北京市2019版高考化學(xué) 專題十四 碳、硅及其化合物課件.ppt

專題十四碳 硅及其化合物 高考化學(xué) 北京市專用 考點(diǎn)碳 硅及其化合物A組自主命題 北京卷題組1 2017北京理綜 6 6分 古絲綢之路貿(mào)易中的下列商品 主要成分屬于無機(jī)物的是 五年高考 答案A瓷器的主要成分是硅酸鹽 屬于無機(jī)物 絲綢的主要成分是蛋白質(zhì) 屬于有機(jī)物 茶葉 中草藥的主要成分是有機(jī)物 試題評析試題除了具備科學(xué)性 體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)外 還要與時(shí)俱進(jìn) 知識(shí)歸納棉花的主要成分是纖維素 蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì) 光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2 合成纖維是有機(jī)高分子化合物 2 2017北京理綜 26 13分 TiCl4是由鈦精礦 主要成分為TiO2 制備鈦 Ti 的重要中間產(chǎn)物 制備純TiCl4的流程示意圖如下 鈦精礦粗TiCl4純TiCl4資料 TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì) 1 氯化過程 TiO2與Cl2難以直接反應(yīng) 加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行 已知 TiO2 s 2Cl2 g TiCl4 g O2 g H1 175 4kJ mol 12C s O2 g 2CO g H2 220 9kJ mol 1 沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4 g 和CO g 的熱化學(xué)方程式 氯化過程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化 根據(jù)下圖判斷 CO2生成CO反應(yīng)的 H0 填 或 判斷依據(jù) 氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放 尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸 FeCl3溶液 則尾氣的 吸收液依次是 氯化產(chǎn)物冷卻至室溫 經(jīng)過濾得到粗TiCl4混合液 則濾渣中含有 2 精制過程 粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4 示意圖如下 物質(zhì)a是 T2應(yīng)控制在 答案 13分 1 TiO2 s 2Cl2 g 2C s TiCl4 g 2CO g H 45 5kJ mol 1 隨溫度升高 CO含量增大 說明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) H2O FeCl2溶液 NaOH溶液 MgCl2 AlCl3 FeCl3 2 SiCl4高于136 低于181 解析 1 將已知的兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加 即可得出答案 觀察圖像可知 隨著溫度的升高 CO的含量增大 說明平衡向生成CO的方向移動(dòng) 所以生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) H 0 在室溫下 TiCl4 SiCl4為液態(tài) AlCl3 FeCl3 MgCl2為固態(tài)且在TiCl4中微溶或難溶 所以濾渣中應(yīng)含有AlCl3 FeCl3 MgCl2 但AlCl3 FeCl3在TiCl4中微溶 故粗TiCl4混合液中仍然會(huì)存在少量的AlCl3 FeCl3 2 TiCl4在蒸餾塔二中被蒸出 說明物質(zhì)a應(yīng)是一種沸點(diǎn)比TiCl4低的物質(zhì) 結(jié)合題給資料可知a是SiCl4 T2應(yīng)控制在136 以上 181 以下 確保TiCl4被蒸出 同時(shí)AlCl3等雜質(zhì)不能被蒸出 審題方法認(rèn)真讀題 捕捉到題目中的所有信息 依據(jù)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析 3 2015北京理綜 27 14分 研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿 是當(dāng)今海洋科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域 1 溶于海水的CO2主要以4種無機(jī)碳形式存在 其中HC占95 寫出CO2溶于水產(chǎn)生HC的方程式 2 在海洋碳循環(huán)中 通過如圖所示的途徑固碳 寫出鈣化作用的離子方程式 同位素示蹤法證實(shí)光合作用釋放出的O2只來自于H2O 用18O標(biāo)記物質(zhì)的光合作用的化學(xué)方程式如下 將其補(bǔ)充完整 CH2O x x18O2 xH2O 3 