《2019版高考化学一轮复习（课标3卷b版）课件：专题十四 碳、硅及其化合物 无机非金属材料 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学一轮复习（课标3卷b版）课件：专题十四 碳、硅及其化合物 无机非金属材料 （67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十四 碳、硅及其化合物 无机非金属材料,高考化学 (课标专用),A组 统一命题课标卷题组 考点一 碳及其化合物 1.(2014课标,7,6分,0.873)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,五年高考,答案 A A项,用活性炭去除冰箱中的异味利用了吸附原理,没有发生化学反应;B项,热碱水 使得油脂发生水解反应而变得易清除;C项,KMnO4能吸收成熟水果释放的乙烯,从而达到保鲜 水果的目的;D项,硅胶起干燥作用,而铁粉是脱氧剂,会与O2发生
2、化学反应。,知识拓展 判断一个过程是否发生化学反应,应注意分析变化过程中是否有新物质生成、是 否同时存在旧化学键的断裂和新化学键的形成;还要特别注意化学是在原子、分子水平上研 究物质,化学反应过程中原子核不发生变化。,2.(2014课标,27,15分,0.267)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
3、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 100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2 nPbO,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
4、+2H2O-2e- PbO2+4H+ 石墨上包上铜镀层 Pb2+2e- Pb 不能有效利用Pb2+(1分,2分,1分,1分,1分,共6分) (4)根据PbO2 PbOx+ O2,有 32=2394.0%, x=2- =1.4(2分) 根据mPbO2nPbO, =1.4, = = (2分),解析 (1)铅元素位于元素周期表的第六周期第A族。 (2)PbO2具有强氧化性,能将浓盐酸氧化产生Cl2,反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓) PbCl2 +Cl2+2H2O。 (3)ClO-具有强氧化性,能将PbO氧化为PbO2,反应的离子方程式为PbO+ClO- PbO2+Cl-。用 电解Pb(NO
5、3)2和Cu(NO3)2的混合溶液的方法制取PbO2时,Pb2+转化为PbO2,失电子,在阳极反应, 结合溶液呈酸性可知阳极反应式为Pb2+2H2O-2e- PbO2+4H+;同时阴极Cu2+放电,Cu2+2e-Cu,石墨电极上包裹上一层红色的铜;若不加入Cu(NO3)2,则阴极上Pb2+放电,Pb2+2e- Pb,此时溶液中的Pb2+不能完全转化为PbO2,原子利用率降低。 (4)由题意可写出PbO2受热分解的化学方程式: PbO2 PbOx+ O2或(m+n)PbO2 mPbO2nPbO+ O2,由于失重部分就是生成的O2, 则有: 100%=4.0%或 100%=4.0%,解得x=1.4
6、;mn=23。,易错警示 在较强酸性时,H+优先于Pb2+放电,在中性或较弱酸性时,Pb2+优先于H+放电。,知识拓展 在书写陌生的氧化还原反应方程式时,要学会缺项补充,例如主要的反应物和生成 物已经确定,可以依据题干信息、电荷守恒、原子守恒等确定缺项物质(通常为H+、OH-或H2O)。,考点二 硅及其化合物 无机非金属材料 (2017课标,26,14分)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一 定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:回答下列问题: (1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝
7、酸的 目的是 ,还可使用 代替硝酸。 (2)沉淀A的主要成分是 ,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为 。 (3)加氨水过程中加热的目的是 。沉淀B的主要成分为 、 (写化学式)。 (4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的,含量,滴定反应为:Mn +H+H2C2O4 Mn2+CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时 消耗了0.050 0 molL-1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为 。,答案 (1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ H2O2 (2)SiO2(或H2SiO3
8、) SiO2+4HF SiF4+2H2O(或H2SiO3+4HF SiF4+3H2O) (3)防止胶体生成,易沉淀分离 Al(OH)3 Fe(OH)3 (4)45.0%,解析 本题以物质转化流程为主线,考查Ca、Al、Fe、Mg、Si等元素及其化合物的相关知 识。 (1)水泥样品中铁的氧化物主要为Fe2O3,其中可能含有少量的FeO,酸溶时加入几滴硝酸可将Fe2+ 氧化为Fe3+,保证在除去铁离子的同时,不影响钙含量的测定;将Fe2+氧化为Fe3+的氧化剂还可 以选择H2O2,该氧化剂的还原产物为H2O,不会引入其他杂质。 (2)SiO2不溶于盐酸、硝酸等强酸,但可溶于氢氟酸。 (3)Fe3+
