2016届高考化学专题十四碳、硅及其化合物无机非金属材料

专题十四碳、硅及其化合物无机非金属材料
1. （2014 •课标全国卷n, 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
解析 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，KMnO 能吸收成熟水果释放的乙烯，从
而起到保鲜水果的目的； D 项，硅胶起干燥作用，而铁粉是脱氧剂，会与 C 2发生化学反 应。

答案 A
2. （2013 -江苏化学，6, 2分）甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种
丁.
元素，它们之间具有如下转化关系：甲一 丁-乙 丙。

下列物质的推断不正确的是
（ ） A.
若甲为焦炭，则丁可能是 Q
B. 若甲为SC ,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 CC
（h （）“ （/ — CO =^匕（扎
「 , A 正确；
NIL •山（）
I I I
NHHSO " （ NH ） 2SO , B 项正确；C 项，Fe ――^FeCl 2,但 FeCb 与 HCI 不
工
反应，C 项错误；D 项，NaOH —―>Na 2CO ' NaHCO D 项正确。

答案 C
考点一
碳及其化合物
五年高考真题
SO N —―H 0
3. （2015 -北京理综，27, 14分）研究CQ在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的
前沿领域。

(1)溶于海水的 CO 主要以4种无机碳形式存在，其中 HCO 占95%写出CO 溶于水产 生HCO 的方程式： __________________________________________ 。

(2 )在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。

①写出钙化作用的离子方程式： ______________________________________________ 。

①
同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如
下，将其补充完整：
________ + _________ 叶绿张 (CHC ) x + X 18C 2+ X H O (3)海水中溶解无机碳占海水总碳的 95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。

测量溶解无机碳，可采用如下方法：
①气提、吸收CO 。

用2从酸化后的海水中吹出 CO 并用碱液吸收(装置示意图如下)。

将 虚线框中
的装置补充完整并标出所用试剂。

pH<?6的晦水
电晾©
②滴定。

将吸收液吸收的无机碳转化为
NaHCO 再用x mol • L“HCI 溶液滴定，消耗 y mL
HCI 溶液。

海水中溶解无机碳的浓度= -1
mol • L 。

(4)利用如图所示装置从海水中提取
CO ,有利于减少环境温室气体含量。

厂—晦水
①结合方程式简述提取CO的原理：________________________________________ 。

②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。

处理至合格的方法是
解析 (1)CO溶于水生成H2CG，"CO电离出J和HCO。

(2) ①根据钙化作用的反应物是HCO和Ca2十，生成物是CaCO和CQ,故不难写出反应的离子方程式为2HCO + Ca2 +===CaCO[ + CO f + H2Q②根据元素守恒及示踪原子的标记知，方程式中的填空为：x CQ
和2X48Q (3)①该装置为洗气瓶的装置，要注意装置中长管进、短管出，且用分液漏
斗滴加酸化所用试剂稀硫酸，因HCI易挥发出来影响后续的滴定而不能用盐酸。

②根据
该滴定过程得关系式：CO〜HCO〜HCI, n (CO) = n (HCI)= x mol • L_ x y x 10_ L =
一3
xy x 10_3 mol，所以c (CO)= Xy x
10
―彳冒=
xy mol • L_1O ( 4) ①a 室的电极连接电
z x 10 L z
源的正极，作阳极，发生氧化反应：2H2O-4e一=== Qf + 4H+, c ( H、增大，｛从a室通过阳离子交换膜进入b室，发生反应：HCO+ H ===COf+ H2O。

②海水的pH-8,电
解后的海水pH< 6，呈酸性；c室的反应：2H2O+ 2e_=== H d + 2OH，可用c室排出的碱
液与从b室排出的酸液中和调至接近装置入口海水的pH,即处理合格。

答案(1) CQ+ HO===2€O、H2CO------------ H+ HCO
(2 [①2HCO + Ca i +===CaCa + CO f + H2O
②x CO 2x H>8O
(3)
②xy
(4)①a室：2fO— 4e_ === O4 + 4H+, H通过阳离子膜进入b室，发生反应：HCO +
H===COf + H2O ②c室的反应：2H.O+ 2e_ ===H f + 2OH，用c室排出的碱液将从b室
排出的酸液调至接近装置入口海水的pH
4. (2014 •课标全国卷H，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；PbQ 的酸性比CQ 的酸性 _________ (填“强”或“弱”)。

