高三化學一輪全能優(yōu)化訓練31 含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精1．北京大學和中國科學院的化學工作者合作已成功研制出堿金屬與C60形成的球碳鹽K3C60,實驗測知該物質屬于離子化合物,且有良好的超導性。下列關于K3C60的組成和結構的分析正確的是()A．K3C60中只含離子鍵，不含有共價鍵B．1molK3C60中含有的離子數目為63×6。02×1023C．該化合物在熔融狀態(tài)下能導電D．該物質的化學式可定為KC20解析：選C.K3C60中K＋和Ceq\o\al(3－，60）之間為離子鍵,Ceq\o\al(3－，60)中C和C之間為共價鍵，A錯；1molK3C60中含有3molK＋和1molCeq\o\al（3－，60)，離子數目為4×6。02×1023，B錯;該物質由K＋和Ceq\o\al（3－，60)構成，不含Ceq\o\al(－，20)，故其化學式不是KC20，D錯。2．下列說法正確的是(）A．光導纖維的主要成分是硅B．常用氫氟酸(HF）來刻蝕玻璃C．制普通玻璃的主要原料是燒堿、石灰石、石英D．實驗室用帶玻璃塞的試劑瓶保存氫氧化鈉溶液解析：選B.A項，光導纖維的主要成分是二氧化硅，不正確；C項，制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英，不正確;D項，保存氫氧化鈉溶液不能用帶玻璃塞的試劑瓶，因為NaOH與玻璃的主要成分反應生成的硅酸鈉是一種礦物膠,時間長了會打不開瓶塞，不正確.3．(2013·太原高三檢測)下列試劑能與硅反應的是()①濃氨水②濃氫氧化鈉③濃硝酸④氫氟酸⑤氟氣⑥濃硫酸A．②④⑤ B．①②C．②③⑥ D．②④⑥解析:選A.Si和NaOH溶液反應生成Na2SiO3和H2,與氫氟酸反應生成SiF4和H2，與F2化合生成SiF4。4．(2013·銅川高三教學質量檢測）能證明碳酸比硅酸酸性強的實驗事實是()A．CO2是氣體,SiO2是固體B．高溫下能發(fā)生反應Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7（高溫)）Na2SiO3＋CO2↑C．CO2能溶于水生成碳酸，而SiO2卻不溶于水D．CO2通入Na2SiO3溶液中有膠狀沉淀生成解析：選D.酸性強弱與這種酸的氧化物所處的狀態(tài)及化學活動性無關，所以A、B都不正確；C是它們的物理性質，只有D項較強酸制弱酸能夠證明。5．（2013·長春四校聯考）下列關于C、Si、S、Cl四種非金屬元素的說法中,正確的是（）A．兩兩結合形成的化合物都是共價化合物B．在自然界中都能以游離態(tài)形式存在C．氫化物的熱穩(wěn)定性：CH4<SiH4〈H2S〈HClD．最高價氧化物都能與水反應生成相應的酸，且酸性依次增強解析：選A.硅和氯在自然界中都以化合態(tài)形式存在，故B錯誤.由于C的非金屬性強于Si，所以CH4的熱穩(wěn)定性強于SiH4，碳酸的酸性強于硅酸,并且SiO2不溶于水,不能與水反應生成硅酸，故C、D錯誤.6．壽山石主要成分為葉蠟石，葉蠟石組成為Al2O3·4SiO2·H2O，下列觀點不正確的是()A．壽山石雕刻作品要避免與酸、堿接觸B．壽山石顏色豐富多彩是因為含有不同形態(tài)的金屬氧化物C．潮濕的空氣可能導致壽山石作品表面溶解變質D．置于干燥空氣中可能會導致壽山石作品脫水變質解析：選C。根據壽山石的主要成分,可知其能和酸或堿發(fā)生反應,A對；壽山石中含有不同形態(tài)的金屬氧化物,造成其色彩豐富，B對;其中的氧化物Al2O3和SiO2不溶于水也不和水反應，不會溶解變質，C錯；久置于干燥空氣中，會造成其中的結晶水失去而變質，D對.7．(2013·龍巖四校聯考)二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產、科研及新型材料等方面有著重要的用途.a～e是對①～⑤反應中SiO2所表現的化學性質或作用進行的判斷，其中正確的是（）①SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O②SiO2＋2Ceq\o（=，\s\up7（高溫)）Si＋2CO↑③SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O④Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7（高溫））Na2SiO3＋CO2↑⑤SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7（高溫))SiC＋2CO↑a．反應①中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃b．反應②中SiO2表現出氧化性c．反應③中SiO2表現了酸性氧化物的通性d．反應④符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性酸酐的道理e．反應⑤中SiO2未參加氧化還原反應A．aceB．bdeC．cdeD．ab解析：選B。通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應的反應是③，因此a判斷錯誤，c判斷也錯；反應②是一個置換反應，其中二氧化硅被還原，表現出氧化性，b判斷正確;反應④是一個復分解反應，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應⑤中硅的化合價和氧的化合價都沒有改變，因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應,e判斷也正確;所以選項B正確.8．