五年高考三年联考化学试题分类练习碳族元素无机非金属材料.docx
《五年高考三年联考化学试题分类练习碳族元素无机非金属材料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《五年高考三年联考化学试题分类练习碳族元素无机非金属材料.docx（67页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
五年高考三年联考化学试题分类练习碳族元素无机非金属材料
第五章碳族元素 无机非金属材料
第一部分五年高考题荟萃
2009年高考题
一、选择题
1．（09广东理科基础
22）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A．①②B．②③C．①④D．③④
答案A
解析光导纤维的成分是SiO2，③错；陶瓷的成分是SiO2，而不属于硅酸盐，④错。
故A项正确。
2.（09安徽理科基础
22）石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如下），可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。
下列说法正确的是（）
A.石墨烯与石墨互为同位素
B.0.12g石墨烯中含有6.02*1022个碳原子
C石墨烯是一种有机物
D.石墨烯中的碳原子间以共价键结合
答案D
解析同位素的研究对象是原子，A选项错误；0.12g石墨烯的物质的量为0.01mol，所含碳原子个数为0.01NA，B选项错误；有机物一般含有碳、氢元素，C选项错误；由图示可知，石墨烯中碳原子间均为共价键结合，D选项正确。
二、非选择题
3．（09全国卷Ⅰ29）已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。
Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。
回答下列问题：
（1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。
W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是；
（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是；
（3）R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是；
（4）这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式），其原因是；
②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是
；
（5）W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：
W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W（QH2）4和HCL气体；W（QH2）4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。
上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是。
答案
（1）原子晶体。
（2）NO2和N2O4
（3）As2S5。
（4）①NH3>AsH3>PH3,因为前者中含有氢键,后两者构型相同，分子间作用力不同；
②电子数相同的有SiH4、PH3和H2S结构分别为正四面体，三角锥和V形。
（5）SiCl4+4NH3=Si（NH2）4+4HCl，3Si（NH2）4=8NH3+Si3N4
解析本题可结合问题作答。
W的氯化物为正四体型，则应为SiCl4或CCl4，又W与Q形成高温陶瓷，故可推断W为Si。
（1）SiO2为原子晶体。
（2）高温陶瓷可联想到Si3N4,Q为N，则有NO2与N2O4之间的相互转化关系。
（3）Y的最高价氧化的的水化物为强酸，且与Si、N等相邻，则只能是S。
R为As，所以R的最高价化合物应为As2S5。
（4）显然x为P元素。
①氢化物沸点顺序为NH3>AsH3>PH3,因为前者中含有氢键后两者构型相同，分子间作用力不同。
②SiH4、PH3和H2S的电子数均为18。
，结构分别为正四面体，三角锥和V形。
（5）由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质，然后配平即可。
4．（09浙江卷
28）单晶硅是信息产业中重要的基础材料。
通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硫、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450-500°C），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：
a.四氯化硅遇水极易水解；
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c.有关物质的物理常数见下表：
请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式。
（2）装置A中g管的作用是；装置C中的试剂是；装置E中的h瓶需要冷却理由是。
（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是（填写元素符号）。
（4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，是铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：
①滴定前是否要滴加指示剂？
（填“是”或“否”），请说明理由。
