2019屆新課標Ⅱ高考化學一輪復習專題十四碳硅及其化合物無機非金屬材料講義

專題十四碳、硅及其化合物無機非金屬材料高考化學

(課標Ⅱ?qū)Ｓ?考點一碳及其化合物(2014課標Ⅱ,7,6分,0.873)下列過程沒有發(fā)生化學反應(yīng)的是

()A.用活性炭去除冰箱中的異味B.用熱堿水清除炊具上殘留的油污C.用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果D.用含硅膠、鐵粉的透氣小袋與食品一起密封包裝答案

AA項,用活性炭去除冰箱中的異味利用了吸附原理,沒有發(fā)生化學反應(yīng);B項,熱堿水

使得油脂發(fā)生水解反應(yīng)而變得易被清除;C項,KMnO4能吸收成熟水果釋放的乙烯,從而達到保

鮮水果的目的;D項,硅膠起干燥作用,而鐵粉是脫氧劑,會與O2發(fā)生化學反應(yīng)。五年高考A組

統(tǒng)一命題·課標卷題組關(guān)聯(lián)知識熱堿水去油污涉及油污在堿性條件下的水解反應(yīng);高錳酸鉀可與乙烯發(fā)生氧化還

原反應(yīng);鐵粉具有還原性,可以與氧氣反應(yīng)。拓展延伸除去甲烷氣體中的乙烯氣體不能用酸性高錳酸鉀溶液。考點二硅及其化合物無機非金屬材料1.(2015課標Ⅱ,7,6分,0.602)食品干燥劑應(yīng)無毒、無味、無腐蝕性及環(huán)境友好。下列說法錯誤

的是

()A.硅膠可用作食品干燥劑B.P2O5不可用作食品干燥劑C.六水氯化鈣可用作食品干燥劑D.加工后具有吸水性的植物纖維可用作食品干燥劑答案

CCaCl2·6H2O為結(jié)晶水合物,不能繼續(xù)吸水,故不可用作食品干燥劑,C項錯誤;硅膠、

加工后具有吸水性的植物纖維均可用作食品干燥劑,A、D項正確;P2O5吸水生成的磷酸有一定

的毒性,故不可用作食品干燥劑,B項正確。拓展延伸物質(zhì)能否作食品干燥劑主要考慮其安全性和吸水性。對食品能造成污染或本身

有毒的物質(zhì)不可以用作食品干燥劑。關(guān)聯(lián)應(yīng)用CaCl2為中性干燥劑,可以干燥多種氣體,但不能干燥NH3。2.(2017課標Ⅱ,26,14分)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一

定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示:

回答下列問題:(1)在分解水泥樣品過程中,以鹽酸為溶劑,氯化銨為助溶劑,還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的

目的是

,還可使用

代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是

,其不溶于強酸但可與一種弱酸反應(yīng),該反應(yīng)的化學方程式為

。(3)加氨水過程中加熱的目的是

。沉淀B的主要成分為

、

(寫化學式)。(4)草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2SO4處理后,用KMnO4標準溶液滴定,通過測定草酸的量可間接獲知鈣的

含量,滴定反應(yīng)為:Mn

+H++H2C2O4

Mn2++CO2+H2O。實驗中稱取0.400g水泥樣品,滴定時消耗了0.0500mol·L-1的KMnO4溶液36.00mL,則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分數(shù)為

。答案(1)將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HF

SiF4↑+2H2O(或H2SiO3+4HF

SiF4↑+3H2O)(3)防止膠體生成,易沉淀分離Al(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%解析本題以物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程為主線,考查Ca、Al、Fe、Mg、Si等元素及其化合物的相關(guān)知

識。(1)水泥樣品中鐵的氧化物主要為Fe2O3,其中可能含有少量的FeO,酸溶時加入幾滴硝酸可將Fe2+氧化為Fe3+,保證在除去鐵離子的同時,不影響鈣含量的測定;將Fe2+氧化為Fe3+的氧化劑還可

以選擇H2O2,該氧化劑的還原產(chǎn)物為H2O,不會引入其他雜質(zhì)。(2)SiO2不溶于鹽酸、硝酸等強酸,但可溶于氫氟酸。(3)Fe3+、Al3+在沉淀的過程中容易形成膠體而無法沉淀分離,采取加熱的方法可加速微粒凝聚

形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,從而易于分離;pH為4~5時Al3+、Fe3+可完全沉淀,而Mg2+、Ca2+不

沉淀,故沉淀B的主要成分為Al(OH)3、Fe(OH)3。(4)配平方程式可得對應(yīng)關(guān)系式:2KMnO4~5H2C2O4~5CaC2O4~5Ca2+2mol5×40g0.0500×36.00×10-3mol

m(Ca2+)m(Ca2+)=0.180g故ω(Ca2+)=

×100%=45.0%。思路梳理由含Ca元素的混合物得到CaC2O4,故流程中必須要除去Fe3+、Mg2+、Al3+、SiO2等,

可以分析每一次分離對象,從而輕松完成元素變化分析?？键c一碳及其化合物1.(2018江蘇單科,1,2分)CO2是自然界碳循環(huán)中的重要物質(zhì)。下列過程會引起大氣中CO2含量

