2022年高考化學(xué)藝體生百日突圍系列專題3.9碳族方面試題.doc

1、2021年高考化學(xué)藝體生百日突圍系列專題3.9碳族方面試題專題 3.9 碳族方面試題的解題方法與技巧隨著新能，新材料，新工藝的發(fā)展應(yīng)用，硅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用有逐漸增多的趨勢(shì)。高考將對(duì)硅及其化合物的性質(zhì)和有關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重點(diǎn)考查，以選擇題為基礎(chǔ)題型，以化工綜合應(yīng)用題為提高題型，將有多種考查方式出現(xiàn)。常見(jiàn)考查方式：關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的實(shí)驗(yàn)探究；有關(guān)硅單質(zhì)及其化合物的物質(zhì)推斷；硅的單質(zhì)和化合物的綜合利用及有關(guān)工藝流程。預(yù)計(jì) 20 年高考在注重對(duì)非金屬元素單質(zhì)及其化合物性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系考查的同時(shí)，將會(huì)更加突出對(duì)物質(zhì)組成、性質(zhì)和反應(yīng)原理的探究，考查學(xué)生分析p 解決問(wèn)題的能力和對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，并同時(shí)強(qiáng)化

2、化學(xué)知識(shí)與生活、社會(huì)實(shí)際問(wèn)題的聯(lián)系。一、硅及其化合物：注意1、不要混淆二氧化硅和硅的用途：用于制作光導(dǎo)纖維的是SiO2，用于制作半導(dǎo)體材料、計(jì)算機(jī)芯片的是晶體硅。2、水晶、石英、瑪瑙的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是CaCO3；鉆石是金剛石； 寶石的主要成分是Al 2O3。方法技巧：1、三種“反?！? / 10（ 1）還原性強(qiáng)弱規(guī)律反常：SiO 2C高溫C 作還原劑， SiO 中硅原子得電子，Si 2CO，該反應(yīng)中22而失電子的能力Si C。這反常情況可從化學(xué)平衡的角度理解，由于產(chǎn)物CO為氣體，能及時(shí)離開(kāi)反應(yīng)體系降低了生成物的濃度，促使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。（ 2）強(qiáng)酸制弱酸規(guī)律反常： N

3、a2CO3 SiO2高溫高溫Na2SiO3 CO2、 CaCO3 SiO2CaSiO3 CO2。一般情況下，因?yàn)樘妓岬乃嵝员裙杷釓?qiáng)，溶液中可發(fā)生反應(yīng)Na2SiO3 CO2 H2O=H2SiO3 Na2CO3，即符合“較強(qiáng)酸制較弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律。而上述反應(yīng)之所以能進(jìn)行，是因?yàn)樵摲磻?yīng)是在高溫干態(tài)條件下進(jìn)行的，可從化學(xué)平衡角度理解，高溫時(shí)，SiO2 這種高沸點(diǎn)、難揮發(fā)的固體制得了低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的 CO2 氣體，因CO2生成后離開(kāi)反應(yīng)體系，使反應(yīng)向右進(jìn)行到底。（ 3）氧化物的反應(yīng)規(guī)律反常：一般情況，堿性氧化物酸鹽水，SiO2 是酸性氧化物卻能與氫氟酸反應(yīng)： SiO24HF SiF 4 2H2O(

4、SiF 4 不屬于鹽 ) 。2、五種溶液：通入過(guò)量CO2 后溶液仍渾濁，符合條件的五種溶液是：Na2SiO3溶液； NaAlO2 溶液；苯酚鈉溶液；飽和的Na2 CO溶液；飽和NaCl 的氨溶 液 ( 侯氏制堿原理 ) 。33、八個(gè)反應(yīng)：常見(jiàn)非金屬置換出非金屬的反應(yīng)：2H Sl高溫高溫4Si 4HCl、C H O(g)CO H 、2C22 SiO2高溫點(diǎn)燃2S 2H2O、2F2 2H2O=4HF O2、 Cl 2 2NaBr=2NaCl Br 2。Si 2CO、 O2 2H2S二、碳、硅的氧化物1、一氧化碳：1）物理性質(zhì)：無(wú)色氣體，有毒，難溶于水。2）化學(xué)性質(zhì)：點(diǎn)燃2CO。燃燒： CO燃燒產(chǎn)生

