高一化学第七章碳族元素单元测试题及答案.docx
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高一化学第七章碳族元素单元测试题及答案
第七章《碳族元素》单元测试题
一、选择题（本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意）
1能正确表示下列反应的化学方程式是
A.黄铁矿煅烧：
2FeS2+5O2
FeO+4SO2
B.石英与石灰石共熔：
SiO2+CaO
CaSiO3
C.氨的催化氧化：
4NH3+5O2
4NO+6H2O
D.氯气与石灰乳反应：
2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+CaClO2+2H2O
2．下列表述正确的是
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐
③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤
3．将足量CO2气体通入水玻璃中，然后加热蒸干，再在高温下充分燃烧，最后所得的固体物质是（ ）
A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2D．SiO2
4.某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应，消耗H＋和产生CO2的物质的量之比为6∶5，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为
A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4
5．我国科学家合成出世界上最细的碳纳米管，直径仅有0.5nm,它的直径与C36分子直径相当，十分接近0.4nm理论极限值，这项成果获取2002年度国家自然科学二等奖。
已知C36是由正五边形和正六边形构成的足球状分子，在多面体中，棱边数=顶点数+面数－2。
根据以上信息，下列有关推断不正确的是
A．碳纳米管与金刚石互为同素异形体
B．碳纳米管属于高分子化合物
C．每个C36分子中有18个双键
D．C36分子中有12个正五边形，8个正六边形
6．已知偏铝酸根离子与碳酸氢根离子在溶液中能发生如下反应：
AlO2－+HCO3－=Al（OH）3↓+CO32－
现将足量CO2通入KAlO2和Ba（OH）2的混合溶液中，生成沉淀的质量（m）和通入CO2体积（v）的关系正确的是
7.将CO2通入下列物质的溶液中不与其反应的是
①Na2CO3②Na2SiO3③NaAlO2④C6H5ONa⑤Ca（ClO）2⑥CaCl2⑦CaCO3
A.①③④⑤⑥B.①和⑥
C.只有①D.只有⑥
8．原硅酸的结构为
，若去掉氢原子后的剩余部分即SiO44-为原硅酸根，其构型为正四面体（如图），称为“硅氧四面体”。
四面体角顶上的氧原子叫“角氧”。
有关叙述正确的是（）
A．两分子原硅酸脱去一分子水得到的H6Si2O7分子中有6个
Si—O键
B．两个硅氧四面体，彼此用一个角氧相连后，形成的Si2O76－
离子中各键角均为109º28′
C．3个硅氧四面体彼此用2个角氧相连后，形成的Si2O96－离子一定呈键状
D．n个硅氧四面体彼此用四个角氧连接后的晶体是二氧化硅
9．某学生在A、B两个装置的气球中分别装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，试管中是足量的浓度、体积相同的盐酸。
将两气球中物质同时倒入试管中，有关现象描述正确的是（假设反应前后溶液体积不变）（）
A．起初A气球鼓胀速度快，最终B气球大
B．起初B气球鼓胀速度快，最终B气球大
C．最终两溶液中氯离子物质的量浓度相同
D．最终两溶液中钠离子物质的量浓度相同
10.在0℃,101.3KPa状况下，由一氧化碳和氧气组成的混合气体体积为2L，点燃后使之完全反应。
将生成的气体全部通入过量的澄清石灰水中得到白色沉淀，干燥后称量为5g。
由此推断原混合气体中（ ）
①CO可能为1.12L ②O2一定为0.56L ③O2可能为0.88L ④CO一定为1.20L
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
11.“空对空”响尾蛇导弹头部的“红外眼睛”，能分辩出0.001℃的温差变化，它是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料做成的。
下列叙述中不正确的是（ ）
A．“红外眼睛”对热非常敏感
B．“红外眼睛”的热目标是敌机发动机或尾部喷口高温区
C．“红外眼睛”的电阻值随温度明显变化
D．“红外眼睛”的工作原理与人眼相同