上升的是

()A.光合作用B.自然降雨C.化石燃料的燃燒D.碳酸鹽的沉積B組自主命題·省（區(qū)、市）卷題組答案

C本題考查CO2排放對環(huán)境影響的相關(guān)知識。A項,光合作用會吸收CO2放出O2;B項,

自然降雨對大氣中的CO2含量影響不大;D項,碳酸鹽的沉積對大氣中的CO2含量影響不大。知識拓展

植物的光合作用吸收CO2,植物的呼吸作用會釋放CO2。2.(2016江蘇單科,1,2分)大氣中CO2含量的增加會加劇“溫室效應(yīng)”。下列活動會導致大氣中

CO2含量增加的是

()A.燃燒煤炭供熱B.利用風力發(fā)電C.增加植被面積D.節(jié)約用水用電答案

A煤炭燃燒供熱時會產(chǎn)生CO2。3.(2016四川理綜,2,6分)根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是

()選項實驗操作現(xiàn)象結(jié)論A將某溶液與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣

體通入澄清石灰水石灰水變渾濁該溶液中一定含有C?B常溫下,將鐵片浸入足量濃硫酸

中鐵片不溶解常溫下,鐵與濃硫酸一定沒有發(fā)

生化學反應(yīng)C向某食鹽溶液中滴加淀粉溶液溶液顏色不變該食鹽中一定沒有添加KIO3D向苯酚鈉溶液中滴加乙酸溶液溶液變渾濁相同條件下,乙酸的酸性一定比

苯酚強答案

DA項,氣體通入澄清石灰水,石灰水變渾濁,該氣體可能是CO2或SO2,則原溶液中可能

含有C

或HC

或S

或HS

,故錯誤;B項,常溫下,鐵片遇濃硫酸發(fā)生鈍化,是化學變化,故錯誤;C項,淀粉溶液遇碘單質(zhì)變藍,而遇KIO3不變藍,則溶液不變色,只能證明該食鹽中不含碘

單質(zhì),不能證明該食鹽中一定沒有添加KIO3,故錯誤;D項,溶液變渾濁說明有苯酚生成,可證明

酸性:乙酸>苯酚,故正確。易混易錯加碘食鹽中的“碘”是指化合態(tài)的碘元素。4.(2018天津理綜,10,14分)CO2是一種廉價的碳資源,其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉?/p>

題:(1)CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13,CO2主要轉(zhuǎn)化為

(寫離子符號);若

所得溶液c(HC

)∶c(C

)=2∶1,溶液pH=

。(室溫下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11)(2)CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣:CH4(g)+CO2(g)

2CO(g)+2H2(g)①已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學鍵C—HC

OH—HC←

O(CO)鍵能/kJ·mol-14137454361075則該反應(yīng)的ΔH=

。分別在VL恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積可變)中,

加入CH4和CO2各1mol的混合氣體。兩容器中反應(yīng)達平衡后放出或吸收的熱量較多的是

(填“A”或“B”)。②按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng),溫度對CO和H2產(chǎn)率的影響如圖1所示。此

反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃的原因是

。

圖1(3)O2輔助的Al-CO2電池工作原理如圖2所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物

Al2(C2O4)3是重要的化工原料。

圖2電池的負極反應(yīng)式:

。電池的正極反應(yīng)式:6O2+6e-

6

6CO2+6

3C2

+6O2反應(yīng)過程中O2的作用是

。該電池的總反應(yīng)式:

。答案(14分)(1)C

10(2)①+120kJ·mol-1B②900℃時,合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高,再升高溫度產(chǎn)率增幅不大,但能耗升高,經(jīng)濟效益降低(3)Al-3e-

Al3+(或2Al-6e-

2Al3+)催化劑2Al+6CO2

Al2(C2O4)3

解析本題考查電離平衡常數(shù)的應(yīng)用、反應(yīng)熱的計算、化學平衡的移動、電極反應(yīng)式的書

寫。(1)NaOH溶液吸收CO2后所得溶液pH=13,CO2主要轉(zhuǎn)化為C

;由H2CO3的二級電離平衡常數(shù)知,當溶液中c(HC

)∶c(C

)=2∶1時,K2=

=

=5×10-11,故c(H+)=1×10-10mol·L-1,則溶液pH=10。(2)①由已知鍵能數(shù)據(jù)知,反應(yīng)的ΔH=4×413kJ·mol-1+2×745kJ·mol-1-(2×1075kJ·mol-1+2×436kJ·

mol-1)=+120kJ·mol-1;已知正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng),A(恒容)與B(恒壓,容積可變)相