5、淡藍(lán)色火焰， 2CO O2Cu CO（冶煉金屬） 。還原 CuO： Cu CO22、二氧化硅和二氧化碳：物質(zhì)二氧化硅二氧化碳結(jié)構(gòu)空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在單個(gè)分子存在單個(gè) CO分子，其結(jié)構(gòu)為直線型2硬度大，熔、沸點(diǎn)高，常溫下為固體，主要物理性質(zhì)熔、沸點(diǎn)低，常溫下為氣體，微溶于水不溶于水化與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2 H2OH2CO3學(xué)與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)： SiO2 4HFSiF 4不反應(yīng)2 / 10性 2H2O質(zhì)與堿液反應(yīng)SiO 2NaOH Na SiO H O ( 盛堿液CO少量： CO2NaOH NaCO HO； CO2232222322(NaOH)的試劑瓶不能用玻璃塞 )過(guò)量： CO2NaOH

6、 NaHCO3如與 Na2SiO3 反應(yīng)： Na2SiO3H2O CO2( 不如與 Na2CO3 反應(yīng)： SiO2與鹽反應(yīng)足) H SiO Na CO或 Na SiO H O高溫2323232Na2SiO3 CO2Na2CO32CO( 足量 ) H2SiO3 2NaHCO3與堿性氧化如與 CaO反應(yīng)：如與 Na2O反應(yīng)： Na2O CO2 Na2CO3高溫物反應(yīng)SiO2 CaOCaSiO3與碳反應(yīng)高溫高溫SiO 2CSi 2COCO C2CO22注意玻璃中含有SiO2，SiO2 能夠與堿液緩慢反應(yīng)，帶玻璃塞的玻璃試劑瓶一般都是磨砂口的，接觸非常嚴(yán)密，接觸堿液時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)生成具有黏合性很強(qiáng)的Na2

7、SiO3 水溶液，從而使瓶塞與瓶頸黏在一起，不易分開(kāi)。方法技巧：1、熟記可用CO2制取的弱酸： 碳酸酸性比硅酸、 次氯酸、偏鋁酸等強(qiáng)， 將 CO2 氣體通入 Na2SiO3、NaClO、NaAlO2鹽溶液中，均能發(fā)生反應(yīng)而生成相應(yīng)的弱酸和碳酸( 氫 ) 鹽，這是“強(qiáng)酸制弱酸”原理的應(yīng)用。2、反應(yīng)順序的判斷：當(dāng)有多種組分與一種物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，判斷反應(yīng)順序的方法：先假設(shè)與其中的一種組分反應(yīng)，若產(chǎn)物還能與另一種組分反應(yīng)，則假設(shè)錯(cuò)誤。如將CO2 通入 KOH、 Ba(OH)2 混合溶液中，假設(shè)CO2先與 KOH反應(yīng)，則生成的K2CO3 會(huì)與 Ba(OH)2 繼續(xù)反應(yīng)生成BaCO3，故假設(shè)錯(cuò)誤，應(yīng)該是CO2

8、先與 Ba(OH)2反應(yīng)。3、CO2與堿反應(yīng)產(chǎn)物的定量判斷：以 CO2 與 NaOH溶液反應(yīng)為例： CO2 2NaOHNa2CO3 H2O、CO2 NaOH NaHCO3，當(dāng) n(OH ) n(CO2) 的值不同時(shí)產(chǎn)物如下：3 / 10三、硅酸鹽及其無(wú)機(jī)非金屬材料1、由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。硅酸鹽的表示方法：硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其組成的表示方法有兩種：D、該反應(yīng)為高溫固體之間的反應(yīng)，不能判斷非金屬性強(qiáng)弱；【詳解】【點(diǎn)睛】本題考查非金屬元素在周期表中的位置及性質(zhì)遞變規(guī)律和酸性比較等知識(shí)，解題關(guān)鍵：理解元素的金屬性和非金屬性的概念和比較方法，易錯(cuò)點(diǎn) A，

9、用氧化性和還原性比較元素的金屬性和非金屬性時(shí)，注意物質(zhì)的氧化性和還原性受溫度等外界條件影響。4 / 101下列我國(guó)古代優(yōu)秀藝術(shù)作品中，所用材料不屬于無(wú)機(jī)非金屬材料的是B.新石器時(shí)代人面魚紋彩C.明永樂(lè)青花竹石芭蕉紋A.商代后母戊鼎D.三國(guó)青瓷羊形燭臺(tái)陶盆梅瓶A AB BC CD D【答案】 A【解析】【分析p 】商代后母戊鼎是青銅器，所用材料屬于金屬材料，陶瓷屬于硅酸鹽產(chǎn)品，所用原料屬于無(wú)機(jī)非金屬材料。【詳解】5 / 10【點(diǎn)睛】本題考查了無(wú)機(jī)非金屬材料，難度不大，無(wú)機(jī)非金屬材是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質(zhì)組成的材料，注意基礎(chǔ)知

