2020版高考化学（课标Ⅲ）一轮课件：专题七 碳、硅及其化合物 无机非金属材料 .pptx

专题七 碳、硅及其化合物 无机非金属材料,高考化学 (课标),A组 课标卷区题组,五年高考,考点一 碳及其化合物,考点二 硅及其化合物 无机非金属材料,1.(2012课标,8,6分)下列说法中正确的是 ( ) A.医用酒精的浓度通常为95% B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物 D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料,答案 B A中医用酒精的浓度通常为75%;C中油脂不属于高分子化合物;D中合成纤维属于 有机高分子材料。,2.(2015课标,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 的是 ( ) A.硅胶可用作食品干燥剂 B.P2O5不可用作食品干燥剂 C.六水氯化钙可用作食品干燥剂 D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂,答案 C CaCl2·6H2O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具有一定的吸水性,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。,审题技巧 抓住题干中的关键词“无毒、无味、无腐蚀性”来作答。,知识拓展 物质能否作食品干燥剂主要考虑其安全性和吸水性。对食品会造成污染或本身 有毒的物质不可以用作食品干燥剂。,B组 课标、课标、自主命题·省(区、市)卷题组,考点一 碳及其化合物,1.(2018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 ( ) A.光合作用 B.自然降雨 C.化石燃料的燃烧 D.碳酸盐的沉积,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.(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 ( ),答案 D A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。,3.(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 C A项,C的单质还有C60、C70等多种同素异形体;B项,Mg2+、Mg质子数相同,而电子数 不同,电子数越多,半径越大,故r(Mg2+)r(Mg);D项,该反应的化学能还转化为光能等其他能 量。,4.(2019江苏单科,20,14分)CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。 (1)CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可 制备CaO,CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如图1。 图1 写出400600 范围内分解反应的化学方程式: 。 与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能,其 原因是 。,(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如图2。 图2 写出阴极CO2还原为HCOO-的电极反应式: 。 电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是 。,(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应: 反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H=41.2 kJ·mol-1 反应:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) H=-122.5 kJ·mol-1 在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度 的变化如图3。其中: CH3OCH3的选择性= ×100%,图3,温度高于300 ,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是 。 220 时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A 点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有 。,答案 (14分)(1)CaC2O4 CaCO3+CO CaC2O4·H2O热分解放出更多的气体,制得的CaO更加疏松多孔 (2)CO2+H+2e- HCOO-或CO2+HC +2e- HCOO-+C 阳极产生O2,pH减小,HC 浓度降低;K+部分迁移至阴极区 (3)反应的H0,反应的H0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化 为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度 增大压强、使用对反应催化活性更高的催化剂,解析 本题涉及的知识点有热重实验、电解原理的应用、化学平衡移动等,通过分析图像,做 出合理解释,考查了学生分析和解决化学问题的能力,体现了变化观念与平衡思想的学科核心 素养,以及创新思维和创新意识的价值观念。 (1)根据图中质量变化可知,CaC2O4·H2O分解产生的气态产物依次为H2O(g)、CO、CO2,固体 分解过程为CaC2O4·H2OCaC2O4CaCO3CaO。 CaO捕集CO2的性能与CaO与CO2气体的接触面积有关,CaC2O4·H2O分解产生的气体更多,使 生成的CaO更加疏松多孔,捕集性能更好。 (2)CO2、HCOO-中碳元素化合价分别为+4、+2价,阴极电极反应式为CO2+2e-+H+ HCOO -。 