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1 专题十二：碳、硅及其化合物复习题型练习 一、碳及其化合物 1. 正误判断，正确的打“”，错误的打“×”。 （1）石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应 (2) 12C、13C、14C是碳的三种同素异形体 （3）向 Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失 （4）向 Ca(ClO)2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失 （5）向 CaCl2溶液中通入CO2，无明显现象，若先通入NH3再通 CO2，溶液会变浑浊 （6）向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2气体，有晶体析出 （7）向饱和NaCl 的氨溶液中通入过量CO2气体，有晶体析出 （8）向 NaAlO2溶液中通入CO2气体，一开始有白色沉淀生成，CO2过量，沉淀溶解 (9) 向 CaCl2溶液中通入CO2气体，一开始有白色沉淀生成，CO2过量，沉淀溶解 2.常温下，不可能与小苏打溶液反应生成二氧化碳气体的物质是 A酸溶液B碱溶液C盐溶液D氧化物 3.下列反应过程符合如图所示关系的是（） A. 向 Ba（NO3）2溶液中通入 SO2气体至过量 B. 向 Na2SiO3溶液中通入 HCl 气体至过量 C. 向澄清石灰水中通入CO2气体至过量 D. 向 NaAlO2溶液中通入 HCl 气体至过量 4下列除杂方法中不正确的是（） 选项所需气体杂质气体除杂试剂操作方法 A CO2HCl 饱和 Na2CO3溶液洗气 B SO2HCl 饱和 NaHSO3溶液洗气 C Cl2HCl 饱和 NaCl溶液洗气 D N2O2铜粉加热 5将过量CO2通入 NaOH和 Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的质量（ m）和通入 CO2（V）关系 图，正确的是 6.用 1 L 1.0 mol/L NaOH 溶液吸收0.8 mol CO2， 所得溶液中的 CO32-和 HCO3-的物质的量浓度之比约是 （） A.13 B.12 C.23 D.3 2 7.甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系： 下列有关物质的推断不正确的是 A若甲为焦炭，则丁可能是O2 B若甲为 SO2，则丁可能是氨水 C若甲为 Fe，则丁可能是盐酸 D若甲为NaOH 溶液，则丁可能是CO2 （2015 天津卷 5）8.室温下，将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100mL 溶液，向溶液中加入下列 物质。有关结论正确的是（） 加入的物质结论 A 50mL 1 mol ·L 1H 2SO4反应结束后，c(Na +)=c(SO 4 2) B 0.05molCaO 溶液中 错误！未找到引用源。增大 C 50mL H2O 由水电离出的c(H +) · c(OH )不变 D 0.1molNaHSO4固体 反应完全后，溶液pH 减小， c(Na+)不变 9.水蒸气通过灼热的焦炭后，流出气体的主要成分是CO和 H2,还有 CO2和水蒸气等。请用下图中提 供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气中有CO和 H2。（加热装置和导管等 在图中略去） （1）盛 NaOH 溶液的装置用途是（2）仪器 B中需加入试剂是_ _ 所发生反应的化学方程式是：。 （3）仪器 C 中需加入试剂是：，其目的是。 （4）按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序： gab。 （5）能证明混合气中含有CO的实验依据是。 （6）能证明混合气中含有H2的实验依据是。 二、硅及其化合物、无机非金属材料 10. 正误判断，正确的打“”，错误的打“×” （1）硅在自然界中只以化合态的形式存在 （2）Si 和 SiO2都可用于制造光导纤维 （3）非金属性：C Si ，则热稳定性：CH4SiH4 （4）SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸 （5）硅胶作干燥剂是利用其多孔、吸附水分的能力强 （6）铝在空气中必须出良好的抗腐蚀性，说明铝极难与氧气反应 （7） 明矾可用于饮水的消毒杀菌 （8）光导纤维比普通电缆有更强的传输信息能力，是因为其导电能力强 （9）为测定熔融氢氧化钠的导电性，将氢氧化钠固体放在石英坩埚或陶瓷坩埚中加热熔化 （10）水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 2 （11）合成纤维和光导纤维都是无机非金属材料 （12）用石英制成光导纤维，由水玻璃制硅胶都是化学变化 （13）红宝石、玛瑙、水晶、钻石等装饰品的主要成分都不相同 （14）Na2SiO3俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂的原料 （15）晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大 （16）可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品 （17）SiO2可与 NaOH 溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知SiO2为两性氧化物 （18）由 SiO2不能与水反应生成H2SiO3，可知 SiO2不是 H2SiO3的酸酐 （19）玻璃是一种晶体，有较高的熔点 （20）水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱 （21）光导纤维、碳纳米管、氮化硅结构陶瓷等都是新型无机非金属材料 （22）普通玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品 （23）工业生产玻璃和水泥，均需要用纯碱为原料 （24）制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂 （25）钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同 （26）水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂 （27）青石棉 Na2Fe5Si8O22(OH)2 的化学组成可表示为Na2O · 3FeO ·Fe2O3· 8SiO2·H2O （2017 福建质检） 11. “千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，只留清白在人间。” 明代诗人于谦的石灰吟中对“CaCO 3CaO”的转化进行拟人化描述。下列说法正确的是 () A.上述转化属于分解反应B上述转化过程放出大量热 C生成的CaO可作氯气的干燥剂D. CaCO3是水泥的主要成分之一 12.下列事实能说明碳的非金属性强于硅的是() A 2C+SiO2=Si+2COB稳定性： CH4SiH4 C CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 D金刚石不导电，晶体硅能导电 13下列叙述正确的是() AH2、D2和 T2互称为同位素，它们的化学性质几乎 样 B二氧化碳、盐酸、氨水分别属于非电解质、强电解质、弱电解质 C胶体和其它分散系的本质区别是丁达尔效应 D硅是一种良好的半导体材料，可以制成计算机芯片和硅太阳能电池 14.下列关于碳和硅的叙述中，正确的是() A. 其氧化物都能与NaOH 溶液反应B. 其单质在加热时都能跟O2反应 C. 其氧化物都能溶于水生成相应的酸D. 碳和硅两种元素共有两种单质 15. 下列离子方程式中书写正确的是( ) A. 水玻璃中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3CO2H2O=2Na CO2 3 H2SiO3 B. 澄清石灰水中通入过量二氧化碳: Ca(OH)2 2CO2=Ca 22HCO 3 C. 二氧化硅与氢氟酸反应：SiO24H 4F=SiF 42H2O D. 二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO22OH =SiO 2 3 H2O 16 AD 是含有同一元素的四种物质，相互之间有如图的转化关系， 其中 A 是单质， D 是最高价氧化物的水化物。那么A 不可能是( ) A. .Si B.Cl2C.Al D S 17.物质 SiO2Na2SO4Na2O2H2SiO3FeCl2中不能用化合反应的方法制得的是 A. B. C.D. 18.(2017·邢台质检 )将足量 CO2气体通入水玻璃 (Na2SiO3溶液 )中，然后加热蒸干，再在高温下充分 灼烧，最后得到的固体物质是() A.Na2SiO3B.Na2CO3、 Na2SiO3 C.Na2CO3、 SiO2D.SiO2 19A 是常见固体单质，B、C 为中学化学常见的物质，均含元素X，它们有如下的转化关系（部 分产物及反应条件已略去）。 H A C B A OH + 下列推断正确的是() A元素 X 是铝或硅B反应和互为可逆反应 C元素 X 可能是金属，也可能是非金属D反应和一定为氧化还原反应 20(014 年高考海南 )下列关于物质应用和组成的说法正确的是（） AP2O5可用于干燥 C12和 NH3 B“ 可燃冰 ” 主要成分是甲烷和水 CCC14不可用于鉴别溴水和碘水 DSi和 SiO2都用于制造光导纤维 （2017 全国 II 卷） 21.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： （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_ 、 _（填化学式）。 （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： 4 MnO+H +H 2C2O4 Mn 2+CO 2+H2O。实验中称取0.400 g 水泥样 品，滴定时消耗了0.0500 mol · L -1 的 KMnO 4溶液 36.00 mL ，则该水泥样品中钙的质量分数 为_。 22.光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，合成光导纤维及氮化硅(一种无机涂层，耐磨、 3 耐高温 )的工艺流程如下： 回答下列问题： 流程中给出的几种物质中，属于原子晶体的是(写化学式 )_ 反应 I 的化学方程式为_ 。 经反应II 所得的四氯化硅粗品中所含的物质含量与性质如下： 组分名称SiCl4 SiHCl3SiH2Cl2HCl BCl3PCl3 质量分数0.545 0.405 0.0462 0.0003 0.00193 0.00157 沸点 /57.6 31.8 8.2 85 12.5 75.5 图中提纯操作X 的名称为 _；PCl3的电子式为 _。 SiHCl 3易与水作用生成硅酸和 H2等，每生成1 mol H2转移 1 mol 电子。SiHCl 3中硅的化合价是 _，SiHCl3通入烧碱溶液反应的总化学方程式为 _。 反应和中尾气的用途为_；反应的化学方程式为_。 23. 锗是 IVA 族元素，它的单质晶体是一种良好的半导体材料，广泛应用于电子工业，锗是可以从 烟道灰（含锗的高价氧化物）提取，其过程如下： 试写出反应的化学方程式 24. （ 2014 全国 II 卷）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。 （1） 铅是碳的同族元素，比碳多 4 个电子层， 铅在周期表的位置为周期，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， 阴 极 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，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% （）的残留固体，若a 点固体表示为PbO2或 mPbO2?nPbO2，列式计算x 值和 m:n 值。 25.CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2· 2H2O 制备 CuCl，并验证 其它分解产物。 【查阅资料】 CuCl是一种白色难溶固体，潮湿CuCl在空气中缓慢被氧化 配平潮湿CuCl在空气中被氧化的化学方程式 _CuCl+_O2+_=_3CuO·CuCl2· 3H2O+_HCl 【实验探究】该小组选用下图装置进行实验（夹持加热仪器略）。 装置 A 用于制取 HCl： NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl，浓硫酸在该反应中体现强酸性和 _ 性； 按实验要求选择上图装置，连接顺序为：a_（按气流方向，用小写字母表示）； 根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下： 连接装置， _；装入药品；打开分液漏斗活塞；控制温度加热硬质玻璃管一段 时间；停止通HCl ，升温继续加热； 步骤是 _；步骤通HCl 的目的是 _； 装置 E中发生反应的离子方程式是_。 【实验分析与改进】 装置 B 中试纸先变蓝后又褪色，经查资料获知过量的Cl2能将 I2氧化。甲同学认为可将湿润的 淀粉 KI 试纸改成足量的淀粉KI溶液以克服Cl2过量的问题， 但小组分析后认为该方案存在一个 明显安全问题：_ 反应结束后，CuCl产品中可能含有少量未分解的CuCl2，乙同学认为只用一种日常生活常见的 液体即可检验 。 该实验方 案为：取少 量固体放入 小试管中， _。 26. （2017 衡水）氮化钙（Ca3N2）是一种重要的化学试剂，通常条件下为棕色易水解的固体。 某小组在实验室制备氮化钙并测定其纯度，设计如下实脸（夹持装置略去）： I 氮化钙的制备。 4 （1）加热条件下，钙和氮气制备氮化钙的反应方程式为_。 （2）按气流由左到右的方向，上述装置合理的连接顺序为 (填仪器接口字母) 。 （3）按连接好的装置进行实验。 实验步骤如下，检查装置气密性，加入药品 ; （请按正确顺序填入下列步骤的字母标号）。 a. 点燃装置C处酒精灯，反应一段时间 b.打开分液漏斗活塞 c. 点徽装置A处酒精灯 d.熄灭装置A处酒精灯 e. 熄灭装置C处酒精灯 f.关闭分液漏斗活塞 装置 B的作用为。 装置 C的硬质玻璃管中的现象为。 （4）设计实验证明Ca3N2中混有钙单质：_。 1.除 4、5、6、7 外打“ ”，其余打“× ” 2-8 BCAAA CB 9.（ 1） 除去CO2（2）氧化铜（ CuO） CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2（3）无水硫酸 铜（ CuSO4）检验 H2O （4）（gab）kjhicd（或 dc）felm（5）原混合气中的 CO2已 被除去，其中CO 与 CuO 反应生成 CO2 使澄清石灰水变浑浊（6）原混合气中的H2O 已被除去， 其中 H2与 CuO 反应生成的H2O 使无水硫酸铜变为蓝色 10.除 1、3、5、16、21、24、25、27 外打“ ”，其余打“ × ” 11-20 ABDBD BBADB .21.（ 1）将样品中可能存在的Fe 2+氧化为 Fe3+ ； 双氧水 (H2O2) （2） SiO2 (或 H2SiO3)；SiO2+4HF SiF4 +2 H2O （3）防止胶体生成，易沉淀分离；Fe(OH)3 、 错误！未找到引用源。(OH)3 （4） 5Ca 2+5H 2C2O42KMnO4 n(KMnO4)=0.0500mol/L×36.00 ×10 3 mL=1.80 × 10 3mol n(Ca 2+)=4.50×103mol 水泥中钙的质量分数为4.50× 10 3mol× 40.0g/mol/0.400g ×100%=45.0% 22. SiO2Si3N4SiO2+2CSi+2CO 精馏 (或蒸馏 ) +4 SiHCl 3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2O+ H2 制取盐酸 (或其他合理答案) 3SiCl4 + 4 NH 3 Si3N4 +12 HCl 23.GeO2+4HCl=GeCl4+2H2O ； GeCl4+3H2OH2GeO3+4HCl H2GeO3GeO2H2O ；GeO2 2H2Ge+ 2H2O 24. （1）六；A ；弱（ 2）PbO2+4HCl(浓)=PbCl2+Cl2+2H2O （3）PbO+ClO - = PbO2+Cl - ； Pb 2+2H 2O - 2e - = PbO2+4H + 石墨上包上铜镀层； Pb 2+2e- =Pb； 不能有效利用Pb 2+ （4）x=2 - =1.4 ；= = 25.（ 1）4，1，4H2O=1，2;（2） 难挥发性;（3） degfcbh 或 edgfcbh ； （4）检查装置气密性；抑制 CuCl2水解 （5）H+ + OH =H2O、Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O （6） HCl 易溶于水，易发生倒吸 （7）加少量水后用胶塞盖紧，迅速震荡， 若溶液显蓝色则产品中含CuCl2，若不显蓝色则不含CuCl2 （3 分，步骤、现象、结论各1 分）