(2 ) PbQ 与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为
(3 ) PbQ 可由PbO 与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为 _______ ; PbQ 也可以通过石墨为电极， _______________ P b (NO 2和Cu ( NO 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( NG ) 2,阴极发生的电极反应式为
这样做的主要缺点是 ________________________________________________________
(4) PbQ 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
PbO 或RPbO ・n PbQ 列式计算 x 值和m ： n 值
重4.0% (即样品起始质量二厶点固体质量x 100%的残留固体。

若 a
样品起始质量
点固体组成表示为
解析
(1)铅元素位于元素周期表的第六周期第W
A 族。

(2) PbQ 具有强氧化性，能将浓盐酸氧化产生 CI 2,反应的化学方程式
PbQ + 4HCI （浓）
====PbCl 2+ CI 2T + 2巳0。

(3) CIQ 「具有强氧化性，能将 PbQ 氧化为PbQ ,反应的离子方程式为 PbQ+ CIQ ===PbQ + C 「。

用电解Pb( NQ ) 2和Cu( NQ ) 2的混合溶液的方法制取 PbQ 时,
Pb 2+转化为PbQ ,
失电子，在阳极反应，结合溶液呈酸性可知阳极反应式为 2+ —
Pb + 2H2C — 2e ===PbQj + 4H
+
;同时阴极Cu 2+
放电，Cu 2+
+ 2e —===Cu 石墨电极上包裹上一层红色的铜；若不加入
Cu
(NQ ),则阴极上Pb 2+放电，Pb 2*+ 2e -===PbJ ，此时溶液中的Pb 2+不能完全转化为 PbQ , 原子利用率降低。

(4)由
题意可
PbQ=====PbQ + —^Q d 或（耐 n ） PbQ====m PbQ • n PbQ+ -Q>T ，由于失重部分就是生
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成的Q ,则有: 2 — x
n
X 32
-X 32
2 2
23^ X 100%= 4.0%或(耐 n
)X 239 X 100%= 4.0%,解得 x = 1.4 ; m ： n = 2 : 3。

答案
PbQ + 4HCI (浓)====PbCl 2+ Cl 2f+ 2H 2Q
Pb 庆 CIQ 「===PbQ+ Cl 「Pb 2+
+ 2HzQ- 2e 「===PbO M + 4H +
石墨上包上铜镀层
Pb 2+
+ 2e _===PbJ 不能有效利用Pb 2+
(4)根据 PbQ====PbQ + 字Qf ，有写X 32 = 239X 4.0%, x = 2-2391.4 根据 nPbQ ・ n PbQ 1.4 , m
將=3
m+ n ' n 0.6 3 考点二硅及其化合物
无机非金属材料
1. （2015 -课标全国卷n,
7, 6分）食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。

下列
说法错误的是（ ）
A.
硅胶可用作食品干燥剂
B. P 2O 5不可用作食品干燥剂
C. 六水氯化钙可用作食品干燥剂
D. 加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
解析 A 项，硅胶疏松多孔，吸附水分能力强，且无毒、无味、无腐蚀性，可用作食品 干燥剂，正确；B 项，P 2Q 具有吸水性，吸水生成对人体有一定危害的磷酸或偏磷酸，因 此不可用作食品干燥剂，正确；
C 项，六水氯化钙没有吸水性，不可用作食品干燥剂,
错误；D 项，加工后具有吸水性的植物纤维无毒、无味、无腐蚀性，加工后具有可用作 食品干燥剂，正确。

答案 C
2. （2015 -江苏化学，8, 2分）在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现
的是（ ）
A.
粗硅—C h SiCl 4 高—温 > Si
冋伽 冋伽 盐酉麦
B.
Mg (QH 2——>MgCl 2 (aq )
(2) (3)
NH 3 • HO 蔗糖 D.AgNO （aq ） ---- > [Ag （ NH ） 2]OH （aq ）——Ag
由解 解析 B 项，电解熔融的 MgCb 可制得镁，电解 MgC 2溶液：MgCb + 2H 2O====Mg （OH 2
J+ Hd + CI 2J 错误；C 项，FeCI 3溶液蒸干过程中发生反应：
FeCl s + 3fO=2==e （OH
3
J+ 3HCI T ，错误；D 项，蔗糖是非还原性糖，不能和银氨溶液发生银镜反应生成银， 错误。

