2023年高考化学复习6年高考4年模拟分类汇编之碳族元素doc高中化学.docx

第五章 碳族元素  无机非金属材料 第一局部 六年高考题荟萃 2023年高考题 一、选择题 （2023全国卷1）以下表达正确的选项是 A．Li在氧气中燃烧主要生成 B．将SO2通入溶液可生成沉淀 C．将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸 D．将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+复原成Cu 【解析】A错误，因为Li在空气中燃烧只能生成Li2O,直接取材于第一册课本第二章第三节； B错误，酸性：HCl＞H2SO3＞H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀，因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑；D错误，溶液中该反响难以发生，先是：2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2CuO+H20,溶液中NH3不能复原CuO为Cu,要复原必须是枯燥的固态！C正确，强酸制弱酸，酸性：H2CO3＞HClO,反响为：CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO，直接取材于课本第一册第四章第一节； 【答案】C 【命题意图】考查无机元素及其化合物，如碱金属，氯及其化合物，碳及其化合物，硫及其化合物，氮及其化合物等A、B、C选项直接取材于高一课本，D取材于高二第一章氮族。 【点评】再次印证了以本为本的复习策略，此题四个选项就直接取材于课本，属于简单题，不重视根底，就有可能出错！ （2023山东卷）13．以下推断正确的选项是 A．SiO2 是酸性氧化物，能与NaOH溶液反响 B．Na2O、Na2O2组成元素相同，与 CO2反响产物也相同 C．CO、NO、 NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 D．新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色 解析：酸性氧化物能够跟碱反响，生成盐和水的氧化物，故A正确，因为, 与反响生成, 与反响除生成外，还生成，故B错；在空气中会发生反响，故C错；因为新制氯水中含有,故滴入少量的紫色石蕊的现象是先变红，后褪色，故D错。 答案：A （2023全国卷1）13．下面关于SiO2晶体网状结构的表达正确的选项是 A．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角 B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子 C．最小的环上，Si和O原子数之比为1：2 D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子 【解析】二氧化硅是原子晶体，结构为空间网状，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角所以A项错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环（最小环），所以D对，B、C都错误！ 【答案】D 【命题意图】考查学生的空间想象能力，和信息迁移能力，实际上第三册课本第一单元里面有结构图！ 【点评】怎样理解SiO2的结构，可从晶体硅进行转化，晶体硅与金刚石结构相似，只需将C原子换成Si原子即可，课本上有我直接拿来用，再将Si-Si键断开，参加氧即可，见： 但是假设将题目中B、B、D三个选项前面分别加上“平均每个〞，那么此题的答案就又变了，这时就要应用均摊法了，由于每个Si原子被12个环所共用，每个O原子被6个环所共用，每个Si-O键被6个环所共用，那么均摊之后在每个环上含有0.5个Si，1个O，2个Si-O键，此时那么B、D错误，C正确了，也即在1molSiO2中含有4 mol Si-O键（这是我们经常考的） 二、非选择题 （2023山东卷）32.（８分）【化学-物质结构与性质】 碳族元素包括：C、Si、 Ge、 Sn、Pb。 (1)碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过　　　　杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠　　　　结合在一起。 (2)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，那么C、Si、H的电负性由大到小的顺序为　　　　。 (3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br的键角　　　120°（填“＞〞“＜〞或“＝〞）。 (4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2-处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为　　　　　　　，每个Ba2+与　　　　个O2-配位。 解析：(1)石墨的每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合，形成无限的六边形平面网状结构，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道，并含有一个未成对电子，这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构。因碳纳米管结构与石墨类似，可得答案。 (2)共用电子对偏向电负性大的原子，故电负性：C＞H ＞Si。 (3) SnBr2分子中，Sn原子的价层电子对数目是（4+2）/2=3，配位原子数为2，故Sn原子含有故对电子，SnBr2空间构型为V型，键角小于120°。 (4)每个晶胞含有Pb4+：8×=1个，Ba2+：1个，O2-：12×=3个，故化学式为：PbBaO3。Ba2+处于晶胞中心，只有1个，O2-处于晶胞棱边中心，共12个，故每个Ba2+与12个O2-配位 答案：(1) sp2 范德华力 (2) C＞H ＞Si (3) ＜ 2023年高考题 一、选择题 1．