12．有一碱性溶液250mL，它可能是NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或两种。
若加入足量的盐酸，产生的挥发性气体用Ba（OH）2溶液吸收，可得14.775g白色沉淀，另取同样体积的该碱性溶液，恰能使浓度为0.625mol/L的NaOH溶液100mL完全反应，该碱溶液的可能组成为（）
A．NaOH、Na2CO3B．NaHCO3和Na2CO3C．只含NaHCO3D．只含Na2CO3
13．把9.2gNa和4.2gSi同时投入适量的水中，在标准状况下产生H2的体积是（）
A．2.8LB．5.6LC．11.2LD．22.4L
14．假设原子晶体SiO2中有25%的Si原子被Al原子取代，不足的价数由K原子补充时，可形成正长石，则正长石的化学组成为（）
A．KAlSiO4B．KAlSiO8C．KAlSi3O8D．KAlSi4O6
15．在NaHCO3溶液中，下列关系式中正确的是（）
A．c（Na＋）＞c（HCO3－）＞c（CO32－）＞c（OH－）＞c（H＋）
B．c（Na＋）＝c（HCO3－）＋c（CO32－）
C．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HCO3－）＋2c（CO32－）＋c（OH－）
D．c（H＋）＝2c（CO32－）＋c（OH－）
16．在四个密闭容器中分别装有下表所示的一定量的物质，将它们加热至300oC，经充分反应后排出气体，则残留固体及其物质的量正确的是（）
A
B
C
D
反应前
1molNaOH、1molNaHCO3
1molNa2O、1molNaHCO3
1mo1Na2O2、lmolNaHCO3
1molNa2O2、1molNH4HCO3
反应后
1molNa2CO3
2molNaOH、0.5molNa2CO3
2molNaOH、0.5molNa2CO3
1molNa2CO3
1molNaOH
17．根据“稳定岛假说”，元素周期表的最终界限可能在175号左右，科学家预测114号元素为“类铅”，下列有关它的性质的预测中，错误的是（）
A．它的硬度比铅小，熔点比铅低
B．它的+4价氯化物具有.氧化性
C．它的金属性比铅强
D．电解它的硝酸盐和硝酸铜的混合溶液时，它在阴极首先析出
18．学方程式的叙述正确的是
A．已知2H2（g）+O2（g）
2H2O（g）；△H=-483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ
B．已知C（石墨，s）
C（金刚石，s）；△H>0，则金刚石比石墨稳定
C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为：
NaOH（ag）+HCl（ag）
NaCl（ag）+H2O（l）；△H=-57.4kJ/mol
D．己知2C（s）+2O2（g）=2CO2（g）；△H12C（s）+O2（g）=2CO（g）；△H2
则△H1>△H2
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
题号
10
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
二、实验题：
（本题共2小题，共18分）
19（9分）．有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。
⑴加热前通入空气的目的是_______________________________________________，操作方法为______________________________________________。
⑵装置A、C、D中盛放的试剂分别为A___________，C__________，D__________。
⑶若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量将__________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同）；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中测定结果中NaHCO3的含量将___________；若撤去E装置，则测得Na2CO3·10H2O的含量__________。
⑷若样品质量为wg，反应后C、D增加的质量分别为m1g、m2g，由此可知混合物中NaHCO3质量分数为_____________________（用含w、m1、m2的代数式表示）
20（06天津理综28）（9分）晶体硅是一种重要的非金属材料。
制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥ＨＣｌ气体反应制得ＳｉＨＣｌ3：