9、、Al3+在沉淀的过程中容易形成胶体而无法沉淀分离,采取加热的方法可加速微粒凝聚 形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,从而易于分离;pH为45时Al3+、Fe3+可完全沉淀,而Mg2+、Ca2+不 沉淀,故沉淀B的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3。 (4)配平方程式可得对应关系式: 2KMnO45H2C2O45CaC2O45Ca2+ 2 mol 540 g 0.050 036.0010-3 mol m(Ca2+) m(Ca2+)=0.180 g,故(Ca2+)= 100%=45.0%。,思路梳理 由含Ca元素的混合物得到CaC2O4,故流程中必须除去Fe3+、Mg2+、Al3+、S
10、iO2等,可 以分析每一次分离对象,从而轻松完成元素变化分析。,考点一 碳及其化合物 1.(2018江苏单科,1,2分)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量 上升的是 ( ) A.光合作用 B.自然降雨 C.化石燃料的燃烧 D.碳酸盐的沉积,B组 自主命题省(区、市)卷题组,答案 C 本题考查CO2排放对环境影响的相关知识。A项,光合作用会吸收CO2放出O2;B项, 自然降雨对大气中的CO2含量影响不大;D项,碳酸盐的沉积对大气中的CO2含量影响不大。,知识拓展 植物的光合作用吸收CO2,植物的呼吸作用会释放CO2。,2.(2016江苏单科,1,2分)大气中CO2含
11、量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中 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 A 煤炭燃烧供热时会产生CO2,会加剧“温室效应”。,知识拓展 风力发电不需要燃料,也不会产生辐射或空气污染,风能是清洁能源。,易错警示 增大植被面积有利于降低大气中CO2的含量。,3.(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 ( ),答案 D A项,气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该气体可能是CO2或SO2,则原溶液中可能 含有C 或HC 或S 或HS ,故错误;B项,常温下,铁片遇浓硫酸发生钝化,是化学变
12、化,故 错误;C项,淀粉溶液遇碘单质变蓝,而遇KIO3不变蓝,则溶液不变色,只能证明该食盐中不含碘 单质,不能证明该食盐中一定没有添加KIO3,故错误;D项,溶液变浑浊说明有苯酚生成,可证明 酸性:乙酸苯酚,故正确。,4.(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 C A项,C的单质还有C60、C70等多种同素异形体;B项,Mg2+、Mg质子数相同,
13、而电子数 不同,电子数越多,半径越大,故r(Mg2+)r(Mg);D项,该反应的化学能还可转化为光能等其他能 量。,5.(2018天津理综,10,14分)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问 题: (1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为 (写离子符号);若 所得溶液c(HC )c(C )=21,溶液pH= 。(室温下,H2CO3的K1=410-7;K2=510-11) (2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气: CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:,则该反应的H= 。分别在
14、V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中, 加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是 (填“A”或“B”)。 按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此 反应优选温度为900 的原因是 。图1,图2 (3)O2辅助的Al-CO2电池工作原理如图2所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物 Al2(C2O4)3是重要的化工原料。 电池的负极反应式: 。 电池的正极反应式:6O2+6e- 6 6CO2+6 3C2 +6O2 反应过程中O2的作用是 。,该电池的总反应式: 。,答案 (
15、14分)(1)C 10 (2)+120 kJmol-1 B 900 时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低 (3)Al-3e- Al3+(或2Al-6e- 2Al3+) 催化剂 2Al+6CO2 Al2(C2O4)3,解析 本题考查电离平衡常数的应用、反应热的计算、化学平衡的移动、电极反应式的书 写。 (1)NaOH溶液吸收CO2后所得溶液pH=13,CO2主要转化为C ;由H2CO3的二级电离平衡常数 知,当溶液中c(HC )c(C )=21时,K2= = =510-11,故c(H+)=110-10molL-1, 则溶液pH=10。 (2)由已知键能数据知,
16、反应的H=4413 kJmol-1+2745 kJmol-1-(21 075 kJmol-1+2436 kJ mol-1)=+120 kJmol-1;已知正反应是气体分子数增大的吸热反应,A(恒容)与B(恒压,容积可变)相 比,B中压强小于A,减压平衡正向移动,则B容器中反应达到平衡后吸收的热量较多。观察图 像知,900 时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低,故 此反应优选温度为900 。 (3)观察原电池工作原理图知,铝电极作负极,多孔碳电极作正极,故负极反应式为Al-3e- Al3 +;正极反应式为6O2+6e- 6 、6CO2+6 3C2 +6O2,由此可知反应过程中O2的作用 是催化剂;电池总反应式为2Al+6CO2 Al2(C2O4)3。,