海水中溶解無機(jī)碳占海水總碳的95 以上 其準(zhǔn)確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎(chǔ) 測量溶解無機(jī)碳 可采用如下方法 氣提 吸收CO2 用N2從酸化后的海水中吹出CO2并用堿液吸收 裝置示意圖如下 將虛線框中的裝置補(bǔ)充完整并標(biāo)出所用試劑 滴定 將吸收液吸收的無機(jī)碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3 再用xmol L 1HCl溶液滴定 消耗ymLHCl溶液 海水中溶解無機(jī)碳的濃度 mol L 1 4 利用下圖所示裝置從海水中提取CO2 有利于減少環(huán)境溫室氣體含量 結(jié)合方程式簡述提取CO2的原理 用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水 合格后排回大海 處理至合格的方法是 答案 1 CO2 H2OH2CO3 H2CO3H HC 2 2HC Ca2 CaCO3 CO2 H2O xCO22xO 3 4 a室 2H2O 4e 4H O2 H 通過陽離子膜進(jìn)入b室 發(fā)生反應(yīng) H HCCO2 H2O c室的反應(yīng) 2H2O 2e 2OH H2 用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)至接近裝置入口海水的pH 解析 3 向盛有海水的裝置中通入N2應(yīng)長進(jìn)短出 酸化海水應(yīng)用難揮發(fā)的H2SO4 由NaHCO3 HClNaCl CO2 H2O可以看出 n NaHCO3 n HCl c C mol L 1 4 a室為陽極室 H2O放電生成的H 可通過陽離子膜進(jìn)入b室與HC反應(yīng)產(chǎn)生CO2 c室為陰極室 H2O放電生成OH 使c室溶液呈堿性 故用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)至接近裝置入口海水的pH后 再將其排回大海 審題技巧認(rèn)真讀題 看懂圖示 正確分析反應(yīng)的原理 思路分析 4 在電解池中 依據(jù)電源的正負(fù)極判斷出a室為陽極室 水在a室失去電子生成氧氣 同時(shí)產(chǎn)生H H 通過陽離子膜進(jìn)入b室與HC反應(yīng)生成CO2 c室是陰極室 水在c室得到電子生成氫氣 同時(shí)產(chǎn)生OH 評析本題以研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿為載體 考查了方程式的書寫 物質(zhì)的分離與提取 電化學(xué) 化學(xué)計(jì)算等 綜合性較強(qiáng) 有難度但不失基礎(chǔ) 4 2018江蘇單科 1 2分 CO2是自然界碳循環(huán)中的重要物質(zhì) 下列過程會(huì)引起大氣中CO2含量上升的是 A 光合作用B 自然降雨C 化石燃料的燃燒D 碳酸鹽的沉積 B組統(tǒng)一命題 省 區(qū) 市 卷題組 答案C本題考查CO2排放對環(huán)境影響的相關(guān)知識(shí) A項(xiàng) 光合作用會(huì)吸收CO2放出O2 B項(xiàng) 自然降雨對大氣中的CO2含量影響不大 D項(xiàng) 碳酸鹽的沉積對大氣中的CO2含量影響不大 知識(shí)拓展植物的光合作用吸收CO2 植物的呼吸作用會(huì)釋放CO2 5 2016課標(biāo) 7 6分 下列有關(guān)燃料的說法錯(cuò)誤的是 A 燃料燃燒產(chǎn)物CO2是溫室氣體之一B 化石燃料完全燃燒不會(huì)造成大氣污染C 以液化石油氣代替燃油可減少大氣污染D 燃料不完全燃燒排放的CO是大氣污染物之一 答案B化石燃料包括煤 石油 天然氣等 完全燃燒也會(huì)產(chǎn)生SO2等污染性氣體 故B項(xiàng)錯(cuò)誤 解題關(guān)鍵化石燃料燃燒可以產(chǎn)生二氧化硫等氣體 會(huì)污染空氣 易形成硫酸型酸雨 易錯(cuò)警示化石燃料中不僅含C H元素 還含有少量的N S等元素 6 2015課標(biāo) 7 6分 食品干燥劑應(yīng)無毒 無味 無腐蝕性及環(huán)境友好 下列說法錯(cuò)誤的是 A 硅膠可用作食品干燥劑B P2O5不可用作食品干燥劑C 六水氯化鈣可用作食品干燥劑D 加工后具有吸水性的植物纖維可用作食品干燥劑 答案CCaCl2 6H2O為結(jié)晶水合物 不能繼續(xù)吸水 故不可用作食品干燥劑 C項(xiàng)錯(cuò)誤 硅膠 加工后具有吸水性的植物纖維均可用作食品干燥劑 A D項(xiàng)正確 P2O5吸水生成的磷酸有一定的毒性 故不可用作食品干燥劑 B項(xiàng)正確 思路分析干燥劑能除去潮濕物質(zhì)中的部分或全部水分 一般具有較強(qiáng)的吸水性 知識(shí)拓展常用的酸性干燥劑 濃硫酸 P2O5 中性干燥劑 無水氯化鈣 堿性干燥劑 堿石灰 7 2014課標(biāo) 7 6分 下列過程沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是 A 用活性炭去除冰箱中的異味B 