比,B中壓強小于A,減壓平衡正向移動,則B容器中反應(yīng)達到平衡后吸收的熱量較多。②觀察圖

像知,900℃時,合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高,再升高溫度產(chǎn)率增幅不大,但能耗升高,經(jīng)濟效益降低,故

此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃。(3)觀察原電池工作原理圖知,鋁電極作負極,多孔碳電極作正極,故負極反應(yīng)式為Al-3e-

Al3+;正極反應(yīng)式為6O2+6e-

6

、6CO2+6

3C2

+6O2,由此可知反應(yīng)過程中O2的作用是催化劑;電池總反應(yīng)式為2Al+6CO2

Al2(C2O4)3。易混易錯

恒容容器是指容積不變的容器,氣體的量發(fā)生變化時壓強發(fā)生改變;恒壓容器是指

壓強不變的容器,氣體的量發(fā)生變化時容器容積發(fā)生改變。5.(2017北京理綜,26,13分)TiCl4是由鈦精礦(主要成分為TiO2)制備鈦(Ti)的重要中間產(chǎn)物,制備

純TiCl4的流程示意圖如下:鈦精礦

粗TiCl4

純TiCl4資料:TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸點/℃58136181(升華)3161412熔點/℃-69-25193304714在TiCl4中的溶解性互溶——微溶難溶(1)氯化過程:TiO2與Cl2難以直接反應(yīng),加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)

TiCl4(g)+O2(g)

ΔH1=+175.4kJ·mol-12C(s)+O2(g)

2CO(g)

ΔH2=-220.9kJ·mol-1①沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學方程式:

。②氯化過程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)下圖判斷:CO2生成CO反應(yīng)的ΔH

0(填“>”

“<”或“=”),判斷依據(jù):

。

③氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放,尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液,則尾氣的

吸收液依次是

。④氯化產(chǎn)物冷卻至室溫,經(jīng)過濾得到粗TiCl4混合液,則濾渣中含有

。(2)精制過程:粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4。示意圖如下:

物質(zhì)a是

,T2應(yīng)控制在

。答案(13分)(1)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)

TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=-45.5kJ·mol-1②>隨溫度升高,CO含量增大,說明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液④MgCl2、AlCl3、FeCl3(2)SiCl4高于136℃,低于181℃解析本題考查熱化學方程式的書寫、利用平衡移動判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)、物質(zhì)的分離和提

純等。(1)①將已知的兩個熱化學方程式相加,即可得出答案。②觀察圖像可知,隨著溫度的升高,CO

的含量增大,說明平衡向生成CO的方向移動,所以生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),ΔH>0。④在室

溫下,TiCl4、SiCl4為液態(tài),AlCl3、FeCl3、MgCl2為固態(tài)且在TiCl4中微溶或難溶,所以濾渣中應(yīng)

含有AlCl3、FeCl3、MgCl2,但AlCl3、FeCl3在TiCl4中微溶,故粗TiCl4混合液中仍然會存在少量

的AlCl3、FeCl3。(2)TiCl4在蒸餾塔二中被蒸出,說明物質(zhì)a應(yīng)是一種沸點比TiCl4低的物質(zhì),結(jié)合題給資料可知a是

SiCl4。T2應(yīng)控制在136℃以上,181℃以下,確保TiCl4被蒸出,同時AlCl3等雜質(zhì)不能被蒸出。審題方法認真讀題,捕捉到題目中的所有信息。如資料中提到“TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的

性質(zhì)”,說明TiCl4中存在表中的四種雜質(zhì)?？键c二硅及其化合物無機非金屬材料1.(2017北京理綜,6,6分)古絲綢之路貿(mào)易中的下列商品,主要成分屬于無機物的是

()

A.瓷器B.絲綢C.茶葉D.中草藥答案

A本題考查物質(zhì)主要成分的辨別。瓷器的主要成分是硅酸鹽,屬于無機物;絲綢的主

要成分是蛋白質(zhì),屬于有機物;茶葉、中草藥的主要成分是有機物。試題評析試題除了具備科學性,體現(xiàn)學科特點外,還要與時俱進。易混易錯棉花的主要成分是纖維素,蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì),光導纖維的主要成分是SiO2,

合成纖維是有機高分子化合物。2.(2014重慶理綜,1,6分)下列物質(zhì)的使用不涉及化學變化的是

()A.明礬用作凈水劑B.液氨用作制冷劑C.氫氟酸刻蝕玻璃D.生石灰作干燥劑答案

BA項,明礬凈水是由于Al3+發(fā)生水解反應(yīng)生成Al(OH)3膠體,可吸附水中的懸浮物,A項

不符合題意;B項,液氨用作制冷劑是利用了液氨汽化吸熱的性質(zhì),屬于物理變化,B項符合題意;