②某同学称取5.000g残留物，预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液，移取25.00ml，试样溶液，用1.000×10-2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定。
达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是。
答案
（1）MnO2+4H＋+2Cl－
Mn2＋+Cl2↑+2H2O
（2）平衡压强浓硫酸使SiCl4冷凝
（3）Al、P、Cl
（4）①否；KMnO4溶液自身可作指示剂；
②4.480%
解析制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。
A装置为Cl2的制备装置，B、C装置为除杂装置。
先B除去HCl，再用C（浓H2SO4）除去H2O蒸气。
Cl2通入粗硅中反应，用冷水将产生SiCl4冷凝即可。
（1）制取氯气用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应。
（2）g管是将分液漏斗与烧瓶相连，则它们中的压强是相待的，这样便于盐酸能顺利滴下。
SiCl4的沸点很低，只有57.7℃，而反应的温度达几XX，故需要冷凝收集。
（3）从物质的物理性质表可发现，AlCl3,FeCl3和PCl5均易升华，故还应还有Al、P、Cl元素。
（4）由于高锰酸钾本身是紫红色的，与Fe2＋反应时，可以褪色，故而可以作为指示剂。
根据方程式可以找出关系，5Fe2＋~MnO4－,n（Fe）=10-2×20×10-3×5×100/25=4×10-3mol。
W（Fe）=4×10-3×56/5×100%=4.48%。
2005—2008年高考题
一、选择题
1.（’08天津理综8）对于对于平衡CO2（g）CO2（aq）；ΔH=-19.75kJ·mol，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是（）
A.升温增压B.降温减压C.升温减压D.降温增压
答案D
解析由平衡CO2（g）能性CO2（aq）；ΔH=-19.75kJ·mol，可见此反应是放热反应且气体减小，因此加压和降温使平衡正向移动，只有D正确。
2.（’07上海理综53）放射性同位素14C可用来推算文物的“年龄”。
14C的含量每减少一半要经过约5730年。
某考古小组挖掘到一块动物骨骼，经测定14C还剩余1/8，推测该动物生存年代距今约为
（）
A.5730×3年B.5730×4年C.5730×6年D.5730×8年
答案A
解析由半衰期的定义知m=M（
）n,因为m=
M，代入可得n=3，所以推测该动物生存年代距今约为5730×3年。
3.（’07上海理综53）目前，关于二氧化碳是否为大气污染物有不同的观点。
认为“二氧化碳不是大气污染物”的理由是（）
①二氧化碳是重要的化工原料
②二氧化碳是植物光合作用的必需原料
③二氧化碳是无色、无味、无毒的气体
④除二氧化碳外，甲烷、一氧化二氮也是温室气体
A.①②B.②③C.③④D.①④
答案B
解析因CO2是无色无味无毒的气体，它可以参与植物的光合作用，因此它不是大气污染物。
4.（’07江苏1）据估计,地球上的绿色植物通过光合作用每年能结合来自CO2中的碳1500亿吨和来自水中的氢250亿吨，并释放4000亿吨氧气。
光合作用的过程一般可用下式表示：
CO2+H2O+微量元素（P、N等）（蛋白质、碳水化合物、脂肪等）+O2
下列说法不正确的是（）
A.某些无机物通过光合作用可转化为有机物B.碳水化合物就是碳和水组成的化合物
C.叶绿素可看成光合作用的催化剂D.增加植被，保护环境是人类生存的需要
答案B
解析根据光合作用过程可推知A、C正确；碳水化合物通常是指由C、H、O元素组成的有机化合物，B错；增加植被，保护环境可以通过植物获取能源和食物，D正确。
5.（’07广东6）下列说法正确的是（）
A.硅材料广泛应用于光纤通讯B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
答案A
解析B项工艺师利用HF刻蚀石英制作艺术品。
C项水晶项链的成分是SiO2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品。
D项粗硅制备单晶硅先利用氧化反应即用Cl2氧化粗硅，再利用还原反应即用H2还原SiCl4。
6.（’06天津理综7）下列说法正确的是（）
A.用乙醇或CCl4可提取碘水中的碘单质
B.NaCl和SiC晶体熔化时，克服粒子间作用力的类型相同
C.24Mg32S晶体中电子总数与中子总数之比为1∶1
D.H2S和SiF4分子中各原子最外层都满足8电子结构
答案C
解析乙醇易溶于水，不能作萃取碘的试剂，A错；NaCl为离子晶体，SiC为原子晶体，熔化时分别克服离子键和共价键，B错；氢原子最外层最多有2个电子，D错，故选C。
7.（’06上海3）科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子（富勒烯），如C50、C70、C120、C540
等，它们互称为（）
A.同系物B.同分异构体C.同素异形体D.同位素
答案C
解析C50、C70、C120、C540等都是C的不同单质，它们应互称为同素异形体，故应选C。
8.（’04全国Ⅰ理综6）能与人体血液中血红蛋白结合的一种有毒气体是（）
A.氯气B.氮气C.一氧化碳D.甲烷
答案C
9.（’04北京理综7）近期《美国化学会志》报道：
中国科学家以二氧化碳为碳源、金属钠为还原剂，在470℃，80MPa下合成出金刚石，具有深远意义。
下列说法不正确的是（）
A.由二氧化碳合成金刚石是化学变化B.此反应中金刚石是氧化产物
C.金刚石是碳的一种同素异形体D.此反应中钠元素发生氧化反应
答案B
二、非选择题
10.（’08广东23）硅单质及其化合物应用范围很广。
请回答下列问题：
（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。
三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。
SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式；