用熱堿水清除炊具上殘留的油污C 用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果D 用含硅膠 鐵粉的透氣小袋與食品一起密封包裝 答案AA項(xiàng) 用活性炭去除冰箱中的異味利用了吸附原理 沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B項(xiàng) 熱堿水使得油脂發(fā)生水解反應(yīng)而變得易清除 C項(xiàng) KMnO4能吸收成熟水果釋放的乙烯 從而起到保鮮水果的目的 D項(xiàng) 硅膠起干燥作用 而鐵粉是脫氧劑 會(huì)與O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 8 2014四川理綜 1 6分 化學(xué)與生活密切相關(guān) 下列說法不正確的是 A 乙烯可作水果的催熟劑B 硅膠可作袋裝食品的干燥劑C 福爾馬林可作食品的保鮮劑D 氫氧化鋁可作胃酸的中和劑 答案C福爾馬林是甲醛的水溶液 可防腐 有毒 不可用作食品的保鮮劑 C項(xiàng)錯(cuò)誤 9 2014課標(biāo) 8 6分 化學(xué)與社會(huì) 生活密切相關(guān) 對下列現(xiàn)象或事實(shí)的解釋正確的是 答案C生活中常用熱的純堿溶液洗去油污 其原因不是Na2CO3與油污直接發(fā)生反應(yīng) 而是純堿水解使溶液呈堿性 油污在堿性條件下水解生成可溶于水的高級脂肪酸鹽和甘油 A錯(cuò)誤 漂白粉在空氣中久置變質(zhì) 是因?yàn)榘l(fā)生了反應(yīng) Ca ClO 2 CO2 H2OCaCO3 2HClO 2HClO2HCl O2 B錯(cuò)誤 K2CO3與NH4Cl混合使用 因發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)生成NH3而降低肥效 C正確 FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作的反應(yīng)原理是2FeCl3 Cu2FeCl2 CuCl2 D錯(cuò)誤 10 2018天津理綜 7節(jié)選 下圖中反應(yīng) 是制備SiH4的一種方法 其副產(chǎn)物MgCl2 6NH3是優(yōu)質(zhì)的鎂資源 回答下列問題 1 MgCl2 6NH3所含元素的簡單離子半徑由小到大的順序 H 除外 Mg在元素周期表中的位置 Mg OH 2的電子式 2 A2B的化學(xué)式為 反應(yīng) 的必備條件是 上圖中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 3 在一定條件下 由SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料 寫化學(xué)式 4 為實(shí)現(xiàn)燃煤脫硫 向煤中加入漿狀Mg OH 2 使燃燒產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的Mg化合物 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 答案 1 r H r Mg2 r N3 r Cl 第三周期 A族 2 Mg2Si熔融 電解NH3 NH4Cl 3 SiC 4 2Mg OH 2 2SO2 O22MgSO4 2H2O 解析 1 H 只有原子核 N3 Mg2 有兩個(gè)電子層 當(dāng)電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí) 原子序數(shù)越大離子半徑越小 Cl 有三個(gè)電子層 故離子半徑 r H r Mg2 r N3 r Cl Mg OH 2是離子化合物 其電子式為 2 由反應(yīng) 產(chǎn)物逆推可知A2B由Mg Si組成 故化學(xué)式為Mg2Si 電解熔融MgCl2可制取Mg 反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCl2 熔融 Mg Cl2 反應(yīng)過程中生成的NH3 NH4Cl可以是反應(yīng) 的反應(yīng)物 故二者可以循環(huán)使用 3 依據(jù)原子守恒可知SiH4與CH4反應(yīng)生成H2和SiC SiC俗稱金剛砂 是一種固體耐磨材料 4 SO2轉(zhuǎn)化為MgSO4 反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg OH 2 2SO2 O22MgSO4 2H2O 11 2017課標(biāo) 26 14分 水泥是重要的建筑材料 水泥熟料的主要成分為CaO SiO2 并含有一定量的鐵 鋁和鎂等金屬的氧化物 實(shí)驗(yàn)室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示 回答下列問題 1 在分解水泥樣品過程中 以鹽酸為溶劑 氯化銨為助溶劑 還需加入幾滴硝酸 加入硝酸的目的是 還可使用代替硝酸 2 沉淀A的主要成分是 其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng) 