Ｓｉ＋3ＨＣｌ ＳｉＨＣｌ3＋Ｈ2
③ＳｉＨＣｌ3与过量Ｈ2在1000～1100℃反应制得纯硅
已知ＳｉＨＣｌ3能与Ｈ2Ｏ强烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为 。
（2）粗硅与ＨＣｌ反应完全后，经冷凝得到的ＳｉＨＣｌ3（沸点33.0℃）中含有少量
ＳｉＣｌ4（沸点57.6℃）和ＨＣｌ（沸点－84.7℃），提纯ＳｉＨＣｌ3采用的方法为：
。
（3）用ＳｉＨＣｌ3与过量Ｈ2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：
①装置Ｂ中的试剂是 ，装置Ｃ中的烧瓶需要加热，其目的是：
。
②反应一段时间后，装置Ｄ中观察到的现象是 ，装置Ｄ不能采用普通玻璃管的原因是 ，装置Ｄ中发生反应的化学方程式为 。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及 。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是
ａ碘水ｂ氯水ｃＮａＯＨ溶液ｄＫＳＣＮ溶液ｅＮａ2ＳＯ3溶液
三、填空题（本题共5小题，共24分）
21（3分）．甲酸在浓硫酸存在下脱水可制得CO，碳酸可分解为H2O和CO2。
目前已有文献报导碳还能形成其他一些氧化物，如：
丙二酸在减压下用P4O10于140℃脱水可制得C3O2，它具有与CO2相似的线型结构，熔点－112℃，沸点6.7℃，室温下聚合成黄色液体。
根据以上信息可推知：
C3O2在常温下为（填状态），C3O2的结构简式为；C3O2是分子（填“极性”或“非极性”）。
22（5分）几何学是解决物质结构问题的基础,C60（每个碳原子与周围3个碳原子相连）是一系列碳原子簇化合物（即富勒烯）的一个典型代表,它的应用十分广泛,涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等，就其结构而言也很特殊，18世纪俄罗斯数学家莱昂哈德•欧拉通过理论论证，明确指出任何一个这样的多面体都必须恰好具有12个五边形方能闭合成多面体，试问答：
（1）由12个五边形构成的最小碳笼分子式为________
（2）计算机技术的发展带动了理论化学的发展。
最近，美国研究人员通过理论计算证明，可以用24个X原子和24个Y原子代替48个碳原子形成C12X24Y24新的团簇分子，若已知这种全非金属团簇分子球与C60价电子数相等，且X、Y、C元素位于同一周期，X的原子半径小于Y原子半径，则X是_____元素，Y是______元素。
（3）目前，化学家已经找到十余种富勒烯家族成员，如C28、C32、C50、C60、C70……（富勒烯家族成员还在增加）它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体，则C80结构中五边形和六边形的个数分别是____和_____。
23．（4分）．随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。
已知钒的原子序数是23，回答下列问题：
（1）钒被认为是一种稀土元素，广泛存在于各种矿物中。
钾钒铀矿中的钒原子最外层已达8电子稳定结构，其化学式为K2H6U2V2O15，若用氧化物的形式表示，该化合物的化学式为_____________。
（2）测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5，V2O5在酸性溶液里转变成VO
，再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。
总反应可表示为：
VO
+H2C2O4VO++CO2+H2O（未配平）
其中还原剂是__________。
若消耗0.9g草酸，所对应钒元素质量是_____________g。
24．（6分）Y、Z为短周期元素的单质，X、Y的组成元素为同主族元素，U、V为它们的化合物，这些物质之间的关系如右图所示，其中反应条件和某些产物已经略去。
（1）若V是水，则：
①X是 、U是
②由于U有剧毒，工业上产生的U要经过处理变成单质Y后方能排放，以防止大气污染。
富玛克斯法治理U的方法和步骤如下：
第一步：
用2%~3%的Na2CO3溶液作吸收剂生成2种酸式盐；
第二步：
再加入一种RNO（液）（R表示芳香烃基）与生成的一种酸式盐的水溶液反应生成硫、碱和RNHOH；
第三步：
第二步生成的碱在溶液中与另一种酸式盐反应生成正盐；
第四步：
RNHOH与空气中的氧发生反应又得到RNO。
则：
第一步反应的化学方程式为
（2）若U、V均为氧化物，则：
①写出反应I的化学方程式：
；
②在计算机长距离联网使用的传输速度快、信息量大的线路，使用的材料的主要化学成分是U，该材料的名称是：
。