10、識(shí)的積累。2要將 NaOH高溫熔化，下列坩堝中可選用的是A普通玻璃坩堝B石英玻璃坩堝C氧化鋁坩堝D鐵坩堝【答案】 D【解析】【詳解】A.玻璃中含有二氧化硅 , 二氧化硅能和氫氧化鈉反應(yīng) , 故 A錯(cuò)誤 ; B.石英中含有二氧化硅, 二氧化硅能和氫氧化鈉反應(yīng) , 故 B 錯(cuò)誤 ;C.三氧化二鋁能和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉, 故 C錯(cuò)誤 ;D.鐵坩堝含有鐵 ,鐵與氫氧化鈉不反應(yīng) , 所以 D 選項(xiàng)是正確的。答案： D。7用四種溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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 CO，溶液不變渾濁BaCl溶液22B通入 CO，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO至過(guò)量，渾濁消失Na

11、 SiO溶液2223C通入 CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色褪去Ca(ClO) 2 溶液通入 CO，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO至過(guò)量，渾濁消失，再22D加入足量的 NaOH溶液，又變渾濁Ca(OH)2 溶液A AB BC CD D【答案】 B6 / 10【解析】【詳解】8下列關(guān)于硅的說(shuō)法不正確的是A硅是非金屬元素，晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體B硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)D加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等非金屬單質(zhì)反應(yīng)【答案】 C【解析】【分析p 】硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但常溫下仍能與氟氣、氫氟酸、NaOH溶液等發(fā)

12、生反應(yīng)，加熱至一定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等發(fā)生反應(yīng)?！驹斀狻? / 10【點(diǎn)睛】本題考查了硅的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，注意硅常溫下、加熱條件下能夠發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵。9下列物質(zhì)性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是性質(zhì)用途A硅酸鈉化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定制備木材防火劑B硅酸溶膠具有吸附水分的能力硅作半導(dǎo)體的材料C二氧化硅硬度大、熔點(diǎn)高氫氟酸在玻璃上刻花紋D焦炭具有可燃性焦炭還原二氧化硅冶煉粗硅A A B B C C D D【答案】 A【解析】【詳解】8 / 10A、硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，不燃不爆，是制備木材防火劑的原料，選項(xiàng)A 正確；B、硅膠吸附水，與硅作半導(dǎo)體的材料無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B 錯(cuò)誤；C、二氧化

13、硅硬度大，與氫氟酸和玻璃反應(yīng)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、焦炭具有可燃性，與焦炭還原二氧化硅無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選 A。10硅是最理想的太陽(yáng)能電池材料，高性能晶硅電池是建立在高質(zhì)量晶硅材料基礎(chǔ)上的。工業(yè)上可以用如圖所示的流程制取高純硅。（ 1 ）硅在周期表中的位置是，反應(yīng)1 中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為：（ 2）粗硅與 HCl 反應(yīng)完全后 , 經(jīng)冷凝得到的SiHCl 3 ( 沸點(diǎn) 31.8 ) 中含有少量 Sl 4( 沸點(diǎn) 57.6 ) 和SiHCl2( 沸點(diǎn) 8.2 ) 、 SiH Cl( 沸點(diǎn) -30.4 ) 提純 SiHCl3采用的方法為 ，整個(gè)過(guò)程中可以循23環(huán)利用的物質(zhì) 是： （填化學(xué)

14、式）（ 3）提純粗硅的過(guò)程中必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧，原因之一是硅的鹵化物極易水解，寫出Sl 4 遇水劇烈反應(yīng)的化學(xué)方程式 （ 4）硅在有 HNO3存在的條件下， 可以與 HF生成 H2SiF 6，同時(shí)有不溶于水的氣體生成，該氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色，硅單質(zhì)發(fā)生的化學(xué)方程式為（ 5）某工廠用 100 噸純度為75的石英砂為原料經(jīng)第一步反應(yīng)制得的粗硅中含硅28 噸，則該過(guò)程中硅的產(chǎn)率是： （精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）【 答 案 】第 三 周 期 第IVA 族1:2蒸 餾 或 分 餾HClSl +3H O=HSiO +4HCl 或42233Si Cl 4+4H2O=H3SiO4+4HCl 3Si+4HNO 3+18HF=3H2SiF 6+4NO+8H2O 0.80或 80.00【解析】 (1)硅是 14 號(hào) 元素，在周期表中位于第三周期第IVA