答案：
A
5．（2011·杭州模拟）2010年的诺贝尔物理学奖授予研究二维材料石墨烯的英国科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构（如图所示），是已知材料中最薄的一种，非常牢固坚硬。
下列有关石墨烯的说法正确的是（ ）
A．石墨烯是一种新发现的有机物
B．石墨烯性质活泼，能使溴水褪色
C．石墨烯的结构与金刚石的结构相似
D．石墨烯是碳元素的一种单质
解析：
石墨烯是碳元素的一种单质，不是有机物；石墨烯的性质与石墨一样稳定，不能使溴水褪色；在石墨烯中，碳原子排列呈正六边形，不是金刚石中的正四面体结构。
答案：
D
6．（2012·安徽合肥二模）下列实验操作正确且能达到预期目的的是（ ）
实验目的
操作
A
确定碳和硅两元素的非金属性强弱
测同温同浓度的Na2CO3和Na2SiO3水溶液的pH
B
除去苯中混有的苯酚
向混合液中加入浓溴水，充分反应后，过滤
C
证明SO2具有漂白性
将SO2通入酸性KMnO4溶液中
D
证明氯乙烷中含氯元素
向氯乙烷中滴几滴AgNO3溶液再滴加稀HNO3
解析：
A项，利用盐溶液的pH比较H2CO3、H2SiO3酸性强弱，从而比较碳、硅元素的非金属性强弱，正确。
B项，应该用NaOH溶液除去苯中的苯酚。
C项，应该用品红溶液检验SO2的漂白性，使酸性KMnO4溶液褪色体现的是SO2的还原性。
D项，应该先让氯乙烷水解，再检验Cl－。
答案：
A
7．（2012·北京朝阳二模）下列说法正确的是（ ）
A．高温下，可在试管内完成焦炭和石英砂（SiO2）制取硅的反应
B．CO2和钠在一定条件下反应可以得到金刚石和碳酸钠，反应中氧化剂和还原剂之比是3:
4
C．现代海战通过喷放液体SiCl4（极易水解）和液氨可产生烟幕，其主要成分是NH4Cl
D．从燃煤烟道灰中（含GeO2）提取半导体材料单质锗（Ge），没有发生氧化还原反应
解析：
A项，试管自身含有二氧化硅，高温条件下可以和焦炭反应；B项，CO2和钠在一定条件下反应可以得到金刚石和碳酸钠，反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是1:
4；C项，SiCl4（极易水解）水解后生成硅酸和氯化氢，氯化氢易和氨气反应生成氯化铵固体；D项，由GeO2提取半导体材料单质锗（Ge）是氧化还原反应。
答案：
C
8．（2012·山东临沂模拟）将CO2气体缓缓地通入到含KOH、Ba（OH）2和KAlO2的混合溶液中直至过量，生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积关系如图所示。
下列关于整个反应进程中的各种描述不正确的是（ ）
A．O～A段反应的化学方程式是
Ba（OH）2＋CO2===BaCO3↓＋H2O
B．B～C段反应的离子方程式是
2AlO
＋3H2O＋CO2===2Al（OH）3↓＋CO
C．A～B段与C～D段所发生的反应相同
D．D～E段沉淀的减少是由于碳酸钡固体的消失所致
解析：
反应的顺序为CO2优先与Ba（OH）2反应（图像中OA段），然后与KOH反应（图像中AB段），然后与KAlO2反应（图像中BC段），接着与K2CO3反应（图像中CD段），再与BaCO3反应（图像中DE段）。
答案：
C
9．如图是碳循环中的一部分。
下面对该图示的理解不正确的是（ ）
A．2009年哥本哈根会议讨论的议题主要涉及反应①
B．反应②是在植物体内完成的
C．反应③是造成大气中CO2浓度逐渐升高的主要原因
D．反应④⑥是人为缓解温室效应的措施
解析：
C哥本哈根会议讨论减排CO2，减缓地球的温室效应，A正确；反应②是光合作用，B正确；化石燃料的燃烧是大气中的CO2浓度升高的主要原因，C错；D正确。
答案：
C
10．“碳捕捉和储存（CCS）”技术是指通过碳捕捉技术，将工业和有关能源产业所产生的二氧化碳分离出来再利用。
当前，二氧化碳及其产品的开发、应用是很多科学家致力研究的课题，下列有关说法不正确的是（ ）
A．人类应将大气中的二氧化碳全部捕捉，以防产生温室效应
B．对捕捉到的二氧化碳进行净化，然后用于制造干冰
C．以捕捉到的二氧化碳为原料，用来制备甲醇等产品
D．用捕捉到的二氧化碳与海藻发生光合作用，可提高海藻产量
解析：
“碳捕捉和储存（CCS）”技术是将工业和有关能源产业所产生的二氧化碳分离出来再利用，不是捕捉大气中的二氧化碳，A不正确，B、C、D三个选项都是对二氧化碳的处理和应用。
答案：
A
11．青石棉（cricidolite）是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22（OH）2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是（ ）
A．青石棉是一种硅酸盐产品
B．青石棉中含有一定量的石英晶体
C．青石棉的化学组成可表示为：
Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
D．1mol青石棉能使1molHNO3被还原
解析：
硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；1molNa2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O跟足量硝酸反应时，失去3mol电子，而还原产物只有NO，故能使1molHNO3被还原。
答案：
B
12．下列说法正确的是（ ）
A．在粗硅的制取中发生2C＋SiO2
2CO↑＋Si，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性
B．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