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3 加氨水過程中加熱的目的是 沉淀B的主要成分為 寫化學(xué)式 4 草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2SO4處理后 用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 通過測定草酸的量可間接獲知鈣的含量 滴定反應(yīng)為 Mn H H2C2O4Mn2 CO2 H2O 實(shí)驗(yàn)中稱取0 400g水泥樣品 滴定時(shí) 消耗了0 0500mol L 1的KMnO4溶液36 00mL 則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 答案 1 將樣品中可能存在的Fe2 氧化為Fe3 H2O2 2 SiO2 或H2SiO3 SiO2 4HFSiF4 2H2O 或H2SiO3 4HFSiF4 3H2O 3 防止膠體生成 易沉淀分離Al OH 3Fe OH 3 4 45 0 解析 1 水泥樣品中可能含有Fe2 酸溶時(shí)加入幾滴硝酸可將Fe2 氧化為Fe3 將Fe2 氧化為Fe3 的氧化劑還可以選擇H2O2 該氧化劑的還原產(chǎn)物為H2O 不會(huì)引入其他雜質(zhì) 2 SiO2不溶于鹽酸 硝酸等強(qiáng)酸 但可溶于氫氟酸 3 Fe3 Al3 在沉淀的過程中容易形成膠體而無法沉淀分離 采取加熱的方法可加速微粒凝聚形成Fe OH 3 Al OH 3沉淀 從而易于分離 pH為4 5時(shí)Al3 Fe3 可完全沉淀 而Mg2 Ca2 不沉淀 故沉淀B的主要成分為Al OH 3 Fe OH 3 4 配平方程式可得對應(yīng)關(guān)系式 2KMnO4 5H2C2O4 5CaC2O4 5Ca2 2mol5 40g0 0500 36 00 10 3molm Ca2 m Ca2 0 180g故 Ca2 100 45 0 12 2016江蘇單科 1 2分 大氣中CO2含量的增加會(huì)加劇 溫室效應(yīng) 下列活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致大氣中CO2含量增加的是 A 燃燒煤炭供熱B 利用風(fēng)力發(fā)電C 增加植被面積D 節(jié)約用水用電 C組教師專用題組 答案A煤炭燃燒供熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生CO2 13 2014廣東理綜 32 16分 石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用 某初級石墨中含SiO2 7 8 Al2O3 5 1 Fe2O3 3 1 和MgO 0 5 等雜質(zhì) 設(shè)計(jì)的提純與綜合利用工藝如下 注 SiCl4的沸點(diǎn)為57 6 金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150 1 向反應(yīng)器中通入Cl2前 需通一段時(shí)間N2 主要目的是 2 高溫反應(yīng)后 石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物 氣體 中的碳氧化物主要為 由氣體 中某物質(zhì)得到水玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為 3 步驟 為 攪拌 所得溶液 中的陰離子有 4 由溶液 生成沉淀 的總反應(yīng)的離子方程式為 100kg初級石墨最多可獲得 的質(zhì)量為kg 5 石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐 完成下圖防腐示意圖 并作相應(yīng)標(biāo)注 答案 1 排出空氣 減少C的損失 2 COSiCl4 6NaOHNa2SiO3 4NaCl 3H2O 3 過濾Al 或 Al OH 4 Cl OH 4 Al CH3COOCH2CH3 2H2OCH3COO CH3CH2OH Al OH 3 或 Al OH 4 CH3COOCH2CH3CH3COO CH3CH2OH Al OH 3 7 8 5 解析 1 因?yàn)楦邷貤l件下 C和O2能發(fā)生反應(yīng) 所以需排出空氣 防止干擾實(shí)驗(yàn) 2 2C SiO2Si 2CO 所以氣體 中的碳氧化物主要為CO 水玻璃為Na2SiO3的水溶液 則氣體 及氣體 中含Si元素的成分只能是SiCl4 因此可得SiCl4 6NaOHNa2SiO3 4NaCl 3H2O 3 固體 中主要成分為AlCl3 FeCl3 MgCl2 加過量NaOH后生成NaAlO2 NaCl Fe OH 3 Mg OH 2 Fe OH 3 Mg OH 2皆難溶 所以必須過濾才能得到溶液 溶液 中的陰離子有OH Al Cl 4 溶液 中含Na OH Al Cl 加入乙酸乙酯 加熱后 能生成沉淀的只能是Al 反應(yīng)條件是加熱不是灼燒 所以沉淀應(yīng)為Al OH 3而不是Al2O3 離子方程式為Al 2H2OAl OH 3 OH 初級石墨中含Al2O35 1 