(2013·安慶高三調研)將2。8g硅粉與2。3g鈉同時放入足量水中，采用恰當的方法收集反應過程中產生的氣體(全部收集）。這些氣體在標準狀況下的體積為（)A．1.12L B．4。48LC．5。6L D．3.36L解析：選D.2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2×23g2mol22。4L2.3g0。1mol1.12LSi＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑28g2mol2×22.4L1．4g0。1mol2。24L反應后硅剩余，V(H2)＝1.12L＋2。24L＝3。36L。9．向含有0。2molNaOH和0。1molBa(OH)2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體，當通入氣體8。96L（0℃，1.01×105Pa）時立即停止,則這一過程中，溶液中離子的總物質的量與通入CO2氣體的體積關系圖像正確的是（氣體的溶解和離子的水解忽略不計）(）解析：選C.當未通入CO2氣體時，溶液中的離子為0。2molNa＋、0。1molBa2＋、0。4molOH－；當通入2。24LCO2氣體時,發(fā)生反應①Ba2＋＋CO2＋2OH－=BaCO3↓＋H2O，此時溶液中的離子為0.2molNa＋、0.2molOH－；當通入4.48LCO2時，發(fā)生反應②2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，此時溶液中的離子為0。2molNa＋、0.1molCOeq\o\al（2－，3)；當通入6。72LCO2時，發(fā)生反應③COeq\o\al（2－,3）＋CO2＋H2O=2HCOeq\o\al(－，3)，此時溶液中的離子為0。2molNa＋、0.2molHCOeq\o\al（－，3）；當通入8。96LCO2時，發(fā)生反應④BaCO3＋CO2＋H2O=Ba(HCO3)2,此時溶液中的離子為0。2molNa＋、0。1molBa2＋、0。4molHCOeq\o\al（－,3）。對比圖象可知選項C正確。10．（2013·聊城高三模擬）已知A、B、C三種元素均為短周期元素,它們的原子序數關系為C＞B＞A。A元素原子的最外層電子數是次外層電子數的2倍，B和C可形成BC4型化合物。用化學符號填空：（1）三種元素分別為A______，B______，C______.(2)A、B、C的最高價氧化物對應的水化物分別是______、________、________，在這些水化物中，酸性最弱的是________。(3）BC4的結構式是________________________。（4)已知BC4不能在空氣中燃燒,理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）用離子方程式表示出由B的氧化物制得B的氧化物對應水化物的原理________________________________________________________________________。解析：A元素原子最外層電子數是次外層的2倍，則次外層為K層，所以A元素為C，則BC4中不可能為CCl4、CH4、SiF4，只能為SiCl4;SiCl4中Si為＋4價不能繼續(xù)氧化,Cl也不能被O2氧化，所以SiCl4不能在空氣中燃燒；B的氧化物SiO2為不溶性氧化物，所以不能用SiO2與水反應制取H2SiO3，而只能用SiO2與堿反應生成硅酸鹽，硅酸鹽與酸反應制H2SiO3。答案：（1)CSiCl（2)H2CO3H2SiO3HClO4H2SiO3(3)(4）SiCl4中Si為＋4價不能繼續(xù)氧化，Cl也不能被O2氧化，所以SiCl4不能在空氣中燃燒(5)SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al（2－,3)＋H2O，SiOeq\o\al（2－，3）＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al（2－,3)（或其它合理答案)11．(2013·山西六校聯考）以磷礦石、石英、氯化氫等為原料生產白炭黑(SiO2·nH2O)、磷及甲醇，下列工藝過程原料綜合利用率高，廢棄物少。（1)上述反應中,屬于置換反應的是________(選填：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）。(2）已知SiHCl3的沸點為33。0℃，提純SiHCl3適宜的方法是________________________________________________________________________。（3）高溫下進行的反應Ⅱ的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________；固體廢棄物CaSiO3可用于____________。（4）反應Ⅲ需在高溫、隔絕氧氣和無水條件下進行，其原因是________________________________________________________________________。(5）CH3OH可用作燃料電池的燃料，在強酸性介質中，負極的電極反應式為________________________________________________________________________。解析:反應Ⅰ為SiO2＋2Ceq\o（=,\s\up7（高溫)）Si＋2CO↑.從圖中可以看出，反應Ⅱ的反應物為SiO2、C和Ca3(PO4)2，產物為CO、P和CaSiO3。