H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是。
（2）下列有关硅材料的说法正确的是（填字母）。
A.碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥
B.氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
E.盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃。
取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。
写出实验现象并给予解释。
答案
（1）①SiHCl3+H21357K→Si+3HCl
②SiHCl3+3H2OH2SiO3↓+3HCl↑+H2↑
氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3
（2）ABCD
（3）现象：
试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气体生成
解释：
Na2SiO3和NH4Cl均能够水解，二者相互促进，Na2SiO3水解生成H2SiO3，NH4Cl水解产生NH3
解析
（1）①根据原子守恒即质量守恒可以写出SiHCl3与H2反应的化学方程式。
②SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，分析它们化合价的变化可知，，而Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即H元素的化合价必定降低，即另一种物质是H2。
（2）碳化硅、氮化硅为原子晶体，则A、B、C、D都正确；盐酸不能与硅反应，而HCl在573K以上的温度下可与硅发生反应。
因此E不正确。
11.（’08江苏18）“温室效应”是全球关注的环境问题之一。
CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。
因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
（1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有。
（填字母）
a.减少化石燃料的使用b.植树造林，增大植被面积
c.采用节能技术d.利用太阳能、风能
（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。
CO2转化成有机物的例子很多，如：
a.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2b.CO2+3H2CH3OH+H2O
c.CO2+CH4CH3COOHd.2CO2+6H2CH2＝CH2+4H2O
以上反应中，最节能的是，原子利用率最高的是。
（3）文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：
反应结束后，气体中检测到CH4和H2,滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。
CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）：
研究人员根据实验结果得出结论：
HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，即：
CO2HCOOHCH4
①写出产生H2的反应方程式。
②由图可知，镍粉是。
（填字母）
a.反应Ⅰ的催化剂
b.反应Ⅱ的催化剂
c.反应Ⅰ、Ⅱ的催化剂
d.不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol,反应速率的变化情况是。
（填字母）
a.反应Ⅰ的速率增加，反应Ⅱ的速率不变
b.反应Ⅰ的速率不变，反应Ⅱ的速率增加
c.反应Ⅰ、Ⅱ的速率均不变
d.反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反应Ⅰ的速率增加得快
e.反应Ⅰ、Ⅱ的速率
均增加，且反应Ⅱ的速率增加得快
f.反应Ⅰ的速率减小，反应Ⅱ的速率增加
答案
（1）abcd
（2）ac
（3）①3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2②c③e
解析
（1）a、c、d的措施可以减少CO2的产生，而b可以大量消耗CO2，故a、b、c、d都应选。
（2）a不需外加能源，节能；c无副产物，原子利用率最高。
（3）①3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2
②由图表中看出随镍粉增加H2量迅速减少，说明是反应Ⅰ的催化剂，HCOOH量也迅速减少，说明也是反应Ⅱ的催化剂。
③当镍从1mmol增加到10mmol，H2和HCOOH的量仍在减少，说明反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应速率都增加，但甲烷的增加量明显快于H2的减少量，说明反应Ⅱ增加得快。
12.（’07上海理综52）合理利用二氧化碳，可以提高生活质量，促进工业发展。
（1）在常压下，-78℃时，二氧化碳气体凝结成固态二氧化碳，俗称干冰。
某学生买回一盒冰淇淋月饼，盒里有很多作为制冷剂的碎干冰。
下列关于干冰处理的正确做法是（）
A.将干冰放入冰箱B.让干冰在通风处自然升华
C.直接将干冰倒入下水道D.用手取干冰扔入废物箱
（2）在采煤工业上，把干冰与炸药放在一起，既能增强爆炸威力，又能防止火灾。
能增强爆炸威
力的原因是；能防止火灾的原因是。
（3）使用传统催化剂，使二氧化碳与某些有机物反应可以生成塑料，但反应时间长。
目前诞生的纳米级催化剂增加了催化剂的表面积，提高了。
使用这种塑料能减少白色污染，因为它在微生物作用下，可以实现100%的。
答案
（1）B
