《（A版）2019版高考化学总复习 专题十五 无机非金属材料的主角——碳和硅学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（A版）2019版高考化学总复习 专题十五 无机非金属材料的主角——碳和硅学案（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十五无机非金属材料的主角碳和硅考纲解读考点考纲内容高考示例预测热度碳的单质及其重要化合物的性质1.了解碳及其重要化合物的主要性质及其应用2.了解碳的氧化物对环境的影响2017北京理综,26,13分2016江苏单科,1,2分硅及无机非金属材料了解硅及其重要化合物的主要性质及其应用2017课标,26,14分2014重庆理综,1,6分分析解读 课标卷对碳和硅单质及它们的化合物的性质进行单独考查的频率较低,主要是以碳、硅的化合物的性质和应用为载体,综合考查化学基本概念、基本理论和化学反应原理。本专题知识与新材料的研发和应用有一定的相关性,预计高考对本专题的考查频率会有所提高。命题探究答案(1)将样
2、品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HF SiF4+2H2O(或H2SiO3+4HFSiF4+3H2O)(3)防止胶体生成,易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%核心考点1.HNO3、H2O2的氧化性2.SiO2的化学性质3.氧化还原反应原理的应用审题关键由含Ca元素的混合物得到CaC2O4,故流程中必须要除去Fe3+、Mg2+、Al3+、SiO2等,可以分析每一次分离对象,从而轻松完成元素变化分析。解题思路加入盐酸及氯化铵和硝酸后,只有SiO2不溶,故沉淀A为SiO2。滤液中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等离子,
3、加入氨水调节pH至45时,Fe3+转化为Fe(OH)3,Al3+转化为Al(OH)3,故沉淀B主要为Fe(OH)3、Al(OH)3。(1)加入硝酸的目的是将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+,还可以用H2O2代替硝酸。(2)SiO2可以溶于氢氟酸,反应方程式为4HF+SiO2SiF4+2H2O。(3)加入氨水时加热可以促进Fe3+、Al3+等水解,形成沉淀,沉淀B主要为Fe(OH)3、Al(OH)3。(4)配平方程式可得对应关系式:2KMnO45H2C2O45CaC2O45Ca2+2 mol540 g0.050 036.0010-3 molm(Ca2+)m(Ca2+)=0.180 g故(C
4、a2+)=0.180 g0.400 g100%=45.0%。关联知识1.H2O2作氧化剂时,还原产物为H2O,属于绿色氧化剂2.氢氟酸可用于雕刻玻璃3.升高温度,可促进Fe3+、Al3+的水解能力要求本题侧重考查元素化合物知识及计算能力。试题难度不大,但要求能正确分析工艺流程,并熟练应用隐含信息。命题特点含碳元素的物质与生活联系紧密,含硅元素的物质与新材料联系紧密,故本专题命题常结合生产生活实际、环境保护,考查考生计算能力、分析问题能力、信息迁移运用能力等。五年高考考点一碳的单质及其重要化合物的性质1.(2016江苏单科,1,2分)大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中
5、CO2含量增加的是()A.燃烧煤炭供热B.利用风力发电C.增加植被面积D.节约用水用电答案A2.(2016四川理综,2,6分)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是()选项实验操作现象结论A将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊该溶液中一定含有CO32-B常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中铁片不溶解常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应C向某食盐溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变该食盐中一定没有添加KIO3D向苯酚钠溶液中滴加乙酸溶液溶液变浑浊相同条件下,乙酸的酸性一定比苯酚强答案D3.(2015江苏单科,4,2分)在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是()A.元素C
6、的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径:r(Mg2+)r(Mg)C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性D.该反应中化学能全部转化为热能答案C4.(2013江苏单科,6,2分)甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:甲乙丙。下列有关物质的推断不正确的是()A.若甲为焦炭,则丁可能是O2B.若甲为SO2,则丁可能是氨水C.若甲为Fe,则丁可能是盐酸D.若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2答案C5.(2017北京理综,26,13分)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiC
7、l4的流程示意图如下:钛精矿粗TiCl4纯TiCl4资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/58136181(升华)3161 412熔点/-69-25193304714在TiCl4中的溶解性互溶微溶难溶(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)H1=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g) 2CO(g)H2=-220.9 kJmol-1沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:。氯化过程中CO和C
8、O2可以相互转化,根据右图判断:CO2生成CO反应的H0(填“”“随温度升高,CO含量增大,说明生成CO的反应是吸热反应H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液MgCl2、AlCl3、FeCl3(2)SiCl4高于136 ,低于181 教师用书专用(69)6.(2014课标,7,6分)下列过程没有发生化学反应的是()A.用活性炭去除冰箱中的异味B.用热碱水清除炊具上残留的油污C.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果D.用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装答案A7.(2013浙江理综,7,6分)下列说法不正确的是()A.多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料B.pH计不能用于酸碱中和滴定终点的判断
9、C.科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷(As)元素,该As元素最有可能取代了普通DNA链中的P元素D.和CO2反应生成可降解聚合物,该反应符合绿色化学的原则答案B8.(2014课标,27,15分)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题:(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第周期、第族;PbO2的酸性比CO2的酸性(填“强”或“弱”)。(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为。(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为;PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为
10、电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为,阴极上观察到的现象是;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为,这样做的主要缺点是。(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即样品起始质量-a点固体质量样品起始质量100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2nPbO,列式计算x值和mn值 。答案(1)六A弱(每空1分,共3分)(2)PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2+2H2O(2分)(3)PbO+ClO- PbO2+Cl-Pb2+2H2O-2e- PbO2+4H+石墨上包上铜镀层Pb2+2e- Pb不能有效
11、利用Pb2+(1分,2分,1分,1分,1分,共6分)(4)根据PbO2 PbOx+2-x2O2,有2-x232=2394.0%,x=2-2394.0%16=1.4(2分)根据mPbO2nPbO,2m+nm+n=1.4,mn=0.40.6=23(2分)9.(2013浙江理综,27,14分)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:反应:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq)H1反应:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq)H2反应:(N
12、H4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)H3请回答下列问题:(1)H3与H1、H2之间的关系是:H3=。(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:H30(填、=或)。在T1-T2及T4-T5二个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是。反应在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。(3)利用反应捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有(写出2个)。(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是。A.NH4Cl B.Na2CO3C.HOCH2CH2OHD.HOCH2CH2NH2答案(共14分)(1)2H2-H1(2)T1-T2区间,化学反应未达到平衡,温度越高,化学反应速率越快,所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4-T5区间,