C項,發(fā)生化學反應(yīng):SiO2+4HF

SiF4↑+2H2O,C項不符合題意;D項,發(fā)生化學反應(yīng):CaO+H2O

Ca(OH)2,D項不符合題意。3.(2014重慶理綜,8,15分)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人類未來的資源寶庫。(1)3He是高效核能原料,其原子核內(nèi)中子數(shù)為

。(2)Na的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

,Na在氧氣中完全燃燒所得產(chǎn)物的電子式為

。(3)MgCl2在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,可由MgO制備。①MgO的熔點比BaO的熔點

(填“高”或“低”)。②月球上某礦石經(jīng)處理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的離子方程式為

;SiO2的晶體類型為

。③MgO與碳粉和氯氣在一定條件下反應(yīng)可制備MgCl2。若尾氣可用足量NaOH溶液完全吸收,

則生成的鹽為

(寫化學式)。(4)月壤中含有豐富的3He,從月壤中提煉1kg3He,同時可得6000kgH2和700kgN2,若以所得H2

和N2為原料經(jīng)一系列反應(yīng)最多可生產(chǎn)碳酸氫銨

kg。答案(1)1(2)

Na+[：?：：]2-Na+(3)①高②SiO2+2OH-

Si

+H2O原子晶體③NaCl,NaClO,Na2CO3(4)3950解析(1)He元素核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為2,所以3He的核內(nèi)中子數(shù)為3-2=1。(2)Na是11號元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為

,Na在O2中完全燃燒生成的是Na2O2,電子式為Na+[：?：?：]2-Na+。(3)①MgO和BaO都是離子化合物,Mg2+的半徑比Ba2+小,所以MgO的熔點比BaO的熔點高。②由MgO和SiO2的性質(zhì)知,SiO2能與強堿溶液反應(yīng)生成可溶性的鹽而被除去,所以除去SiO2的

離子方程式為SiO2+2OH-

Si

+H2O;SiO2是原子晶體。③MgO與碳粉和氯氣反應(yīng)制MgCl2,根據(jù)反應(yīng)原理和物質(zhì)的性質(zhì)知,反應(yīng)后的尾氣中有CO2和Cl2。所以用足量NaOH溶液處理尾氣時,生成的鹽有Na2CO3、NaCl、NaClO。(4)由NH4HCO3的組成知,NH4HCO3中的N來自N2,而6000kgH2和700kgN2合成NH3時,H2過量,

所以生成的NH4HCO3的質(zhì)量取決于N2的質(zhì)量,根據(jù)N原子守恒,n(NH4HCO3)=2n(N2)=2×

=5.0×104mol,所以m(NH4HCO3)=79g/mol×5.0×104mol=3.950×106g=3950kg?？键c一碳及其化合物1.(2012課標,8,6分)下列說法中正確的是

()A.醫(yī)用酒精的濃度通常為95%B.單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧螩.淀粉、纖維素和油脂都屬于天然高分子化合物D.合成纖維和光導纖維都是新型無機非金屬材料C組

教師專用題組答案

BA中醫(yī)用酒精是體積分數(shù)為75%的酒精溶液;C中油脂不屬于高分子化合物;D中合

成纖維屬于有機高分子材料。2.(2015江蘇單科,4,2分)在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。下列說法正確的是

()A.元素C的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體B.Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑:r(Mg2+)>r(Mg)C.在該反應(yīng)條件下,Mg的還原性強于C的還原性D.該反應(yīng)中化學能全部轉(zhuǎn)化為熱能答案

CA項,C的單質(zhì)還有C60、C70等多種同素異形體;B項,Mg2+、Mg質(zhì)子數(shù)相同,而電子數(shù)

不同,電子數(shù)越多,半徑越大,故r(Mg2+)<r(Mg);D項,該反應(yīng)的化學能還可轉(zhuǎn)化為光能等其他能

量。3.(2013江蘇單科,6,2分)甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中,甲、乙、丙均含有相同的某種元素,它們

之間具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:甲?乙

丙。下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是

()A.若甲為焦炭,則丁可能是O2B.若甲為SO2,則丁可能是氨水C.若甲為Fe,則丁可能是鹽酸D.若甲為NaOH溶液,則丁可能是CO2

答案

CA項,C?CO

CO2,A項正確;B項,SO2?NH4HSO3

(NH4)2SO3,B項正確;C項,Fe

FeCl2,但FeCl2與HCl不反應(yīng),C項錯誤;D項,NaOH

Na2CO3

NaHCO3,D項正確。4.(2015北京理綜,27,14分)研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿,是當今海洋科學研究的前沿領(lǐng)域。(1)溶于海水的CO2主要以4種無機碳形式存在,其中HC

占95%。寫出CO2溶于水產(chǎn)生HC

的方程式:

。(2)在海洋碳循環(huán)中,通過如圖所示的途徑固碳。

①寫出鈣化作用的離子方程式:

。②同位素示蹤法證實光合作用釋放出的O2只來自于H2O。用18O標記物質(zhì)的光合作用的化學

方程式如下,將其補充完整:

+

(CH2O)x+x18O2+xH2O(3)海水中溶解無機碳占海水總碳的95%以上,其準確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎(chǔ)。測量溶

解無機碳,可采用如下方法:①氣提、吸收CO2。用N2從酸化后的海水中吹出CO2并用堿液吸收(裝置示意圖如下)。將虛

線框中的裝置補充完整并標出所用試劑。

②滴定。將吸收液吸收的無機碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3,再用xmol·L-1HCl溶液滴定,消耗ymLHCl溶

液。海水中溶解無機碳的濃度=

mol·L-1。(4)利用下圖所示裝置從海水中提取CO2,有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。

①結(jié)合方程式簡述提取CO2的原理:

。②用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水,合格后排回大海。處理至合格的方法是

。答案(1)CO2+H2O

H2CO3、H2CO3

H++HC

(2)①2HC

+Ca2+

CaCO3↓+CO2↑+H2O②xCO22x

O(3)①

②

(4)①a室:2H2O-4e-

4H++O2↑,H+通過陽離子膜進入b室,發(fā)生反應(yīng):H++HC

CO2↑+H2O②c室的反應(yīng):2H2O+2e-

2OH-+H2↑,用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)至接近裝置入口海水的pH解析(3)①向盛有海水的裝置中通入N2應(yīng)長進短出,酸化海水應(yīng)用難揮發(fā)的H2SO4。②由NaHCO3+HCl

NaCl+CO2↑+H2O可以看出,n(NaHCO3)=n(HCl),c(C)=

=

=

mol·L-1。(4)a室為陽極室,H2O放電生成的H+可通過陽離子膜進入b室與HC

反應(yīng)產(chǎn)生CO2;c室為陰極室,H2O放電生成OH-使c室溶液呈堿性,故用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)至接近

裝置入口海水的pH后,再將其排回大海。5.(2013浙江理綜,27,14分)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作

用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng):反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)

(NH4)2CO3(aq)

ΔH1反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)

NH4HCO3(aq)

ΔH2反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)

2NH4HCO3(aq)

ΔH3請回答下列問題:(1)ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是:ΔH3=

。(2)為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于

密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮氣作為稀釋劑),在t時刻,測得容器中CO2氣體的濃

度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其他初始實驗條件不變,重復上述實驗,經(jīng)過相

同時間測得CO2氣體濃度,得到趨勢圖(見圖1)。則:①ΔH3

0(填>、=或<)。②在T1-T2及T4-T5二個溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢,其原因是

。③反應(yīng)Ⅲ在溫度為T1時,溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如圖2所示。當時間到達t1時,將該反應(yīng)

體系溫度迅速上升到T2,并維持該溫度。請在該圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化總趨勢曲線。

(3)利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有

(寫出2個)。(4)下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是

。A.NH4ClB.Na2CO3C.HOCH2CH2OHD.HOCH2CH2NH2

答案(共14分)(1)2ΔH2-ΔH1(2)①<②T1-T2區(qū)間,化學反應(yīng)未達到平衡,溫度越高,化學反應(yīng)速率越快,所以CO2被捕獲的量隨溫度升

高而提高。T4-T5區(qū)間,化學反應(yīng)已達到平衡,由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方

向移動,所以不利于CO2捕獲③

(3)降低溫度;增加CO2濃度(或分壓)(4)B、D解析(1)根據(jù)蓋斯定律可推出ΔH3=2ΔH2-ΔH1。(2)③由圖2可判斷t1時反應(yīng)Ⅲ達到平衡,迅速

升溫至T2,平衡應(yīng)向左移動,pH增大。(3)采取的措施應(yīng)使化學平衡向右移動。(4)作為CO2捕獲

劑的物質(zhì)應(yīng)呈堿性,Na2CO3溶液因C

水解呈堿性,HOCH2CH2NH2中—NH2呈堿性?？键c二硅及其化合物無機非金屬材料1.(2015廣東理綜,23,6分)甲~庚等元素在周期表中的相對位置如表所示。己的最高價氧化物

對應(yīng)水化物有強脫水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外層與最內(nèi)層具有相同電子數(shù)。下列判

斷正確的是

()

A.丙與戊的原子序數(shù)相差28B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:庚<己<戊C.常溫下,甲和乙的單質(zhì)均能與水劇烈反應(yīng)D.丁的最高價氧化物可用于制造光導纖維答案