答案 A
3. （2014 •四川理综，1, 6分）化学与生活密切相关。

下列说法不正确的是（
）
A. 乙烯可作水果的催熟剂
B. 硅胶可作袋装食品的干燥剂
C. 福尔马林可作食品的保鲜剂
D. 氢氧化铝可作胃酸的中和剂
解析福尔马林是甲醛的水溶液，甲醛有毒，不能作食品的保鲜剂。

答案 C
4. （2012 •广东理综，12, 4分）下列陈述I 、n 正确并且有因果关系的是（
）
解析 A 项，SQ 的漂白性是SQ 与有色物质结合的缘故， SQ 使溴水褪色是 SQ 与溴水发 生氧化还原反应的结果，
A 错；
B 项，SiO 2不导电，B 错；
C 项，浓HSO 可干燥气体，是
因为它有吸水性，与氧化性无关， C 错；D 项，Fe 3+有氧化性，与Cu 发生反应：2Fe 3+
+ Cu===2F （e +
+ Cu 2+
，故 D 正确。

答案 D
5. （2015 -海南化学，14, 8分）单质Z 是一种常见的半导体材料，可由
X 通过如下图所示
的路线制备。

其中 X 为Z 的氧化物；Y 为氢化物，分子结构与甲烷相似。

回答下列问题： 冈—I 葩
C.Fe
2Q 盐酸
---- FeCb (aq ) 蒸发 ---
无水FeCl 3
—酸>国——> 园
(1 )能与X发生化学反应的酸是____________________ ;由X制备MgZ的化学方程式为
(2 )由MgZ生成Y的化学方程式为 __________________________________________ ,
Y分子的电子式为________________________________________________________ 。

(3)Z、X中共价键的类型分别是__________ 、________ 。

解析根据题意，单质Z为半导体，则Z是Si元素；其氧化物为二氧化硅，SiO2可与氢氟酸反应；根据流程图可知，二氧化硅与Mg反应生成MgSi，MgSi与盐酸反应生成的Y为
氢化物，分子结构与甲烷相似，则Y的分子式是SiH4，加热分解可得到Si单质。

答案(1)氢氟酸(HF SiO2+ 2Mg====O2 f + MgSi
H
Il ： SH H
(2) MgSi + 4HCI===2MgC2+ SiW f
(3 )非极性键极性键
6. (2014 •安徽理综，27, 14分)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。

某工
厂用LiF、PCI5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下:
LiFfs)
PCI/s)
已知：HCI的沸点是一85.0 C, HF的沸点是19.5 C。

(1)___________________________________ 第①步反应中无水HF的作用是、。

反
应设备不能用玻璃材质的
原因是____________________ (用化学方程式表示)。

无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全
手册提示：如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的 ___________ 溶液冲洗。

(2)该流程需在无水条件下进行，第③步反应中
PF s极易水解，其产物为两种酸，写出PF s水解的化学方程式：_________________________________________
(3)____________________________________ 第④步分离采用的方法是;第⑤步分离尾气中___________________________________________ HF、HCl采用的方
法是______________________ 。

(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。

取样品w g，测得Li的物质的量为n mol，则该
(3)
(4)
126 样品中LiPF 6的物质的量为 __________ mol (用含w n 的代数式表示)。

解析 (1)由流程知，LiF 是固体，无水HF 是液体，二者混合得 LiHF 2饱和溶液，所以
HF 的作用是：一为反应物，二为溶剂；玻璃中有
SiO 2，而HF 能与SiO 2反应，化学方程 式为SiO 2+ 4HF===SiF d+ 2H 2Q 因为无水HF 有腐蚀性和毒性， 所以HF 沾到皮肤上，可 用2%呈弱碱性的NaHCO 溶液冲洗。

(2) PF 5极易水解，产物为两种酸，分析 PF 5和HO 的元
素组成知，产物为 HF 和HPQ ,
所以反应的化学方程式为 PE + 4H2O===3PQ + 5HF 。

(3)
第④步是把 LiPF 6 (s )和HF (I )分离，所以采用的方法是过滤；
HCI 和HF 的沸 点相差较大，二者都是气体，所以可以采用冷凝的方法分离。

(4) 由题意设：LiPF 6的物质的量为a mol , LiF 的物质的量b mol ,则有 a + b = n (Li 原子守恒)
152a + 26b = w (质量守恒)
w- 26n a = 126 (1)反应物 溶剂 SiO 2 + 4HF===SiF d + 2H 2O NaHCO
解得:
答案 (2)
(3)
(4) 126 PF 5 + 4H 2O===bP(O + 5HF
过滤冷凝 w — 26n。