阳极区生成O2:4OH-4e- O2+2H2O(或2H2O-4e- O2+4H+),溶液pH减小,HC 与H+ 反应生成CO2逸出,K+部分通过阳离子交换膜移向阴极区,故阳极区KHCO3溶液浓度降低。 (3)从反应特点看,反应是吸热反应、反应是放热反应,温度升高,CH3OCH3的选择性急 剧下降,大于300 时CO2平衡转化率上升,说明升高温度,反应中CO2的转化率上升幅度超过 反应中CO2的转化率降低幅度。,反应是气体分子数减小的反应,可以增大压强使平衡向右移动;从影响反应速率的角度考 虑,反应时间不变的条件下,可使用对反应催化活性更高的催化剂。,5.(2018天津理综,10,14分)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问 题: (1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为 (写离子符号);若 所得溶液c(HC )c(C )=21,溶液pH= 。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11) (2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气: CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:,则该反应的H= 。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中, 加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是 (填“A”或“B”)。 按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此 反应优选温度为900 的原因是 。 图1,(3)O2辅助的Al-CO2电池工作原理如图2所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物 Al2(C2O4)3是重要的化工原料。 图2 电池的负极反应式: 。 电池的正极反应式:6O2+6e- 6 6CO2+6 3C2 +6O2 反应过程中O2的作用是 。,该电池的总反应式: 。,答案 (14分)(1)C 10 (2)+120 kJ·mol-1 B 900 时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低 (3)Al-3e- Al3+(或2Al-6e- 2Al3+) 催化剂 2Al+6CO2 Al2(C2O4)3,解析 (1)NaOH溶液吸收CO2后所得溶液pH=13,CO2主要转化为C ;由H2CO3的二级电离平 衡常数知,当溶液中c(HC )c(C )=21时,K2= = =5×10-11,故c(H+)=1×10 -10mol·L-1,则溶液pH=10。 (2)由已知键能数据知,反应的H=4×413 kJ·mol-1+2×745 kJ·mol-1-(2×1 075 kJ·mol-1+2×436 kJ· mol-1)=+120 kJ·mol-1;已知正反应是气体分子数增大的吸热反应,A(恒容)与B(恒压,容积可变)相 比,B中压强小于A,减压平衡正向移动,则B容器中反应达到平衡后吸收的热量较多。观察图 像知,900 时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低,故 此反应优选温度为900 。 (3)观察原电池工作原理图知,铝电极作负极,多孔碳电极作正极,故负极反应式为Al-3e- Al3 +;正极反应式为6O2+6e- 6 、6CO2+6 3C2 +6O2,由此可知反应过程中O2的作用 是催化剂;电池总反应式为2Al+6CO2 Al2(C2O4)3。,易混易错 恒容容器是指容积不变的容器,气体的量发生变化时压强发生改变;恒压容器是指 压强不变的容器,气体的量发生变化时容器容积发生改变。,6.(2015北京理综,27,14分)研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。 (1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HC 占95%。写出CO2溶于水产生HC 的方程式: 。 (2)在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳。 写出钙化作用的离子方程式: 。 同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O。用18O标记物质的光合作用的化学 方程式如下,将其补充完整: + (CH2O)x+x18O2+xH2O,(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶 解无机碳,可采用如下方法: 气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下)。将虚 线框中的装置补充完整并标出所用试剂。 滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3,再用x mol·L-1 HCl溶液滴定,消耗y mL HCl溶 液。海水中溶解无机碳的浓度= mol·L-1。,(4)利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。 结合方程式简述提取CO2的原理: 。 用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是 。,答案 (14分)(1)CO2+H2O H2CO3、H2CO3 H+HC (2)2HC +Ca2+ CaCO3+CO2+H2O xCO2 2x O (3) (4)a室:2H2O-4e- 4H+O2,H+通过阳离子膜进入b室,发生反应:H+HC CO2+H2 O c室的反应:2H2O+2e- 2OH-+H2,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装 置入口海水的pH,解析 (3)向盛有海水的装置中通入N2应长进短出,酸化海水应用难挥发的H2SO4。 由NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O可以看出,n(NaHCO3)=n(HCl),c(C)= = = mol·L-1。 (4)a室为阳极室,H2O放电生成的H+可通过阳离子膜进入b室与HC 反应产生CO2;c室为阴极 室,H2O放电生成OH-使c室溶液呈碱性,故用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近 装置入口海水的pH后,再将其排回大海。,考点二 硅及其化合物 无机非金属材料,7.(2019北京理综,6,6分)下列我国科研成果所涉及材料中,主要成分为同主族元素形成的无机 非金属材料的是 ( ),答案 A 本题以新材料为背景考查金属材料、无机非金属材料、有机合成材料等知识;以 我国科研成果为载体考查学生的识记、再现及辨识能力;借助物质的组成、性质考查学生宏 观辨识与微观探析的学科核心素养,体现了增加民族自豪感的价值观念。 B项,2022年冬奥会的速滑服是由有机合成材料制成的;C项,碳包覆银纳米线是金属材料;D项, 钛合金筛网轮是金属材料。知识拓展 目前材料主要有三大类,一类是金属材料,一类是无机 非金属材料,一类是有机材料。无机非金属材料包括传统无机非金属材料和新型无机非金属 材料,有机材料分为天然有机材料和合成有机材料。,8.(2019课标,7,6分)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着 密切的关系。下列说法错误的是 ( ) A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁 B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成 C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐 D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,答案 A 本题涉及的考点是传统硅酸盐材料陶瓷的有关性质,考查了学生对基础化学知识 的再现、辨认、整合能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养,并且弘扬了中华优秀 传统文化。 A项,氧化铁为红色固体,瓷器的青色不可能来自氧化铁,故错误。知识拓展 三大传统硅酸盐 材料:陶瓷、水泥、玻璃。其中陶器、瓷器是在中国诞生的,是中华文明的象征之一。,9.(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 ( ),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。,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。,10.(2017课标,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0.400 g水泥样品,滴定时 消耗了0.050 0 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL,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)3 Fe(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45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: 2KMnO45H2C2O45CaC2O45Ca2+ 2 mol 5×40 g 0.050 0×36.00×10-3 mol m(Ca2+) m(Ca2+)=0.180 g,故(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,考点一 碳及其化合物,1.(2014课标,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mn值 。,答案 (1)六 A 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A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: 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;mn=23。,易错警示 在较强酸性时,H+优先于Pb2+放电,在中性或较弱酸性时,Pb2+优先于H+放电。,知识拓展 在书写陌生的氧化还原反应方程式时,要学会缺项补充,例如主要的反应物和生成 物已经确定,可以依据题干信息、电荷守恒、原子守恒等确定缺项物质(通常为H+、OH-或H2O)。,考点二 硅及其化合物 无机非金属材料,2.(2014重庆理综,1,6分)下列物质的使用不涉及化学变化的是 ( ) 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 B A项,明矾净水是由于Al3+发生水解反应生成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。,3.(2014课标,7,6分)下列过程没有发生化学反应的是 ( ) 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 A A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,从而达到保鲜 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 判断一个过程是否发生化学反应,应注意分析变化过程中是否有新物质生成、是 否同时存在旧化学键的断裂和新化学键的形成;还要特别注意化学是在原子、分子水平上研 究物质,化学反应过程中原子核不发生变化。,4.