（2）炸药爆炸时干冰立即气化，产生大量二氧化碳气体，气体膨胀，增强爆炸威力大量二氧化碳气体隔绝空气，阻止煤或煤层中可燃性气体的燃烧
（3）反应速率降解或分解
解析
（1）干冰在常温常压下就可升华，将其放在通风处让其自然升华即可。
（2）干冰在炸药爆炸时会立即气化，在短时间内产生大量CO2气体，气体膨胀时可以增强爆炸的威力；CO2的密度比空气大，大量的CO2气体可以隔绝煤或煤层中可燃性气体与空气的接触，防止燃烧发生。
（3）纳米级催化剂因增加了催化剂的表面积，催化能力增强，可以提高反应速率，因这种塑料可以在微生物作用下降解或分解，可减少白色污染。
13.（’06天津理综28）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+3HClSiHCl3+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c.NaOH溶液d.KSCN溶液
e.Na2SO3溶液
答案
（1）SiO2+2CSi+2CO↑
（2）分馏（或蒸馏）
（3）①浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3气化
②有固体物质生成在反应温度下，普通玻璃会软化
SiHCl3+H2Si+3HCl
③排尽装置中的空气
④bd
解析
（1）根据题给信息，粗硅可以用碳还原二氧化硅的办法来制得，故反应方程式为
SiO2+2CSi+2CO↑；
（2）因HCl易溶于水，而SiHCl3与H2O强烈反应，故提纯SiHCl3的方法只能在无水的条件下利用它们的沸点不同，采用分馏的方法进行；
（3）①因SiHCl3与水强烈反应，故A中产生的H2必须干燥，故B中的液体一定为浓H2SO4，且C中烧瓶需加热，其目的是使SiHCl3气化，加快与H2的反应。
②根据题给信息石英管中产生的物质应为硅，故D中现象应有固体产生，由题给信息，制纯硅的反应条件为1000～1100℃，此温度下普通玻璃容易软化。
③因高温下H2与O2容易反应而爆炸，故还应排尽装置中的空气。
④铁与盐酸反应产生Fe2+，其检验方法常常采用先将Fe2+氧化为Fe3+然后再加入KSCN溶液看是否变红来检验。
第二部分三年联考题汇编
2009年联考题
一、选择题
1．（09届福州一中期中考试）下列说法正确的是（ ）
A．二氧化硅广泛用于光纤通讯
B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
答案A
2．（河北正定中学09高三第一次月考）将足量的CO2不断通入KOH、Ba（OH）2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为（）
ABCD
答案C
3．（哈尔滨九中2008－2009高三第二次月考）近来查明，二氧化三碳（C3O2）是金星大气层的一个组成部分，下列关于二氧化三碳的说法错误的是（ ）
....
A．二氧化三碳的电子式为:
O:
:
C:
:
C:
:
C:
:
O:
B．C3O2、CO、CO2都是碳的氧化物
C．C3O2和CO一样可以燃烧生成CO2
D．C3O2和CO2都是碳酸的酸酐
答案D
4．（09河南省信阳高三第一次调研）澳大利亚研究人员最近开发出被称为第五形态的固体碳，这种新的碳结构称作“纳米泡沫”，它外形类似海绵，比重极小，并具有磁性。
纳米泡沫碳与金刚石的关系是（）
A．同素异形体B．同分异构体C．同位素D．同系物
答案A
5．（福建莆田四中09高三第二次月考）下列说法正确的是（）
A．硅材料广泛用于光纤通讯
B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
答案A
n
6．（东北育才学校2008-2009高三第二次模拟）将足量CO2通入NaOH和BaOH2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（V）的关系如图，图中AB段
表示的先后离子方程式是（）
①CO2+OH－=HCO3－②CO2+2OH－=CO32－+H2O③CO32－+Ba2+=BaCO3↓
④BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3－⑤CO32－+CO2+H2O=2HCO3－
A．②⑤B．⑤④C．④②D．④①
答案A
7．（浙江桐乡高级中学高三化学10月）由10g含有杂质的CaCO3和足量盐酸反应，产生了
0.1molCO2,试推断杂质的组成可能是（）
①KHCO3和MgCO3②K2CO3和SiO2③MgCO3和SiO2④Na2CO3和NaHCO3
A.①②B.③④C.②③D.①④
答案B
8．（江苏省启东中学2009届高三10月调研测试）向某NaOH溶液中通人CO2气体后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的组成也不同。
若向M中逐滴加人盐酸，产生的气体体积V（CO2）与加入盐酸的体积V（HCl）的关系有下列图示四种情况，且
（2）、（3）、（4）图中分别有OA＜AB，OA＝AB，OA>AB,则下列分析与判断不正确的是（不计CO2的溶解）（）
A．M中只有一种溶质的有
（1）和（3）
B．M中有两种溶质的有
（2）和（4）
C．
（2）图显示M中c（NaHCO3）＞c（Na2CO3）
D．（4）图显示M中c（NaHCO3）>c（Na2CO3）
答案CD
9．（重庆市五区2009届高三联考）下列离子方程式书写正确的是（）
A．大理石与盐酸：
CO32-+2H+＝CO2↑+H2O
B．钠与水反应：
Na+2H2O＝Na++2OH-+H2↑
C．铁与稀硫酸：
2Fe+6H+＝2Fe3++3H2↑
D．硅酸钠溶液中加入稀硫酸2H++SiO32-＝H2SiO3↓
答案D
10．（重庆市五区2009届高三联考）工业上制造金刚砂（SiC）的化学方程式如下：
SiO2+3C
SiC+2CO↑，在这个氧化还原反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比是（）
A．2：
1B．1：
2C．5：
3D．3：
5
答案B
11.（浙江省富阳新中2008（上）高三期中考试）工业上制
升级会员 