AD由題給信息可分析出甲為Mg,乙為Ca,丙為B,丁為Si,戊為As,己為S,庚為F。丙的

原子序數(shù)為5,戊的原子序數(shù)為33,二者相差28,A項正確;庚、己、戊的氣態(tài)氫化物分別為HF、

H2S、AsH3,穩(wěn)定性順序為HF>H2S>AsH3,B項錯誤;常溫下,Mg與H2O的反應(yīng)非常緩慢,C項錯誤;

丁的最高價氧化物是SiO2,是制造光導纖維的主要材料,D項正確。2.(2014福建理綜,9,6分)常溫下,下列各組物質(zhì)中,Y既能與X反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的是

()A.①③B.①④C.②④D.②③

XYZ①NaOH溶液Al(OH)3稀硫酸②KOH溶液SiO2濃鹽酸③O2N2H2④FeCl3溶液Cu濃硝酸答案

B①中,Al(OH)3是兩性氫氧化物,既能與強堿NaOH反應(yīng)又能與強酸H2SO4反應(yīng);②中,

SiO2與濃鹽酸不反應(yīng);③中,N2與O2、H2在常溫下均不能反應(yīng);④中,Cu和FeCl3反應(yīng)生成FeCl2和

CuCl2,Cu與濃HNO3反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO2和水。其中①、④與題意吻合,故選B。評析本題考查元素與化合物知識,考查知識面廣,題型靈活,難度不大。3.(2013江蘇單科,4,2分)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用正確的是

()A.液氨汽化時要吸收大量的熱,可用作制冷劑B.二氧化硅不與強酸反應(yīng),可用石英器皿盛放氫氟酸C.生石灰能與水反應(yīng),可用來干燥氯氣D.氯化鋁是一種電解質(zhì),可用于電解法制鋁答案

ASiO2+4HF

SiF4↑+2H2O,B項錯誤;Cl2能與Ca(OH)2反應(yīng),C項錯誤;AlCl3是共價化合物,熔融的AlCl3不導電,若電解AlCl3溶液,在陰極是H+放電,而Al3+不放電,故電解AlCl3溶液得

不到Al,D項錯誤;A項正確。評析本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)、電解原理等知識。掌握某些物質(zhì)的特殊性質(zhì),如SiO2能與

HF反應(yīng),AlCl3是共價化合物,熔融的AlCl3不導電等是解題的關(guān)鍵。4.(2013廣東理綜,11,4分)下列措施不合理的是

()A.用SO2漂白紙漿和草帽辮B.用硫酸清洗鍋爐中的水垢C.高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅D.用Na2S作沉淀劑,除去廢水中的Cu2+和Hg2+

答案

BSO2有漂白性,能漂白紙漿等物質(zhì),A項正確;水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,

CaCO3+H2SO4

CaSO4+CO2↑+H2O,CaSO4是一種微溶物,會覆蓋在水垢的表面阻礙反應(yīng)進一步進行,B項錯誤;2C+SiO2

Si+2CO↑是工業(yè)上制粗硅的主要反應(yīng),C項正確;S2-能與Cu2+、Hg2+反應(yīng)生成沉淀,D項正確。5.(2014安徽理綜,27,14分)LiPF6是鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的電解質(zhì)。某工廠用LiF、PCl5為原

料,低溫反應(yīng)制備LiPF6,其流程如下:

已知:HCl的沸點是-85.0℃,HF的沸點是19.5℃。(1)第①步反應(yīng)中無水HF的作用是

、

。反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是

(用化學方程式表示)。無水HF有腐蝕性和毒性,工廠安全手冊提

示:如果不小心將HF沾到皮膚上,可立即用2%的

溶液沖洗。(2)該流程需在無水條件下進行,第③步反應(yīng)中PF5極易水解,其產(chǎn)物為兩種酸,寫出PF5水解的化

學方程式:

。(3)第④步分離采用的方法是

;第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是

。(4)LiPF6產(chǎn)品中通?；煊猩倭縇iF。取樣品wg,測得Li的物質(zhì)的量為nmol,則該樣品中LiPF6的

物質(zhì)的量為

mol(用含w、n的代數(shù)式表示)。答案(1)反應(yīng)物溶劑SiO2+4HF

SiF4↑+2H2ONaHCO3(2)PF5+4H2O

H3PO4+5HF(3)過濾冷凝(4)

(本題部分小題屬于開放試題,合理答案均給分)解析(1)由流程知,LiF是固體,無水HF是液體,二者混合得LiHF2飽和溶液,所以HF的作用是:

一為反應(yīng)物,二為溶劑;玻璃中有SiO2,而HF能與SiO2反應(yīng),化學方程式為:SiO2+4HF

SiF4↑+2H2O;因為無水HF有腐蝕性和毒性且HF水溶液顯酸性,所以HF沾到皮膚上,可用2%呈弱堿性

的NaHCO3溶液沖洗。(2)PF5極易水解,產(chǎn)物為兩種酸,分析PF5和H2O的元素組成知,產(chǎn)物為HF和H3PO4,所以反應(yīng)的化