③这种材料埋在地下时，如果裸露在碱性土壤中，结果会断路，用离子方程式说明原因 。
25．（6分）铅从单质到化合物都有着广泛的应用，如制造焊锡、铅蓄电池、化工耐酸设备以及X射线的防护材料等。
铅的氧化物主要有三种：
PbO、PbO2和Pb3O4。
请回答下列问题：
①铅位于元素周期表中第周期第族；
②PbO2是一种两性氧化物，试写出Pb3O4和NaOH浓溶液反应的离子方程式；
；
③铅蓄电池是目前使用最普及的一种蓄电池。
它是以Pb、PbO2为电极、以H2SO4溶液
为电解液。
由于硫酸浓度较大，实际参加反应的是HSO4－，而不是SO42－。
铅蓄电池
放电时负极反应和电池总反应分别为：
负极反应式Pb+HSO4－－2e－=PbSO4+H+
电池总反应式Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
则铅蓄电池放电时正极反应式为：
。
四、计算题：
（本题共2小题，共15分）
26.（5分）常温下，两种常见无色无味的气体A和B组成的混合气体（A的相对分子质量小于B的相对分子质量）。
经分析，混合气体中只含有氧和碳两种元素，且不论A和B以何种比例混合，氧和碳的质量比总大于
。
（1）在下表中填出A和B可能的分子式（有几种填几种，不一定填满）。
（1）
（2）
（3）
（4）
A的分子式
B的分子式
（2）当氧和碳的质量比等于2时，试确定A和B的可能组成及A与B的物质的量之比。
27．（7分）往200mLNaOH溶液中通入CO2，充分反应后，在减压和低温下，小心将溶液蒸干，得白色固体M。
通入CO2的体积V（CO2）（mL）（标准状况下）与M的质量（g）的关系如图。
试通过分析和计算回答下列问题（要求写出简要计算过程）：
⑴B点时，白色固体M的化学式_________，通入CO2的体积为______________mL。
⑵D点时，通入CO2的体积为__________mL。
⑶C点时，通入CO2的体积为__________mL。
⑷取组成为A点的白色固体
，向其中逐滴加入0.1mol/LHCl溶液，请在下图中画出产生CO2气体体积（标准状况下）与所加入的盐酸的体积关系：
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
C
D
A
B
B
A
D
D
C
B
D
B
C
C
C
A
D
C
9.CNa2CO3、NaHCO3物质的量相等,盐酸的物质的量相等，所以产生的CO2量相等，由于相同条件下，NaHCO3较Na2CO3与盐酸反应速率快；再由Cl-守恒，正确答案应选C
19．⑴赶跑装置中的CO2和H2O；打开a，关闭b，慢慢通入空气
⑵碱石灰，无水CaCl2，碱石灰
⑶偏低，无影响，偏低
⑷42m2/11w
20．
（1）SiO2+2C==Si+2CO↑
（2）分馏（或蒸馏）（3）①浓硫酸使滴人烧瓶中的SiHCI3气化②有固体物质生成在反应温度下，普通玻璃会软化SiHCI3+H2==Si+3HCI
③排尽装置中的空气④bd
21．
，直线；C5O2
22．
（1）C20根据“一个碳原子与另外3个碳原子相连”的结构特点可知，每个五边形占有的碳原子数为
个，故12个五边形构成的最小碳笼分子中含碳原子数目为12×
=20。
（2）22NB
（3）1230
23．
（1）K2O·2UO3·V2O5·3H2O
（2）H2C2O40.51
解析：
（1）解题的关键在于确定矾和铀的化合价，23号金属元素钒失电子达8e－稳定状
态时结构为：
，矾的化合价为+5；设U的化合价为x，则2×1+6+2x+2×5=15×2
x=6。
根据硅酸盐的书写方法不难类推得该化合物的化学式为：
K2O·2UO3·V2O5·3H2O。
（2）由题中所给总反应式知，钒元素由VO
中的+5价变为生成物VO+中+3价，VO
作氧化剂，故H2C2O4作还原剂。
设对应钒元素质量为x，则根据电子得失守恒有：
×（5－3）=
×（4－3）×2x=0.51g。
24．
（1）①X是：
O2、U是：
H2S
②Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS
（2）①SiO2+2C
Si+2CO②光导纤维
③SiO2+2OH－=SiO32—+H2O
25.①6ⅣA②PbO2+2OH－=PbO32－+H2O
③PbO2+HSO4－+3H++2e－=PbSO4+2H2O
26．
（1）
（1）
（2）
（3）
（4）
A的分子式
CO
CO
O2
B的分子式
O2
CO2
CO2
（2）由于
，可知这时A和B有两种组成：
当A为CO，B为O2时，
；
当A为CO，B为CO2时，
。
27．25．（11分）⑴Na2CO3，1120；⑵2240；⑶1792mL
（4）
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