2021届一轮复习人教版 碳、硅及其化合物 作业.docx

碳、硅及其化合物时间：45分钟1. ?天工开物?记载：“凡挺泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂粘（黏） 土而为之”，"凡坯既成，枯燥之后，那么堆积窖中燃薪举火”，"浇 水转釉（主要为青色），与造砖同法。以下说法中错误的选项是 （C ）A.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料B. “燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化C.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐D.烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦解析：沙子的主要成分是二氧化硅，黏土的主要成分为硅酸盐， C项错误。2.化学与生产、生活密切相关，以下与化学有关的说法错误的 选项是（B ）A.水玻璃可作木材防腐剂和阻燃剂B. “大漠孤烟直描述的是物质升华的过程C.蒸馆法是常用的海水淡化的方法之一D.黏土既是制水泥的原料又是制作陶瓷的原料解析：水玻璃具有耐酸、耐高温等性能，可用作木材防腐剂和阻 燃剂，故A正确；“大漠孤烟直中的“烟”指烽火台燃起的狼烟， 并非物质升华的过程，故B错误；蒸馆法是常用的海水淡化的方法 之一，故C正确；生产陶瓷的原料是黏土，生产水泥的原料是石灰 石、黏土，故D正确。3.以下说法中不正确的选项是（D ）A. SiCh能与HF反响，因此可用HF刻蚀玻璃B.向NazSKh溶液中逐滴参加稀盐酸制备硅酸凝胶C.氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，其化学式为Si3N4D.石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转 化成电能装置D的作用是o将上述方法制得的氯气通入以下列图装置中可以制得四氯化硅。b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反响生成相应的氯化物c.有关物质的熔、沸点见下表:物质SiCl4BC13AICI3FeCbPC13沸点 /315熔点 /180（升华）300（升华）162（升华）（4）装置f中盛放的药品是, h瓶中左边用粗导管导出物 质的目的是（5）从h瓶得到的液体中蒸情出SiCU,所需用的仪器是 （填序号）。A.容量瓶B.温度计C.冷凝管D.分液漏斗（6）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁 元素被复原成Fe2+,再用KMnO,标准溶液在酸性条件下进行氧化复 原滴定，反响的离子方程式是5Fe2+MnO；+8H+ =5Fe3+Mn2+ +4H2X10-2molL-iKMnO4标准溶液滴定。到达滴定终点时，消耗 标准溶液 20.00 mL , 滴定终点的现象是残留物中铁元素的质量分数是 o解析：（1）实验室用MnCh和浓盐酸在加热条件下制取氯气，生 成的氯气中往往混有氯化氢和水蒸气，假设要制得枯燥、纯洁的氯气, 需要先用饱和食盐水除去氯化氢，再用浓硫酸进行枯燥，故所需装置 的接口连接顺序为aediho (2)实验室制取氯气的离子方程式为MnCh A+ 4IT + 2Cr=Mn2+ + Cl2+ 2H2Oo恒压分液漏斗的优点是可 以平衡气压，使液体顺利流下，装置D中饱和食盐水的作用是除去 氯气中的HC1气体。(4)四氯化硅遇水极易水解，故装置f的作用是 吸收空气中的水分，盛放的药品可以是碱石灰。根据表格中数据， SiCLi中混有的A1C13> FeCL、PCI3高温时易升华，遇冷后易凝华形 成固体，堵塞导管，所以h瓶中左边用粗导管导出物质，可以防止 导管堵塞。(5)蒸馆所需用到的仪器有温度计、冷凝管、蒸储烧瓶、 酒精灯等，应选BC。(6)用KMnCh标准溶液在酸性条件下进行氧化 复原滴定，反响的离子方程式是5Fe2+ + MnO； + 81r =5Fe3+ + Mn2 +4H2O,滴定过程中，MnOI转化为Mn2+,当溶液颜色由无色变 成红色(或浅紫色)，且半分钟内不褪色时到达滴定终点。利用关系式 法计算：5Fe2+MnO；1.000 X 10 2 moi匚 1X0.02 L铁元素的质量为molX56 gmoi=0.224 g,铁元素的质量分数为 0.224 2t7J?X100%=4.48%o5.000 g答案：aedih(2)MnO2+ 4H+ +2CI=Mn2+ + CI2+ 2H2O(3)平衡气压，使液体顺利流下 除去氯气中的HC1气体(4)碱石灰防止导管堵塞(5)BC溶液变为红色(或浅紫色等)，且半分钟内不褪色4. 