C．用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2
D．由Na2CO3＋SiO2
CO2↑＋Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸
解析：
依据元素周期律硅的还原性大于碳，上述反应能发生是因为产物中有CO气体生成，使平衡向右移动，A选项错误；硅酸钠是一种黏合剂，B错误；D选项中的反应不是在水溶液中进行的且产物中有气体生成，与酸性强弱无关，D错误。
答案：
C
13．下列离子方程式的书写正确的是（ ）
A．水玻璃中通入过量的二氧化碳
Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO
＋H2SiO3
B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：
Ca（OH）2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO
C．水玻璃中通入过量的二氧化碳：
SiO
＋2H＋===H2SiO3
D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：
SiO2＋2OH－===SiO
＋H2O
解析：
A项中H2SiO3应加“↓”符号，且过量CO2时应生成HCO
，B项澄清石灰水中Ca（OH）2应写成离子形式，C项，H2CO3是弱酸，不能写成H＋。
答案：
D
14．（2012·浙江杭州第一次质检）二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料（见下图）。
下列说法正确的是（ ）
A．SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物
B．SiO2和Si都是光导纤维材料
C．在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效
D．图中所示转化反应都是非氧化还原反应
解析：
两性氧化物的定义为与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应得到的SiF4不属于盐，A项错误；SiO2是光导纤维材料，Si为半导体材料，B项错误；CoCl2在吸水和失水状态下显示不同的颜色，C项正确；制取Si的过程中涉及了氧化还原反应，D项错误。
答案：
C
15．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡（BaCuSi2Ox，铜为＋2价），下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是（ ）
A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B．性质稳定，不易脱色
C．易溶解于强酸和强碱
D．x等于6
解析：
“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定，不易脱色，不易与酸、碱反应，“硅酸铜钡”中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，则x＝6，用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2，A、B、D均正确。
答案：
C
二、非选择题
16．以下一些氧化物和单质之间可发生如图所示的反应：
其中，氧化物（Ⅰ）是红棕色固体、氧化物（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）在反应条件下都是气体。
（1）氧化物（Ⅰ）的化学式（分子式）是___________________。
氧化物（Ⅱ）的化学式（分子式）是___________________。
（2）反应①的化学方程式是___________________。
反应②的化学方程式是______________________。
反应③的化学方程式是_________________。
答案：
（1）Fe2O3 CO
（2）Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2
CO＋H2O（g）
CO2＋H2 H2O（g）＋C
H2＋CO
17．（2012·重庆理综）金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。
（1）碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子。
碳元素在周期表中的位置是________________，Q是______________，R的电子式为________________。
（2）一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石。
反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl4的实验操作名称为________，除去粗产品中少量钠的试剂为__________。
（3）碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2。
现将20.0gSiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到1L。
生成氢气的离子方程式为____________，硅酸盐的物质的量浓度为________。
（4）下列叙述正确的有________（填序号）。
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为12