(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 SiCl4 Si B.Mg(OH)2 MgCl2(aq) Mg C.Fe2O3 FeCl3(aq) 无水FeCl3 D.AgNO3(aq) Ag(NH3)2OH(aq) Ag,答案 A A项,粗硅在高温条件下与Cl2反应生成SiCl4,再在高温条件下用H2还原SiCl4可制备 纯硅;B项,工业上常用电解熔融状态的MgCl2制备金属镁;C项,FeCl3易水解,加热可促进FeCl3的 水解,加热蒸发FeCl3溶液不能得到无水FeCl3;D项,蔗糖不能与银氨溶液发生银镜反应。,5.(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 ( ),A. B. C. D.,答案 B 中,Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与强碱NaOH反应又能与强酸H2SO4反应;中, SiO2与浓盐酸不反应;中,N2与O2、H2在常温下均不能反应;中,Cu和FeCl3溶液反应生成Fe- Cl2和CuCl2,Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2和水。其中、与题意吻合,故选B。,6.(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。 MgO的熔点比BaO的熔点 (填“高”或“低”)。 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 。 MgO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1 kg 3He,同时可得6 000 kg H2和700 kg N2,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) (3)高 SiO2+2OH- Si +H2O 原子晶体 NaCl,NaClO,Na2CO3 (4)3 950,解析 (1)He元素核内质子数为2,所以3He的核内中子数为3-2=1。 (2)Na是11号元素,原子结构示意图为 ,Na在O2中完全燃烧生成的是Na2O2,电子式为 Na+·· ·· ··2-Na+。 (3)MgO和BaO都是离子化合物,Mg2+的半径比Ba2+的小,所以MgO的熔点比BaO的熔点高。 由MgO和SiO2的性质知,SiO2能与强碱溶液反应生成可溶性的盐而被除去,所以除去SiO2的 离子方程式为SiO2+2OH- Si +H2O;SiO2是原子晶体。 MgO与碳粉和氯气反应制MgCl2,根据反应原理和物质的性质知,反应后的尾气中有CO2和Cl 2。所以用足量NaOH溶液处理尾气时,生成的盐有Na2CO3、NaCl、NaClO。 (4)由NH4HCO3的组成知,NH4HCO3中的N来自N2,而6 000 kg H2和700 kg N2合成NH3时,H2过量, 所以生成的NH4HCO3的质量取决于N2的质量,根据N原子守恒,n(NH4HCO3)=2n(N2)=2× =5.0×104 mol,所以m(NH4HCO3)=79 g/mol×5.0×104 mol=3.950×106 g=3 950 kg。,7.(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)第步分离采用的方法是 ;第步分离尾气中HF、HCl采用的方法是 。,(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品w g,测得Li的物质的量为n mol,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+2H2O NaHCO3 (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)由题意设:LiPF6的物质的量为a mol,LiF的物质的量为b mol,则有 解 得:a= 。,A组 20172019年高考模拟·考点基础题组,三年模拟,考点一 碳及其化合物,1.(2019四川成都石室中学一诊,7)化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中正确的是 ( ) A.泰国银饰和土耳其彩瓷是“一带一路”沿线国家的特色产品,其主要成分均为金属材料 B.从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,因此是电解质 C.中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料 D.食品工业以植物油和氢气为原料生产氢化植物油,利用了植物油的取代反应,答案 C 银饰主要成分是Ag,为金属材料;彩瓷主要成分是硅酸盐,为无机非金属材料。石墨 烯是单质,因此不是电解质。碳化硅是新型无机非金属材料,正确。植物油是不饱和脂肪酸甘 油酯,与氢气发生加成反应得到氢化植物油。,易错警示 C选项,石墨烯是单质,电解质是化合物。,2.(2019四川百校模拟冲刺卷,7)二氧化碳气体能引起温室效应,“碳捕捉技术”可实现二氧化 碳的分离、储存和利用,其工艺流程如下图。下列叙述中正确的是 ( ) A.CO2是引起酸雨的主要物质之一 B.捕捉CO2可使用小苏打溶液 C.捕捉到的CO2可用作化工原料 D.能量消耗低是该技术的一大优点,答案 C 硫和氮的氧化物是引起酸雨的常见物质,二氧化碳不是,A错误;二氧化碳是酸性气 体,捕捉室应用碱性较强的物质如氢氧化钠溶液来吸收,B错误;二氧化碳是重要的化工原料,可 以用于生产尿素等化工产品,捕捉到的CO2可重新利用,C正确;高温反应炉中需要消耗大量能 量,D错误。,解题关键 掌握二氧化碳的性质及在生产生活中的应用。,3.(2017广西桂林中学月考,11)下列有关表述与图像对应关系不正确的是 ( ) A.图1:往Na2CO3和NaOH的混合液中逐滴加入盐酸,产生气体体积与HCl的物质的量的关系 B.图2:往澄清石灰水中通入过量CO2气体,产生沉淀质量与CO2的物质的量的关系 C.图3:往AlCl3和MgCl2的混合液中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀质量与NaOH的物质的量的 关系 D.