硅元素及其化合物试题 高考化学考前专项复习（含解析）

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硅元素及其化合物
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是
选项 a b c
A C CO CO2
B Cu CuSO4 Cu(OH)2
C Si SiO2 H2SiO3
D Al AlCl3 Al(OH)3
A．A B．B C．C D．D
2．下列选项中除杂试剂（括号内）选用正确的是（ ）
A．除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠（盐酸）
B．除去二氧化碳中的水蒸气（生石灰）
C．除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠（氯化钙）
D．除去二氧化碳中的少量一氧化碳（灼热的氧化铜）
3．“挖掘文物价值，讲好河北故事”。下列河北“镇馆之宝”中主要成分不同于其他三种的是
选项 A B C D
文物
名称 战国中山王铁足铜鼎 锴金银四龙四凤铜方案座 彩绘石散乐浮雕 长信宫灯
A．A B．B C．C D．D
4．下列物质转化在给定条件下不能实现的是
A．MgCl2 Mg(OH)2 MgO
B．C CO CO2
C．Fe FeCl2 FeCl3
D．SO2 NH4HSO3 (NH4)2SO3
5．化学创造美好生活。下列生产活动中运用的化学原理正确的是
选项 生产活动 化学原理
A 利用氨气做制冷剂 液氨气化时要吸收大量的热
B 利用活性炭除去冰箱的异味 活性炭具有还原性
C 利用Al2O3制作耐火材料 Al2O3硬度很大
D 利用过氧化钠作呼吸面具的供氧剂 过氧化钠具有漂白性
A．A B．B C．C D．D
6．有关碳和碳的氧化物的说法中，错误的是
A．古代用墨书写或绘制的字画长久不变色，是因为碳的化学性质不活泼
B．金刚石和石墨物理性质不同，是因为它们的碳原子排列方式不同
C．二氧化碳的排放是导致温室效应的原因之一
D．用煤火取暖是应注意通风，防止一氧化碳中毒
7．石墨烯是用微机械剥离法从石墨中分离出的单层石墨(结构如图)。下列说法错误的是
A．石墨烯是一种单质
B．石墨烯的化学性质与C60几乎相同
C．石墨烯与金刚石、石墨互为同素异形体
D．石墨烯能导电，所以石墨烯是电解质
8．二氧化碳的化学用语错误的是
A．电子式： B．分子式： C．结构式： D．空间填充模型：
9．下列哪个反应的热量变化如图所示

A．C和水蒸气高温反应生成水煤气
B．煅烧石灰石
C．锌和盐酸反应制氢气
D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气
10．下列各物质之间相互转化(注：物质间的转化均通过一步反应实现)关系与图示不符的是
选项物质 X Y Z
A O2 CO CO2
B CaCO3 CaO Ca(OH)2
C Cu CuO CuSO4
D Fe Cu Ag
A．A B．B C．C D．D
二、判断题
11．水墨画可长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼。( )
12．常利用活性炭或胶体的吸附性除去水中的悬浮物(______)
13．向CaCl2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失。( )
14．向空气中排放二氧化碳会形成酸雨。( )
15．低碳环保中的“碳”是指二氧化碳。( )
三、解答题
16．草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐为沉淀。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。甲组、乙组两位同学对草酸分解产物进行探究。甲组同学认为：草酸分解产物中有CO2；乙组同学认为：草酸分解产物中还有CO。回答下列问题：
(1)甲组同学按照上图所示的装置连接，通过实验检验草酸晶体的分解产物。加入药品试剂之前需要进行的操作是 ；装置C中可观察到的现象是 ，由此可知草酸晶体分解的产物中有 (填化学式)；装置B的主要作用是 。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、F、D、G (按合理顺序补全装置，填大写字母)。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是 。
17．某实验小组的同学用氯化钙粉末、碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、稀硫酸这几种药品，探究哪两种药品适合在实验室制取。请你参与下列的探究并回答问题。