48%解析：SiCh能与HF反响，因此可用HF刻蚀玻璃，A正确；向 NaEKh溶液中逐滴参加稀盐酸制备硅酸凝胶，B正确；氮化硅是一 种重要的结构陶瓷材料，其化学式为SisN4, C正确；硅是良好的半 导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能，石英的主要成 分是SiOz, D错误。4,碳是构成地球生命的一种重要非金属元素，碳单质很早就被 人认识和利用，碳的一系列化合物一有机物，更是生命的根本。以 下有关说法中正确的选项是（A ）A.含碳的化合物数量众多，分布极广B.向空气中大量排放二氧化碳气体会形成酸雨，破坏建筑物C.碳单质有多种不同的存在形式，如金刚石、12C、|十、C60 等D.煤、石油属于不可再生资源，天然气、乙醇属于可再生资源 解析：碳是构成有机物的根底元素，有机物的种类繁多，即含碳 的化合物数量众多，分布极广，A项正确；酸雨是SO2、NO、NO2 等大量排放形成的，B项错误；Ke、14c是碳的两种核素，不是单质， C项错误；煤、石油、天然气属于不可再生资源，D项错误。5 . 2021年国产大飞机C919试飞成功，化学工作者研发的新材 料发挥了重要作用。以下关于C919的说法中错误的选项是（B ）A.机身涂料中的氢氧化铝有阻燃作用B.发动机使用的高温陶瓷材料氮化硅属于硅酸盐产品C.使用的碳纤维复合材料能经受许多由温差带来的“冷冻热 蒸"的考验D.使用的第三代铝锂合金具有低密度、高比强度、优良的耐低 温等性能解析：B项，氮化硅不属于硅酸盐，故B项错误；A项，氢氧化 铝受热分解吸热，分解得到的氧化铝的爆点很高，所以氢氧化铝有阻 燃作用，故A项正确；C项，碳纤维是主要由碳元素组成的一种特 种纤维，具有出色的耐热性和低膨胀系数，所以能经受许多由温差带来的“冷冻热蒸”的考验，故C项正确；D项，锂是世界上最轻的 金属元素。把锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝锂合金。参 加锂之后，可以降低合金的密度，增加刚度，同时仍然保持较高的强 度、较好的抗腐蚀性和耐低温性以及适宜的延展性，故D项正确。6 .以下说法中正确的选项是（C ）O2 H2ONaOH 或 HC1A.单质一氧化物一酸或碱 - 盐，硅单质可以 按上述关系进行转化.假设a、b, c分别为Si、SiO2> HzSiOj,那么可以通过一步 a反响实现如下列图的转化关系b N1 CC.二氧化碳和二氧化硅都可溶解在NaOH溶液中D.青花瓷胎体的原料为高岭土ALSizOKOHM，假设以氧化物 形式可表示为AlzOa-SiOrHzO解析：此题考查硅及其化合物的性质与转化。Si与02反响生成O2SiO2, SiCh不与MO反响，“氧化物>酸或碱"不能实现，A错误；b误；ba均不能通过一步反响实现，B错误；二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，都能与NaOH溶液反响生成盐和水，C 正确；硅酸盐可用盐的形式或氧化物的形式表示，高岭土 AbSizCMOH"可表示为 Al2O3-2SiO2-2H2O, D 错误。8 .以下说法正确的选项是（C ）高温A.在粗硅的制取反响2C+SiO2=2CO+Si中，硅被复原， 所以碳的复原性强于硅的复原性9 硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠溶液可以保存在带磨 口玻璃塞的试剂瓶中C.用SiC>2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反响，然后再通入CO2高温D.由Na2cO3+SiO2=CO2+Na2SiO3可知硅酸的酸性强于 碳酸解析：依据元素周期律可知，硅的复原性强于碳，题述反响能发 生是因为产物中有CO气体生成,促进了反响的自发进行，A项错误； 硅酸钠溶液是一种黏合剂，不能保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中，B 项错误；D项中的反响不是在水溶液中进行的，且产物中有气体生成, 与硅酸和碳酸的酸性强弱无关，D项错误。8 .以下表达正确的选项是（D ）高温A.因为 Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+ CO2,所以硅酸的酸性 比碳酸强B.碳和硅都是WA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的性质 相似C.二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅 是两性氧化物D.二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水 反响生成硅酸解析：A项的反响之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体 放出，促使反响顺利进行，不能通过此反响判断H2c与H2SK）3的 酸性强弱，A错误；CO?