解析：
（1）由题意可知Q为O（氧），形成的化合物R为CO2，其电子式为
。
（2）因为CCl4为液体，C和Na都为固体，所以用过滤法分离；除去C（金刚石）中的Na可以用水或乙醇。
（3）混合物中的Si可以与NaOH溶液反应生成氢气，离子方程式为Si＋2OH－＋H2O===SiO
＋2H2↑。
由于杂质SiO2也能生成Na2SiO3，所以可先求混合物中SiO2的质量，再求硅酸盐的物质的量浓度。
Si ～ 2H2
28g2mol
1．4g0.1mol
m（SiO2）＝20.0g－11.4g－1.4g＝7.2g
n（SiO2）＝0.12mol
所以n（Na2SiO3）＝n（Si）＋n（SiO2）＝
＋0.12mol＝0.17mol
c（Na2SiO3）＝
＝0.17mol·L－1。
（4）①中Cl2与H2O的反应不是置换反应；②中水晶熔化克服的是共价键，干冰熔化克服的是分子间作用力，两者不同；③④说法正确。
答案：
（1）第二周期第ⅣA族 氧（或O）
（2）过滤 水（或乙醇）
（3）Si＋2OH－＋H2O===SiO
＋2H2↑
0．17mol·L－1
（4）③④
18．（2011·海门模拟）如图是一些短周期元素组成的单质或化合物之间的转化关系，溶液中的水以及部分反应物或生成物未标出，A、E是空气中的两种主要成分，C是由两种元素组成的新型材料，且和碳化硅（图中SiC）具有相同的价电子数和原子数，D是一种黑色固体单质，反应③、④、⑤用于工业中生产H。
回答下列问题：
（1）写出F的电子式________，J的结构式________。
（2）写出反应②的化学方程式：
________。
（3）写出反应⑥的离子方程式：
________。
（4）B和SiC的纳米级复合粉末是新一代大规模集成电路的理想散热材料。
反应①是科学家研究开发制备该纳米级复合粉末的最新途径，已知B由Si及另外两种元素组成，且Si与另外两种元素的物质的量之比均为1：
4，则B的化学式为________。
解析：
A、E是空气中的两种主要成分，是O2和N2，则E应为O2，A为N2；可猜测F为NH3，H为硝酸，F→H的转化关系成立，那么C中应含氮元素；SiC的价电子数为8，则C中两元素的价电子数应分别为3、5,2、6或1、7，其中一种元素为N，则另一种元素可能为Al；D是一种黑色固体单质，可能为碳，在氧气中燃烧生成CO2，与I（NaAlO2）反应生成Al（OH）3和Na2CO3，各转化关系成立；则B中含有Al和C两种元素。
由于Si与另外两种元素物质的量之比均为1：
4，故B的化学式为Al4SiC4。
答案：
（1）
O===C===O
（2）AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3
CO2＋2AlO
＋3H2O===2Al（OH）3↓＋CO
（HCO
也可）
（3）Al4SiC4
19．（2012·全国）现拟用下图所示装置（尾气处理部分略）来制取一氧化碳，并用以测定某铜粉样品（混有CuO粉末）中金属铜的含量。
（1）制备一氧化碳的化学方程式是_______________
_____________________________________。
（2）实验中，观察到反应管中发生的现象是_______________
_____________________________________，
尾气的主要成分是_____________________________________。
（3）反应完成后，正确的操作顺序为________（填字母）；
a．关闭漏斗开关；b.熄灭酒精灯1；c.熄灭酒精灯2
（4）若实验中称取铜粉样品5.0g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为4.8g，则原样品中单质铜的质量分数为________。
（5）从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案：
①设计方案的主要步骤是（不必描述操作过程的细节）_____________________________________
_____________________________________；
②写出有关反应的化学方程式________________
_____________________________________。
解析：
（1）甲酸在浓硫酸加热条件下，分子内脱水生成CO和H2O，反应的化学方程式为HCOOH
CO↑＋H2O。
（2）实验中，铜粉样品中的CuO被CO还原为Cu，故铜粉样品粉末逐渐变为红色。
尾气中主要含有CO2和未反应的CO。
（3）反应完成后，首先熄灭酒精灯2，继续通入CO至样品冷却至室温，以防止Cu被空气中的O2氧化，然后再关闭漏斗开关，最后熄灭酒精灯1。
（4）CuO ～ Cu Δm
806416
m（CuO）5.0g－4.8g＝0.2g
m（CuO）＝
＝1.0g
则原样品中单质铜的质量分数为
×100%＝80%。
（5）①利用CuO能溶于稀H2SO4而Cu不溶于稀H2SO4，可以设计实验测得样品中金属铜的质量，从而计算出样品中金属铜的质量分数。
②CuO与稀H2SO4反应的化学方程式为CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。
答案：
（1）HCOOH
CO↑＋H2O
（2）样品粉末逐渐变为红色 CO、CO2
（3）cab
（4）80%
（5）①将浓硫酸稀释；称取一定量的样品；样品与过量稀硫酸充分反应；过滤、洗涤；干燥、称重、计算
②CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
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