學方程式為:PF5+4H2O

H3PO4+5HF。(3)第④步是把LiPF6(s)和HF(l)分離,所以采用的方法是過濾;HCl和HF的沸點相差較大,且二者

都是氣體,所以可以采用冷凝的方法分離。(4)設(shè)LiPF6的物質(zhì)的量為amol,LiF的物質(zhì)的量為bmol,則有

解得:a=

。考點一碳及其化合物1.(2018黑龍江牡丹江一中期末,2)如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列

操作中正確的是

()

A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放堿石灰B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放堿石灰C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉D(zhuǎn).b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉三年模擬A組2016—2018年高考模擬·基礎(chǔ)題組答案

CNH3極易溶于水,應(yīng)防止倒吸;為了使溶液中生成大量的HC

,應(yīng)先通NH3,然后通CO2;多余的NH3可用稀硫酸吸收,正確答案為C。2.(2016內(nèi)蒙古巴彥淖爾一中月考)在1.00L1mol/L氫氧化鈉溶液中通入16.8L標準狀況下的

CO2氣體,所得的溶液中含有的溶質(zhì)是

()A.Na2CO3B.NaHCO3C.Na2CO3和NaHCO3D.NaOH、Na2CO3和NaHCO3

答案

C

n(NaOH)=1mol/L×1.00L=1mol,n(CO2)=

=0.75mol,

<

<1,說明生成物中既有碳酸鈉,也有碳酸氫鈉,C正確。3.(2017寧夏銀川一中第六次月考,12)從下列實驗事實所得出的相應(yīng)結(jié)論中正確的是

()A.②B.②⑤C.②③⑤D.②④⑤

實驗事實結(jié)論①Cl2的水溶液可以導電Cl2是電解質(zhì)②將CO2通入Na2SiO3溶液中產(chǎn)生白色渾濁酸性:H2CO3>H2SiO3③SO2通入KMnO4溶液中,溶液褪色SO2具有漂白性④常溫下白磷可自燃,而氮氣須在放電時才與氧

氣反應(yīng)非金屬性:P>N⑤通入CO2,溶液變渾濁;繼續(xù)通CO2至過量,渾濁

消失該溶液為CaCl2溶液答案

A

Cl2既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì),①不正確;使KMnO4溶液褪色體現(xiàn)SO2的還原性,

③不正確;非金屬性:N>P,④不正確;CO2通入CaCl2溶液中不發(fā)生反應(yīng),⑤不正確。考點二硅及其化合物無機非金屬材料4.(2018寧夏育才中學月考,2)下列物品的主要成分屬于硅酸鹽的是

()A.金剛砂B.瑪瑙手鐲C.青花瓷D.硅太陽能電池答案

C金剛砂的主要成分為SiC;瑪瑙的主要成分為SiO2;制作硅太陽能電池的主要材料為

Si;青花瓷的主要成分為硅酸鹽,C正確。5.(2018遼寧沈陽東北育才學校二模,1)化學與環(huán)境保護、工業(yè)生產(chǎn)、生活等密切相關(guān),下列說

法中不正確的是

()A.在食品袋中放入裝有硅膠、鐵粉的透氣小袋,可防止食物受潮、氧化變質(zhì)B.因SO2具有氧化性,故可用于漂白紙漿C.剛玉、紅寶石主要成分是氧化鋁,陶瓷、分子篩主要成分是硅酸鹽D.硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃,是制備硅膠和木材防火劑的原料答案

B硅膠可防潮,鐵粉可防氧化,A正確;SO2漂白與氧化性無關(guān),B不正確;C、D均正確。6.(2018陜西黃陵中學期中,3)下列說法中正確的是

()A.鋁、鐵、銅相比較,銅元素在自然界中的含量最低、鐵元素含量最高B.Al2O3、MgO可用作耐高溫材料,二氧化硅是生產(chǎn)光纖制品的基本原料C.工業(yè)上采用電解熔融Al2O3、MgO的方法冶煉Al、MgD.用純堿制玻璃、用鐵礦石煉鐵、用氨制碳酸銨都會產(chǎn)生溫室氣體答案

BA項,金屬元素中,Al元素在自然界中含量最高,Fe元素次之,三種元素中Cu元素的含

量最低,錯誤;B項,Al2O3、MgO的熔點很高,可用作耐高溫材料,光導纖維的主要成分是二氧化

硅,正確;C項,MgO的熔點很高,電解熔融MgO冶煉Mg會增大生產(chǎn)成本,工業(yè)上通過電解熔融的

氯化鎂來冶煉鎂,錯誤;D項,用氨制碳酸銨,制備原理為2NH3+CO2+H2O

(NH4)2CO3,不產(chǎn)生二氧化碳,錯誤。7.(2018吉林省實驗中學四模,15)化學家Seidel指出Si與NaOH溶液的反應(yīng),首先是Si與OH-反應(yīng),