反應Ⅲ為Si＋3HCl=SiHCl3＋H2↑。反應Ⅳ的反應物有SiHCl3和H2O，產物有HCl、H2和SiO2·nH2O。反應Ⅴ為CO＋2H2eq\o（=，\s\up7(高溫）)CH3OH.（1）置換反應是單質與化合物反應生成另一種單質和另一種化合物，只有Ⅰ、Ⅲ符合。(2）SiHCl3的沸點低,可用蒸餾法分離出來.（4)反應Ⅲ產生H2，若與O2混合會引起爆炸。從流程圖中的反應Ⅳ可知,SiHCl3可以與H2O反應，所以反應Ⅲ必須在無水條件下反應。(5）CH3OH作為燃料在電池負極反應，產物為CO2。酸性條件，CH3OH中的C從－2價升到CO2中的＋4價，共失去6個電子,由氧原子守恒得,反應物還有H2O，產物中還有H＋。答案：（1)Ⅰ、Ⅲ(2)分餾（蒸餾)(3）Ca3(PO4)2＋5C＋3SiO2eq\o（=,\s\up7(高溫))3CaSiO3＋2P＋5CO↑生產水泥、磚瓦或作為建筑材料等（4)SiHCl3會水解,同時產生的H2與O2混合會發(fā)生爆炸（5）CH3OH＋H2O－6e－=CO2↑＋6H＋12．（2013·銀川質檢）某化學興趣小組的學生從網上查得如下信息：①鈉能在CO2中燃燒.②常溫下CO能與PdCl2溶液反應得到黑色的Pd。經過分析討論，他們認為鈉在CO2中燃燒時,還原產物可能是碳，也可能是CO，氧化產物可能是Na2CO3.為驗證上述推斷，他們設計如下方案進行實驗，請回答下列問題。（1)他們欲用上述裝置組裝一套新裝置：用石灰石與鹽酸反應制取CO2(能隨意控制反應的進行）來證明鈉能在CO2中燃燒并檢驗其還原產物，所用裝置接口連接順序為________，制取CO2反應的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2)裝置連接好后，首先要進行的實驗操作是________，點燃酒精燈前，應進行的操作是________________________________________________________________________，等裝置____________________(填寫裝置字母代號及現象)時,再點燃酒精燈，這步操作的目的是________________________________________________________________________.(3)若裝置D的PdCl2溶液中有黑色沉淀，C中有殘留固體(只有一種物質),則C中反應的化學方程式為________________________________；若裝置D的PdCl2溶液中無黑色沉淀，C中有殘留固體（有兩種物質），則C中反應的化學方程式為________________________________________________________________________。（4)后來有一位同學提出，鈉的氧化產物也可能是Na2O，因此要最終確定鈉的氧化產物是何種物質，還需要檢驗C中殘留的固體是否含有Na2O，為此，他認為應較長時間通入CO2以確保鈉反應完，然后按照如下方案進行實驗,可確定殘留固體中是否含有Na2O，他的實驗方案是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:（1)裝置F可通過關閉或打開導管上的止水夾實現對制氣反應的控制，制取的CO2中含有HCl、H2O，可分別用飽和NaHCO3溶液、濃硫酸除去.（2）由于鈉易與氧氣反應，故點燃酒精燈前，先用CO2將裝置內空氣排出，當澄清石灰水變渾濁時，表明裝置中空氣已排盡。（3)當C中殘留固體只有一種而D中的PdCl2溶液中有黑色沉淀時，表明反應的產物是Na2CO3與CO；當C中固體有兩種而D中的PdCl2溶液中沒有黑色固體出現時，表明生成物是Na2CO3與單質碳，由此可寫出相應的化學方程式。(4）將C中殘留固體溶于水,加過量鋇鹽除去COeq\o\al(2－,3)，再檢驗溶液是否呈堿性，若呈堿性，則表明固體中有Na2O，否則不含Na2O。答案：(1)jcdabefgh(e與f可顛倒）CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑（2)檢查裝置的氣密性打開F中導管上的止水夾D中澄清石灰水變渾濁排盡裝置內的空氣(3)2Na＋2CO2eq\o(=,\s\up7（△））Na2CO3＋CO4Na＋3CO2eq\o(=,\s\up7（△)）2Na2CO3＋C(4）將殘留固體溶于水，在所得水溶液中加入過量BaCl2溶液，再向溶液中滴加2滴酚酞試液，若溶液變紅色，則殘留固體中含有Na2O，否則不含Na2O13．(2012·北京海淀區(qū)高三檢測)氮化硅可用作高溫陶瓷復合材料，在航空航天、汽車發(fā)動機、機械等領域有著廣泛的應用。由石英砂合成氮化硅粉末的路線如下圖所示。eq\x(石英砂）eq\o（→,\s\up7（焦炭/高溫)，\s\do5（①）)eq\x(粗硅）eq\o（→,\s\up7(Cl2/723～773K),\s\do5（②））eq\x(SiCl4粗）eq\o（→,\s\up7(精餾），\s\do5(③))eq\x（SiCl4精)eq\o(→,\s\up7（NH3）,\s\do5(④))eq\x（SiNH24)eq\o（→,\s\up7(高溫),\s\do5（⑤）)eq\x（氮化硅)其中—NH2中各元素的化合價與NH3相同。請回答下列問題：（1)石英砂不能與堿性物質共同存放，以NaOH為例,用化學反應方程式表示其原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.（2)圖示①～⑤的變化中，屬于氧化還原反應的是________________________________________________________________________。(3）SiCl4在潮濕的空氣中劇烈