图4:若MOH和ROH表示两种一元碱,则ROH的碱性强于MOH,答案 A 往Na2CO3和NaOH的混合液中逐滴加入盐酸,依次发生的反应为NaOH+HCl NaCl+H2O、Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O,产生气体 体积与HCl的物质的量的关系不符合图像,A项错误;往澄清石灰水中通入过量CO2气体,依次发 生的反应为Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O、CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2,产生沉淀质量 与CO2的物质的量的关系符合图像,B项正确;往AlCl3和MgCl2的混合液中逐滴加入NaOH溶液, 发生的反应为AlCl3+3NaOH Al(OH)3+3NaCl、MgCl2+2NaOH Mg(OH)2+2NaCl、 Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O,产生沉淀质量与NaOH的物质的量的关系符合图像,C项正 确;ROH溶液稀释至原体积的10倍,pH降低1,说明ROH是强碱,而MOH溶液稀释至原体积的10 倍,pH降低小于1,说明MOH是弱碱,则ROH的碱性强于MOH,D项正确。,4.(2019安徽合肥期末,12)常温下,向Ba(OH)2和NaOH混合溶液中缓慢通入CO2至过量(溶液温 度变化忽略不计),生成沉淀物质的量与通入CO2体积的关系如下图所示。下列说法不正确的 是 ( ) A.b点时溶质为NaHCO3 B.横坐标轴上V4的值为90 C.V1、V2、V3时,溶液中c(Ba2+)·c(C )相等 D.原混合物中nBa(OH)2n(NaOH)=12,答案 D ab段发生反应:2OH-+CO2 C +H2O、C +H2O+CO2 2HC ,所以b点溶 液中溶质为NaHCO3,A正确;发生反应Ba2+2OH-+CO2 BaCO3+H2O时消耗30 mL 的二氧 化碳,发生反应NaOH+CO2 NaHCO3时消耗30 mL 的二氧化碳,发生反应BaCO3+CO2+H2O Ba2+2HC 时消耗30 mL 的二氧化碳,所以V4为90 mL,B正确;BaCO3的溶度积Ksp=c(Ba2+)· c(C ),温度不变,溶度积不变,C正确;结合B项分析知,原混合溶液中Ba(OH)2和NaOH的物质 的量之比为30(60-30)=11,D错误。,审题方法 向NaOH和Ba(OH)2的混合溶液中通入CO2,二氧化碳先和氢氧化钡反应生成碳酸 钡沉淀;氢氧化钡完全反应后,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠;氢氧化钠完全反应后,二 氧化碳和碳酸钠、水反应生成碳酸氢钠;碳酸钠完全反应后,二氧化碳和碳酸钡、水反应生成 可溶性的碳酸氢钡。,考点二 硅及其化合物 无机非金属材料,5.(2019四川内江威远中学月考,7)“一带一路(OneBelt And OneRoad)”构建人类命运共同体, 符合国际社会的根本利益,彰显出人类社会的共同理想和美好追求。下列贸易的商品中,其主 要成分属于无机物的是 ( ) A.捷克水晶 B.埃及长绒棉 C.乌克兰葵花籽油 D.中国丝绸,答案 A 水晶的主要成分是SiO2,属于无机物,A正确;长绒棉的主要成分是纤维素,葵花籽油 主要成分是油脂,丝绸的主要成分是蛋白质,都属于有机物,B、C、D错误。,解题关键 熟悉生活中常见物质的主要化学成分。,6.(2018广西高三4月联考,7)化学与生活、社会密切相关。下列说法正确的是 ( ) A.酸性高锰酸钾溶液、酒精、双氧水能杀菌消毒,都利用了强氧化性 B.通信光缆的主要成分是晶体Si,太阳能电池的主要材料是SiO2 C.将矿物燃料脱硫、脱硝可有效防治酸雨 D.以“地沟油”为原料生产的生物柴油与以“石油”为原料生产的柴油化学成分相似,答案 C 酒精不具有强氧化性,A错误;通信光缆的主要成分是二氧化硅,太阳能电池的主要 材料是晶体硅,B错误;将矿物燃料脱硫、脱硝能够减少二氧化硫和氮氧化物的排放,可有效防 治酸雨,C正确;以“地沟油”为原料加工制成的生物柴油为酯的混合物,石油分馏得到的柴油 为多种烃的混合物,D错误。,7.2019贵州贵阳适应性考试(一),7化学在当今生活中具有非常重要的作用。下列有关说法 不正确的是 ( ) A.利用新型陶瓷制造的人造骨属于新型无机非金属材料 B.由反应4Fe +10H2O 4Fe(OH)3(胶体)+3O2+8OH-可知,新型水处理剂高铁酸钾(K2FeO 4)集氧化、吸附、絮凝等多种功能于一体 C.落户贵州的企业必须从源头上减少或消除生产对环境的污染,这是贵州省贯彻落实绿色化 学观念的具体体现 D.碳酸氢钠药片可用于治疗胃酸过多,与醋同服可提高疗效,答案 D 新型陶瓷是新型无机非金属材料,A正确;由反应的离子方程式可知,新型水处理剂 高铁酸钾(K2FeO4)具有强氧化性,和水反应生成的氢氧化铁胶体可以吸附悬浮杂质,所以新型 水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)集氧化、吸附、絮凝等多种功能于一体,B正确;从源头上减少或消 除对环境的污染是绿色化学的核心,C正确;碳酸氢钠药片可用于治疗胃酸过多,醋酸可和碳酸 氢钠反应,与醋酸同服会减弱治疗效果,D错误。,知识拓展 新型无机非金属材料:(1)高温结构陶瓷;(2)生物陶瓷;(3)压电陶瓷。,8.(2019广西南宁一模,7)化学无处不在。下列说法错误的是 ( ) A.元丰行示德逢里“雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋”涉及化学反应:N2+O2 2NO B.根据化学学科核心素养之一(证据推理与模型认知)可推知Cr(OH)3胶体也可吸附悬浮杂质 C.纳米铁粉可以高效地去除污水中的重金属离子是因为其具有较强的还原性 D.二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强酸、强碱都会“断路”,答案 D 二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光导纤维的主要原料,能够与氢氧化钠等强 碱反应,则光导纤维遇强碱会“断路”,但是二氧化硅不与除氢氟酸以外的酸起反应,故光导纤 维遇强酸不会“断路”,D错