【资料卡片】硫酸钙微溶于水，易在碳酸钙表面形成一层隔膜。
【提出问题】上述的酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取？
【方案设计】小红认为可选用稀硫酸、氯化钙反应制得，小江认为不可能
(1)小江的理由是 。
大家经过讨论后，设计了如下三个实验进行对比分析。
【实验与结论】
(2)请你填写实验报告中①、②处的内容。
实验 实验现象 实验分析、结论
A 剧烈反应，放出大量气泡 反应速率过快，气体不便收集，不宜于实验室制取二氧化碳
B 产生气泡，速率迅速减慢，随后反应几乎停止 无法持续产生，不能用于实验室制取
C ① ②
(3)根据探究结论，适合在实验室制取二氧化碳的反应物为 。
(4)分析：实验室不能用实验B制取二氧化碳的原因是 。
【拓展与迁移】
(5)由上述探究可知，在确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素。请你再写出一种需要考虑的因素： 。
(6)以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号 溶液浓度% 溶液体积/mL 温度℃ 的用量/g 收集氧气的体积/mL 反应所需的时间/s
① 5 1 20 0.1 4 16.75
② 15 1 20 0.1 4 6.04
③ 30 5 35 2 49.21
④ 30 5 55 2 10.76
通过实验①和②对比可知，化学反应速率与 有关；从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是： 。
18．小明同学为探究二氧化碳的性质，设计了下列实验：
(1)装置A中的实验现象是 ，说明CO2具有的性质是 。
(2)装置B中倒入适量澄清的石灰水后，迅速拧紧软塑料瓶的瓶盖并振荡，实验现象是 ，瓶内发生反应的化学反应方程式是 。
(3)取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥小花，将小花的一半用水喷湿，放入装置C中，可观察到的实验现象是 ，此现象说明CO2具有的化学性质是 (用化学方程式回答)。
(4)小明在查阅资料时发现镁条能在CO2中燃烧，他在装置D中进行实验，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，放热，产生一种白色固体和一种黑色固体。向产生的固体中加入稀盐酸，无气泡产生，则镁条燃烧产生的白色固体是 ；这个实验使你对燃烧条件产生的新认识是 。
参考答案：
1．A
【详解】A．C与O2发生不完全燃烧可以生成CO，CO与O2反应可生成CO2，CO2与C高温下反应可生成CO，CO2与Mg反应可生成C与MgO，A中转化可以实现，A正确；
B．Cu与浓H2SO4反应可生成CuSO4，CuSO4强碱反应可生成Cu(OH)2，Cu(OH)2与H2SO4反应可生成CuSO4，但Cu(OH)2无法一步到位还原为Cu，B中转化不能实现，B错误；
C．Si高温下与O2反应生成SiO2，SiO2无法与H2O反应生成H2SiO3，但H2SiO3热分解可以生成SiO2，C中转化不能实现，C错误；
D．Al与HCl反应可生成AlCl3，AlCl3与氨水反应可生成Al(OH)3，Al(OH)3与HCl反应可生成AlCl3，但Al(OH)3无法一步到位生成Al，D中转化不能实现，D错误；
故选A。
2．D
【详解】A．盐酸与碳酸钠、碳酸氢钠均能发生反应，不能除去碳酸氢钠，A试剂选用错误；
B．生石灰能与二氧化碳中和水蒸气反应，B试剂选用错误；
C．碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠，会引入新的杂质，C试剂选用错误；
D．CO能与灼热的氧化铜反应转化成二氧化碳，D试剂选用正确；
故选D。
3．C
【详解】A．铁足铜鼎是由铁、铜等金属制造而成，属于金属制品；
B．锴金银四龙四凤铜方案座是由金、银、铜等金属制成，属于金属制品；
C．彩绘石散乐浮雕，石刻用汉白玉雕成并着色，汉白玉的主要成分为碳酸钙等，属于碳酸盐制品；
D．长信宫灯是由铜鎏金等金属制成，属于金属制品；
综合以上分析，可得出彩绘石散乐浮雕与其他三件“镇馆之宝”不同，故选C。
4．C
【详解】【行为目标】本题借助于对特定物质间转化关系这一形式来考查学生对物质的主要性质、物质转化条件的掌握程度。
【难度】中等。
【讲评建议】复习及讲评时应关注学生是否掌握常见金属、非金属及其重要化合物的相互转化关系。要提醒学生掌握物质分类知识及其化合物的转化关系。
A项，正确。
B项，正确。
C项，FeCl2与HCl不能生成FeCl3,错误。
D项，正确。
5．A
【详解】A．液氨气化时吸收大量的热，可做制冷剂，正确，A符合题意；
B．活性炭具有吸附性，能除去冰箱的异味，原理错误，B不符题意；