和Si（h的物理性质差异较大，B错误；SiO2 与氢氟酸的反响不属于碱性氧化物的反响，在此反响中竽。2并没有 表现出碱性氧化物的性质，C错误。9 .以下除杂方法正确的选项是（B ）A. SiO2中含AI2O3杂质，可以参加足量NaOH溶液充分反响后 过滤除去B. CO?中含有CO杂质，可以使其通过盛有CuO的玻璃管并 加热除去C. CO2中含有HC1杂质，可以通过盛有Na2c。3溶液的洗气瓶D. Na2c溶液中含有Na£iO3杂质，可以通入足量的CO”然后过滤解析：A项，SiO2> AI2O3均与NaOH溶液反响；C项，Na2CO3 溶液会吸收CO2生成NaHCO3；D项，Na2cCh溶液最终变为NaHCO3 溶液。10 .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。ae是对反响中SiCh所表 现的化学性质或作用进行的判断，其中正确的选项是（B ） SiO2+2NaOH=N%SiO3+H2O高温 SiO2+2C=Si+2co SiO2+4HF=SiF4+2H2。高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高温 SiO2+3C=SiC+2coa.反响中Si（h作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃b.反响中SiCh表现出氧化性C.反响中SiO2表现了酸性氧化物的通性d.反响符合用难挥发性酸肝制取易挥发性酸好e.反响中SiO2未参加氧化复原反响A. ace B. bde C. cde D. ab解析：通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反响是，因此a 判断错误，c判断也错；反响是一个置换反响，其中二氧化硅被复 原，表现出氧化性，b判断正确；反响是用难挥发的二氧化硅制取 易挥发的二氧化碳，d判断正确；反响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复原反响，e判断正确，所 以选项B正确。11.用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对 应关系错误的选项是（B ）选项选项操作及现象溶液A通入足量CO2,溶液变浑浊饱和Na2cChB通入CO2,溶液变浑浊；继续通CO2至过量， 浑浊消失NazSKh溶液C通入co2,溶液变浑浊；再参加品红溶液，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；再参加足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2 溶液解析：A 项，CO2+ Na2CO3+ H2O=2NaHCO3,由于 NaHCCh 的溶解度小，生成的NaHCCh的质量多而析出；B项，CO24-Na2SiO3 + H2O=Na2CO3+ H2SiO3, IfeSKh与CO2不反响，浑浊不会消失; C 项，CO2+ Ca(ClO)2+ H2O=CaCO3+ 2HC1O,所以溶液变浑浊, 参加的品红被HC1O氧化褪色；D项，首先，CO2+ Ca(OH)2=CaCO3 + H2O,继续通CO2至过量，产生可溶于水的Ca(HCO3)2,再参加 足量的 NaOH,那么发生反响：2NaOH+Ca(HCO3)2=CaCO3+ Na2co3+2H2O,溶液又变浑浊。12 . A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种短周期主族元素 R,它们能发生如下列图的转化关系，A、B、D、E四种物质均难溶于 水，单质R能与NaOH溶液反响生成盐和氢气。以下说法正确的选 项是(B )A.反响中氧化剂与复原剂的物质的量之比为1：1B.化合物A既能溶于NaOH又能溶于氢氟酸C.反响的离子方程式为2R+2OH +2H2O=2ROT+3H2D.化合物C的水溶液与反响产生的气体能够发生化学反响解析：单质R能与NaOH溶液反响生成盐和氢气，常见的是A1 或Si,由图中转化关系可知，假设R是A1,那么C应为NaAKh, 但NaAKh与过量盐酸反响生成NaCl和AlCb,不能生成难溶物，所 以R是Si, A在高温下能与焦炭和石灰石反响，说明A是SiOz,根 据图中转化关系可推知，B为CaSiO3> D为Si、C为Na2SiO3> E为高温H2SiO3o反响的化学方程式为SiO2+ 2C=Si+ 2CO,由化学方 程式可知氧化剂与复原剂的物质的量之比为1 ： 2,故A错误；SiO2 既能与NaOH溶液反响，又能和氢氟酸反响，故B正确；反响的 离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiOr +2H劣 故C错误；反响 产生的气体是CO, NazSiCh溶液与CO不反响，故D错误。