（09广东理科根底22）以下关于硅单质及其化合物的说法正确的选项是 （ ） ①硅是构成一些岩石和矿物的根本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 答案 A 解析 光导纤维的成分是SiO2，③错；陶瓷的成分是SiO2，而不属于硅酸盐，④错。故A项正确。 2.（09安徽理科根底22）石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如下），可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。以下说法正确的选项是 （ ） A.石墨烯与石墨互为同位素 B.0.12g石墨烯中含有6.02x1022个碳原子 C石墨烯是一种有机物 D.石墨烯中的碳原子间以共价键结合 答案 D 解析 同位素的研究对象是原子，A选项错误；0.12g石墨烯的物质的量为0.01mol，所含碳原子个数为0.01NA，B选项错误；有机物一般含有碳、氢元素，C选项错误；由图示可知，石墨烯中碳原子间均为共价键结合，D选项正确。 二、非选择题 3．(09全国卷Ⅰ29） 周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。答复以下问题： （1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是 ； （2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ； （3）R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是 ； （4）这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式） ，其原因是 ； ②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 ； （5）W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反响，生成化合物W(QH2)4和HCL气体；W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反响的化学方程式（各物质用化学式表示）是 。 答案 （1）原子晶体。 （2）NO2和N2O4 （3）As2S5。 （4）①NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键,后两者构型相同，分子间作用力不同； ②电子数相同的有SiH4、PH3和H2S结构分别为正四面体，三角锥和V形。 （5）SiCl4 + 4NH3 = Si(NH2)4 + 4HCl，3Si(NH2)4 = 8NH3 + Si3N4 解析 此题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型，那么应为SiCl4或CCl4，又W与Q形成高温陶瓷，故可推断W为Si。 （1）SiO2为原子晶体。 （2）高温陶瓷可联想到Si3N4,Q为N，那么有NO2与N2O4之间的相互转化关系。 （3）Y的最高价氧化的的水化物为强酸，且与Si、N等相邻，那么只能是S。R为As，所以R的最高价化合物应为As2S5。 （4）显然x为P元素。①氢化物沸点顺序为NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键后两者构型相同，分子间作用力不同。②SiH4、PH3和H2S的电子数均为18。，结构分别为正四面体，三角锥和V形。 （5）由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质，然后配平即可。 4．（09浙江卷28） 单晶硅是信息产业中重要的根底材料。通常用碳在高温下复原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硫、磷等杂质），粗硅与氯气反响生成四氯化硅（反响温度450-500°C），四氯化硅经提纯后用氢气复原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。 相关信息如下： a.四氯化硅遇水极易水解； b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反响生成相应的氯化物； c.有关物质的物理常数见下表： 请答复以下问题： （1）写出装置A中发生反响的离子方程式 。 （2）装置A中g管的作用是 ；装置C中的试剂是 ；装置E中的h瓶需要冷却理由是 。 （3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似屡次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是 （填写元素符号）。 （4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，是铁元素复原成Fe2+ ，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化复原滴定，反响的离子方程式是： ①滴定前是否要滴加指示剂？ （填“是〞或“否〞），请说明理由 。 ②某同学称取5.000g残留物，预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液，移取25.00ml，试样溶液，用1.000×10-2mol· L-1KMnO4标准溶液滴定。到达滴定终点时，消耗标准溶液20.00ml,那么残留物中铁元素的质量分数是 。 答案 (1)MnO2 + 4H＋ + 2Cl－Mn2＋ + Cl2↑ + 2H2O (2)平衡压强 浓硫酸 使SiCl4 冷凝 (3)Al、P、Cl (4)①否；KMnO4溶液自身可作指示剂； ②4.480% 解析 制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。A装置为Cl2的制备装置，B、C装置为除杂装置。先B除去HCl，再用C（浓H2SO4）除去H2O蒸气。Cl2通入粗硅中反响，用冷水将产生SiCl4冷凝即可。 （1）制取氯气用浓盐酸和MnO2在加热条件下反响。 （2）g管是将分液漏斗与烧瓶相连，那么它们中的压强是相待的，这样便于盐酸能顺利滴下。SiCl4的沸点很低，只有57.7℃，而反响的温度达几百度，故需要冷凝收集。 （3）从物质的物理性质表可发现，AlCl3,FeCl3和PCl5均易升华，故还应还有Al、P、Cl