C．氧化铝熔点高，作耐火材料，原理错误，C不符题意；
D．过氧化钠能与水、产生，能提供氧气呼吸，可用作呼吸面具供氧剂，与漂白性无关，描述错误，D不符题意；
本题选A。
6．A
【详解】A．古代书画家用墨书写或绘制的字画能长时间不变色，是因为常温下碳的化学性质不活泼，故选项A说法错误。
B．金刚石和石墨都是碳单质，但它们的物理性质差别很大，是因为他们的碳原子排列方式不同，故选项B说法正确。
C．二氧化碳的排放是导致温室效应的原因之一，故选项C说法正确。
D．煤不完全燃烧能产生一氧化碳，一氧化碳能使人中毒，所以用煤火取暖时应注意通风，防止一氧化碳中毒，故选项D说法正确。
故选：A。
7．D
【详解】A．石墨烯是碳元素组成的纯净物，属于碳单质，故A正确；
B．石墨烯和C60都是由由碳原子构成，化学性质几乎相同，故B正确；
C．石墨烯与金刚石、石墨均为碳元素形成的单质，互为同素异形体，故C正确；
D．电解质必须是化合物，石墨烯是单质，既不是电解质也不是非电解质，故D错误；
故选D。
8．C
【详解】A．碳原子最外层含有四个电子，和两个氧原子分别形成两对共用电子对，二氧化碳的电子式为，故A正确；
B．分子由一个碳原子和两个氧原子构成，其分子式为，故B正确；
C．分子中1个碳原子与两个氧原子分别共用2对电子，其结构式为O=C=O，故C错误；
D．分子中含有两个碳氧双键，为直线形结构，碳原子半径大于氧原子半径，其空间填充模型为，故D正确；
答案选C。
9．C
【分析】
图示反应为放热反应。
【详解】A．C与水蒸气高温条件下反应生成水煤气为吸热反应，A错误；
B．煅烧石灰石，石灰石分解生成CaO和CO2，该反应为吸热反应，B错误；
C．锌与盐酸反应生成氢气，该反应为放热反应，C正确；
D．氢氧化钡与氯化铵反应生成氨气为吸热反应，D错误；
故答案选C。
10．D
【详解】A．CO2与过氧化钠反应生成碳酸钠和O2，C在O2中不完全燃烧生成CO，CO与O2在点燃条件下反应生成CO2，故A不符合题意；
B．CaCO3在高温下分解产生CaO和CO2，CaO和水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2和CO2反应生成CaCO3，故B不符合题意；
C．Cu与O2反应生成CuO，CuO与稀硫酸反应生成CuSO4，Fe与CuSO4溶液发生置换反应生成Cu，故C不符合题意；
D．Fe与CuSO4溶液发生置换反应生成Cu，Cu与AgNO3溶液发生置换反应生成Ag，但Ag不能置换出Fe，故D符合题意；
故答案选D。
11．正确
【详解】墨的主要成分是碳，碳在常温下的化学性质不活泼，不能和其它物质发生化学反应，故用墨绘制的字画能够长时间不褪色，故正确。
12．正确
【详解】活性炭属于疏松多孔结构，具有吸附作用，胶体也具有吸附作用，因此常利用活性炭或胶体的吸附性除去水中的悬浮物，结论正确。
13．错误
【详解】盐酸是强酸、碳酸是弱酸，CaCl2溶液和CO2气体不反应，向CaCl2溶液中通入CO2气体，无现象，故上述说法错误。
14．错误
【详解】酸雨是pH小于5.6的酸性降水。CO2饱和水溶液的pH=5.6，向空气中排放二氧化碳不会形成酸雨，但会造成温室效应，故上述说法是错误的。
15．正确
【详解】低碳环保指减少日常作息时所耗用能量的绿色环保的生活方式，其目的主要是减少温室气体的排放量，特别是二氧化碳，从而减少对大气的污染，减缓生态恶化，正确。
16． 检查装置气密性 有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊 CO2 冷凝(水蒸气和草酸)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验 H、D、I H中黑色固体转化为红色且其后的D装置溶液变浑浊
【分析】(1)草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解，如果草酸受热分解，分解时会产生二氧化碳而使澄清石灰水变浑浊；草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水，B装置温度较低，有冷凝作用，防止干扰实验；
(2)要检验生成CO，在甲组实验后，用浓氢氧化钠除去二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳，用碱石灰干燥CO，利用CO的还原性将CO氧化，再利用澄清石灰水检验生成的二氧化碳，用排水法收集CO；H装置中盛放的物质应该具有氧化性，且和CO反应有明显现象发生。