13 .不管以何种比例混合，将甲和乙两种混合气体同时通入过量 的丙溶液中，一定能产生沉淀的组合是(D )A.B.序号甲乙丙co2so2石灰水HCICO2石灰水CO2SO2Ba(NO3)2NO2SO2BaCl2CO2NH3CaCI2C.D.西解析：此题考查SO2与其他气体之间的反响。对于，由于石 灰水过量，因此必有CaCO3和CaSO3沉淀生成。对于，同样由于 石灰水过量，因此必有CaCCh沉淀生成。对于，CO2气体与 Ba(NCh)2不反响，SO2气体通入Ba(NO3)2溶液后，由于溶液酸性增 强，SO?将被NOF氧化，生成SO?，因此有BaSO4沉淀生成。对于 ，NO2和SO2混合后，SO?将被NO2氧化成SO3,通入BaCb溶液 后有BaSCh沉淀生成。对于，当NH3过量时溶液中CaCCh沉淀生 成，发生反响的化学方程式为2NH3+CO2+CaC12+H2O=CaCO3 + 2NH4CI;当N%缺乏时，最终无沉淀生成，发生反响的化学方程 式为 2NH3+ 2CO2+CaCl2+ 2H2O=Ca(HCO3)2+ 2NH4CL14 .将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2> KAIO2的混合溶 液中，生成沉淀的物质的量与所通入CO2的体积关系如下列图。以下 关于整个反响过程中的表达不正确的选项是(B )A. Oa段反响的化学方程式是Ba(OH)2+ CO2=BaCO3+H2OB.必段与cd段所发生的反响相同C. de段沉淀减少是由于BaCO3固体的消失D.左段反响的离子方程式是2A1O7+3H2O+CO2=2A1(OH)3 + COF解析：此题考查CO2与某些物质反响的图象。CO2优先与 Ba(OH)2反响(图象中段)，然后与KOH反响(图象中刈段)，接 着与KAKh反响(图象中加段)，再与K2c03反响(图象中以段)，最 后与BaCO3反响(图象中de段)，故A、C、D项正确；而段与段 所发生的反响不相同，故B项错误。15 .氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、 机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下 图：其中NH2中各元素的化合价与NH3相同。请答复以下问题:(1) 石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学反响方程 式 表 示 其 原 因：图示的变化中，属于氧化复原反响的是(3)SiCL在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于 制造烟雾剂。SiCL水解的化学反响方程式为(4)在反响中，3 mol Si(NHz)4在高温下加热可得1 mol氮化硅 粉末和8 mol A气体，那么氮化硅的化学式为(5)在高温下SiCL在B和C两种气体的气氛中，也能反响生成 氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCL与B 和C两种气体反响的化学方程式：解析：此题考查氮化硅的制备流程。(1)石英砂不能与碱性物质 共同存放的原因是Si(h与碱性物质可以发生反响。(2)反响是石英 砂与焦炭发生氧化复原反响生成硅单质，反响是硅单质与。2反响 生成氯化硅，也是氧化复原反响。(3)SiCL水解可以看作Si结合四个 OM生成H4SiO4, H4S24不稳定失水生成HzSiOj, C结合IT生成 HCL (4)由于 3 mol Si(NH2)4加热生成 1 mol SIN)和 8 mol A, A 为 含H的气体，由元素守恒推断A为NHs Si原子守恒那么x= 3, N 原子守恒3 moiX4=l molXy+8 moiXI,那么尸4,氮化硅的分子 式为Si3N4o结合题给信息，SiCL与N2、H?反响可得到和HCL答案：(1 )SiO2+ 2NaOH=Na2SiO3+ H2O (2)(3)SiCI4+ 3H2O=4HCI+ H2SiO3(4)Si3N4 高温(5)3SiCL+ 2N2+ 6H2=Si3N4+12HCl16 .单晶硅是信息产业中重要的根底材料，通常用碳在高温下复 原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)。粗硅与氯气反响生 成四氯化硅板响温度为450500 ),四氯化硅经提纯后用氢气复 原可得高纯硅。氯气的制取：(1)实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气，假设要制得枯燥、纯洁 的氯气，所需装置的接口连接顺序是(填字母)。(2)写出实验室制取氯气的离子方程式：O(3)装置A中恒压分液漏斗M与常用分液漏斗相比，其优点是