生成Si

,然后Si

迅速水解生成H4SiO4。下列有關(guān)說法中正確的是

()A.原硅酸鈉(Na4SiO4)能迅速水解,溶液呈堿性,故Na4SiO4為弱電解質(zhì)B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均屬于硅酸鹽產(chǎn)品C.2HCl+Na2SiO3

H2SiO3↓+2NaCl,說明Cl的非金屬性強于SiD.半導體工業(yè)所說的“從沙灘到用戶”是指將二氧化硅制成晶體硅答案

DNa4SiO4屬于鈉鹽,為強電解質(zhì),A不正確;石英玻璃主要成分是SiO2,B不正確;由2HCl

+Na2SiO3

H2SiO3↓+2NaCl可推出酸性:HCl>H2SiO3,但HCl不是Cl的最高價含氧酸,無法得出Cl的非金屬性強于Si,C不正確;沙子中含有SiO2,SiO2可制取硅,硅可作半導體元件,D正確。8.(2017寧夏育才學校月考,1)下列說法正確的是

()A.高純度的二氧化硅可用于制造計算機芯片和太陽能電池B.膠體和溶液可以通過濾紙進行分離C.霧是氣溶膠,在陽光下可觀察到丁達爾效應(yīng)D.玻璃是氧化物,成分可表示為Na2O·CaO·6SiO2

答案

C制作計算機芯片和太陽能電池的主要材料是硅,A不正確;膠體和溶液粒子都可以

透過濾紙,B不正確;霧為膠體,C正確;玻璃屬于混合物,D不正確。一、選擇題(每小題5分,共15分)1.(2018遼寧師大附中期中,12)下列有關(guān)物質(zhì)的說法中正確的有()①金剛石、白磷都屬于單質(zhì)②0.1mol·L-1的Na2CO3溶液加熱后,pH減?、勖航?jīng)過氣化和液化兩個化學變化過程,可變?yōu)榍鍧嵞茉储芄糯奶沾伞⒋u瓦,現(xiàn)代的有機玻璃、水泥都是硅酸鹽產(chǎn)品⑤明礬可用于水的殺菌消毒,硫酸鋇可用作鋇餐⑥單晶硅太陽能電池板可以將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堍邉傆?Al2O3)硬度僅次于金剛石,熔點也相當高,剛玉坩堝可用于熔融碳酸鉀⑧牛奶中加入果汁會產(chǎn)生沉淀,是因為發(fā)生了酸堿中和反應(yīng)⑨SiO2既能和NaOH溶液反應(yīng)又能和氫氟酸反應(yīng),所以是兩性氧化物⑩H2、SO2、CO2都可用濃硫酸干燥B組2016—2018年高考模擬·綜合題組(時間：15分鐘分值：30分)A.3B.4C.5D.6答案

B升高溫度,促進C

水解,溶液堿性增強,pH變大,②不正確;有機玻璃屬于有機高分子材料,不是硅酸鹽產(chǎn)品,④不正確;明礬可作凈水劑,但不能用于水的殺菌消毒,⑤不正確;高溫

熔融狀態(tài)下,Al2O3與K2CO3可發(fā)生反應(yīng),⑦不正確;牛奶中加入果汁產(chǎn)生沉淀是膠體的聚沉,⑧

不正確;SiO2是酸性氧化物,⑨不正確;B正確。易錯警示SiO2與HF反應(yīng)生成SiF4和H2O,SiF4不屬于鹽類。歸納總結(jié)1.煤的氣化:C+H2O(g)

CO+H2;煤的液化是將氣化產(chǎn)物再轉(zhuǎn)化為液體燃料(如CH3OH等)。2.SO2與H2SO4中硫元素處于相鄰價態(tài),二者不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。2.(2017新疆一檢,7)化學與人類生活、生產(chǎn)和社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。下列說法錯誤的是

()A.浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土放于新鮮的水果箱內(nèi),可延長水果保存時間B.CO2合成可降解的聚碳酸酯類塑料,實現(xiàn)“碳循環(huán)”,可有效減少“白色污染”C.因為SiO2具有良好的導電性,所以常用于制造光導纖維D.在食品袋中放入盛有硅膠和鐵粉的透氣小袋,可防止食物受潮、氧化而變質(zhì)答案

C高錳酸鉀溶液可與乙烯反應(yīng),除去有催熟效果的乙烯,延長水果保存時間,A正確;可

降解的塑料可有效減少“白色污染”,B正確;SiO2不導電,能用來制作光導纖維是因為其能夠

傳導光信號,C不正確;硅膠作干燥劑,鐵粉作除氧劑,D正確。知識拓展乙烯有催熟水果的作用,且乙烯催熟水果屬于化學變化。3.(2016遼寧大連八中月考,7)下列說法正確