擬,1)下列說(shuō)法中正確的有幾個(gè)()KMnO4、C2H5OH、H2O2等常見(jiàn)化學(xué)物質(zhì)都可作醫(yī)用殺菌、消毒劑用K2FeO4代替Cl2處理飲用水,有殺菌消毒作用,但與Cl2不同的是不產(chǎn)生有機(jī)氯面粉中禁止添加CaO2、過(guò)氧化苯甲酰等增白劑,CaO2屬于堿性氧化物,也屬于離子化合物,其陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為11國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919使用的碳纖維是一種新型的無(wú)機(jī)非金屬材料“浮梁巧燒瓷,顏色比瓊玖”,描述的是我國(guó)馳名于世的陶瓷,陶瓷是一種硅酸鹽產(chǎn)品“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁”,該過(guò)程屬于物理變化使用含鈣離子濃度較大的地下水洗衣服,肥皂去污能力減弱A.4個(gè)B.5個(gè)C.6個(gè)D.7個(gè)答案C5.(2018天津耀華中學(xué)高三第二次月考,16)水溶液X中只可能含有K+、Mg2+、Al3+、AlO2-、SiO32-、CO32-、SO32-、SO42-中的若干種離子。某同學(xué)對(duì)該溶液進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):下列判斷正確的是()A.氣體甲一定是純凈物B.沉淀甲是硅酸和硅酸鎂的混合物C.K+、AlO2-、SiO32-一定存在于溶液X中D.CO32-和SO42-一定不存在于溶液X 中答案C6.(2018天津六校聯(lián)考,1)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)或應(yīng)用的說(shuō)法不正確的是()A.用氫氟酸可以刻蝕玻璃B.用瓷坩堝熔化各種鈉的化合物C.二氧化硅是生產(chǎn)光纖制品的基本原料D.水玻璃可用于生產(chǎn)黏合劑和木材防火劑答案B7.(2018天津河西第一學(xué)期期末考試,1)化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),下列說(shuō)法不正確的是()A.用熟石灰可處理廢水中的酸B.用水玻璃可生產(chǎn)黏合劑和防火劑C.用食鹽水可清除炊具上殘留的油污D.用浸泡過(guò)高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果答案C8.(2018天津一中高三下學(xué)期第四次月考,4)下列選用的儀器、藥品和實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是()ABCD制取乙烯并驗(yàn)證其還原性加熱熔融NaOH固體獲得金屬鈣裝置(熔融CaF2-CaO作電解質(zhì)),并用鈣還原TiO2制備金屬鈦,制備金屬鈦前后裝置中CaO的總量不變準(zhǔn)確量取一定體積K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液答案C二、非選擇題(共27分)9.(2018天津部分區(qū)縣一模,7)(14分)KMnO4在生產(chǎn)、生活中用途廣泛。工業(yè)上,通常以軟錳礦(主要成分是MnO2)與KOH的混合物在鐵坩堝中混合均勻,小火加熱至熔融,可得到K2MnO4,再用鎳片(不參與反應(yīng))作陽(yáng)極,鐵片作陰極,電解K2MnO4溶液即可制備KMnO4。上述過(guò)程用流程圖表示如下:(1)制備K2MnO4用鐵坩堝不用瓷坩堝的原因是,電極室陽(yáng)離子的遷移方向是(填“左側(cè)向右側(cè)遷移”或“右側(cè)向左側(cè)遷移”),陽(yáng)極室電極反應(yīng)式為,熔融池中的化學(xué)方程式為。(2)如下流程也可以制備KMnO4,調(diào)節(jié)pH用CO2不用HCl的原因是,當(dāng)pH為1011時(shí),停止通入CO2,原因是。(已知,20 時(shí),溶解度:K2CO3 111 g;KHCO3 33.7 g;KMnO4 6.3 g。溫度高于120 時(shí)KMnO4會(huì)發(fā)生分解反應(yīng))(3)控制烘干溫度不能過(guò)高的主要原因是。(4)制得KMnO4的同時(shí)會(huì)有副產(chǎn)物MnO2生成。副產(chǎn)物MnO2與鋰在鋰離子有機(jī)高聚物中構(gòu)成原電池。每消耗87 g MnO2轉(zhuǎn)移1 mol e-,則反應(yīng)后Mn元素的化合價(jià)為。答案(1)瓷坩堝含有二氧化硅,能與KOH反應(yīng)左側(cè)向右側(cè)遷移MnO42-e- MnO4-2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O(2)Cl-具有還原性,可將 KMnO4和 K2MnO4還原二氧化碳和碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸氫鉀,碳酸氫鉀溶解度不高,會(huì)和高錳酸鉀一起析出,產(chǎn)品純度降低(3)溫度過(guò)高,KMnO4會(huì)受熱分解(4)+310.(2018天津南開(kāi)中學(xué)10月月考,19)(13分)某冶金廠的礦渣中含有較多的Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2,現(xiàn)欲進(jìn)行綜合利用以提取氧化鋁、氧化鎂、氧化鐵作為工業(yè)原料,其設(shè)計(jì)的工藝流程如下:已知:硅酸的酸性比氫氧化鋁強(qiáng)。飽和氯化銨溶液的pH約為5。氫氧化鎂開(kāi)始沉淀至沉淀完全的pH范圍:9.012.0。氫氧化鐵開(kāi)始沉淀至沉淀完全的pH范圍:2.74.0?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)寫(xiě)出過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:、。(2)過(guò)程的名稱是;產(chǎn)品乙的俗名是。(3)過(guò)程中所用適量的B是一種常見(jiàn)氣體,過(guò)程中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)用飽和氯化銨溶液能溶解部分殘?jiān)椎脑蚴?用離子方程式表示)。(5)解釋工業(yè)上不用電解產(chǎn)品甲制備相應(yīng)金屬單質(zhì)的原因。答案(1)Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2(2)溶解,過(guò)濾鐵紅(3)2AlO2-+3H2O+CO2 2Al(OH)3+CO32-(4)MgO+2NH4+H2O Mg2+2NH3H2O(5)MgO熔點(diǎn)高,電解熔融MgO耗能多,成本高