【详解】(1)草酸分解会产生气体，因此加入药品试剂之前需要检查装置气密性；如果草酸受热分解，分解时会产生二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙沉淀而使澄清石灰水变浑浊，所以C中观察到的现象是：有气泡冒出且澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成；草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水，草酸易挥发，导致生成的气体中含有草酸，草酸和氢氧化钙反应生成难溶性的草酸钙而干扰二氧化碳的检验，B装置温度较低，有冷凝作用，防止干扰二氧化碳的检验，故答案为：检查装置气密性；有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊；CO2；冷凝(水蒸气和草酸)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验；
(2)①由上述分析可知，要检验生成CO，依据连接顺序是A、B、F、D、G、H、D、I；
②H装置中盛放的物质应该具有氧化性，且和CO反应有明显现象发生，所以H中盛放的物质是CuO，CO具有还原性，其氧化产物是二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，且CO将黑色的CuO还原为红色的Cu，只要H中黑色固体转化为红色且其后的D装置溶液变浑浊就说明含有CO，故答案为：H中黑色固体转化为红色且其后的D装置溶液变浑浊。
17．(1)反应物中没有碳元素
(2) 产生大量平稳的气泡 反应速率适中，气体便于收集
(3)大理石、稀盐酸
(4)B中生成的物质覆盖在碳酸钙表面阻止反应进行
(5)反应装置简约(或反应条件易控或反应原料价廉等)
(6) 溶液的浓度 温度越高反应速度越快
【分析】本题通过实验探究了影响反应速率的各种因素，其中包含了反物的状态，反应物的浓度，反应的温度，通过具体的数据得出结论，另外本题还涉及到了元素守恒方面的知识，以此解题。
【详解】（1）由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，稀硫酸、氯化钙中不含碳元素，所以不能用二者来制取二氧化碳，故答案为：反应物中没有碳元素；
（2）颗粒状的大理石与稀盐酸反应产生大量的平稳的气泡，反应速率适中，气体便于收集；故答案为：产生大量的平稳的气泡；反应速率适中，气体便于收集；
（3）由实验现象可知，实验室中适合用颗粒状的大理石与稀盐酸来制取二氧化碳；故答案为：大理石、稀盐酸；
（4）硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙是一种微溶于水的物质，会覆盖在碳酸钙表面阻止反应进行；故填：B中生成的物质覆盖在碳酸钙表面阻止反应进行；
（5）在确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素，例如反应速率要适中，便于收集，反应装置简约，反应条件易控，反应原料价廉等；
（6）由表格中的数据可知，①和②中过氧化氢的浓度不同，故通过实验①和②对比可知，化学反应速率与溶液的浓度有关；实验④温度较高，反应所需时间较短，反应速率较快，故从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是：温度越高反应速度越快。
18．(1) 蜡烛自下而上依次熄灭 一般情况，CO2不能燃烧，不能支持燃烧，相同条件下，密度比空气的大
(2) 塑料瓶变瘪，澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(3) 小花干燥的一半无变化，湿润的一半变为红色 CO2+H2O=H2CO3
(4) MgO或氧化镁 燃烧不一定需要O2参与或可燃物燃烧不一定需要接触O2，在一定条件下CO2也有助燃性。
【详解】（1）由于CO2的密度比空气大，CO2不能燃烧，也不支持然然，所以向盛有高低不等的燃着的蜡烛的烧杯中倒入CO2气体，会看到蜡烛自下而上依次熄灭。
（2）向盛有CO2气体的软塑料瓶中加入Ca(OH)2溶液，发生反应：Ca(OH)2+ CO2=CaCO3↓+H2O，CO2气体发生反应导致塑料瓶中气体压强减小，小于外界大气压强，因此塑料瓶变瘪，反应产生CaCO3难溶于水，故还看到澄清石灰水变浑浊。
（3）CO2溶于水，反应产生H2CO3，反应方程式为：CO2+H2O=H2CO3。H2CO3溶液显酸性，能够使紫色石蕊试液变为红色，因此看到花朵湿润的一半变为红色，而干燥的部分由于没有产生酸，故干燥部分的花朵仍然为紫色。
（4）Mg与CO2在点燃时反应产生的黑色固体是C单质，反应产生的白色固体中加入盐酸无气泡产生，则根据反应过程中元素守恒，可知该白色固体是MgO，该反应方程式为：2Mg+CO22MgO+C。
这个实验使我对燃烧条件产生的新认识是：燃烧不一定需要O2参与或可燃物燃烧不一定需要接触O2，在一定条件下CO2也有助燃性。
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