依據(jù)鋁原子守恒可知100kg初級石墨最多可獲得沉淀 的質(zhì)量為 2 78g mol 1 7 8kg 5 用石墨作電極防止銅件的電化學(xué)腐蝕 應(yīng)采用外加電流的陰極保護(hù)法 銅件作陰極 石墨作陽極 14 2014安徽理綜 27 14分 LiPF6是鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的電解質(zhì) 某工廠用LiF PCl5為原料 低溫反應(yīng)制備LiPF6 其流程如下 已知 HCl的沸點(diǎn)是 85 0 HF的沸點(diǎn)是19 5 1 第 步反應(yīng)中無水HF的作用是 反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是 用化學(xué)方程式表示 無水HF有腐蝕性和毒性 工廠安全手冊提示 如果不小心將HF沾到皮膚上 可立即用2 的溶液沖洗 2 該流程需在無水條件下進(jìn)行 第 步反應(yīng)中PF5極易水解 其產(chǎn)物為兩種酸 寫出PF5水解的化學(xué)方程式 3 第 步分離采用的方法是 第 步分離尾氣中HF HCl采用的方法是 4 LiPF6產(chǎn)品中通?；煊猩倭縇iF 取樣品wg 測得Li的物質(zhì)的量為nmol 則該樣品中LiPF6的物質(zhì)的量為mol 用含w n的代數(shù)式表示 答案 1 反應(yīng)物溶劑SiO2 4HFSiF4 2H2ONaHCO3 2 PF5 4H2OH3PO4 5HF 3 過濾冷凝 4 本題部分小題屬于開放試題 合理答案均給分 解析 1 由流程知 LiF是固體 無水HF是液體 二者混合得LiHF2飽和溶液 所以HF的作用是 一為反應(yīng)物 二為溶劑 玻璃中有SiO2 而HF能與SiO2反應(yīng) 化學(xué)方程式為SiO2 4HFSiF4 2H2O 因?yàn)闊o水HF有腐蝕性和毒性且HF水溶液顯酸性 所以HF沾到皮膚上 可用2 呈弱堿性的NaHCO3溶液沖洗 2 PF5極易水解 產(chǎn)物為兩種酸 分析PF5和H2O的元素組成知 產(chǎn)物為HF和H3PO4 所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為 PF5 4H2OH3PO4 5HF 3 第 步是把LiPF6 s 和HF l 分離 所以采用的方法是過濾 HCl和HF的沸點(diǎn)相差較大 二者都是氣體 所以可以采用冷凝的方法分離 4 設(shè)LiPF6的物質(zhì)的量為amol LiF的物質(zhì)的量為bmol 則有 解得 a 15 2013課標(biāo) 27 15分 鋰離子電池的應(yīng)用很廣 其正極材料可再生利用 某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰 LiCoO2 導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等 充電時(shí) 該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C xLi xe LixC6 現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源 部分條件未給出 回答下列問題 1 LiCoO2中 Co元素的化合價(jià)為 2 寫出 正極堿浸 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 3 酸浸 一般在80 下進(jìn)行 寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式 可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液 但缺點(diǎn)是 4 寫出 沉鈷 過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 5 充放電過程中 發(fā)生LiCoO2與Li1 xCoO2之間的轉(zhuǎn)化 寫出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式 6 上述工藝中 放電處理 有利于鋰在正極的回收 其原因是 在整個(gè)回收工藝中 可回收到的金屬化合物有 填化學(xué)式 答案 1 3 2 2Al 2OH 6H2O2Al OH 3H2 3 2LiCoO2 3H2SO4 H2O2Li2SO4 2CoSO4 O2 4H2O 2H2O22H2O O2 有氯氣生成 污染較大 4 CoSO4 2NH4HCO3CoCO3 NH4 2SO4 H2O CO2 5 Li1 xCoO2 LixC6LiCoO2 6C 6 Li 從負(fù)極中脫出 經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中Al OH 3 CoCO3 Li2SO4 解析 1 LiCoO2中 Li為 1價(jià) O為 2價(jià) 根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可計(jì)算出Co的化合價(jià)為 3價(jià) 2 正極堿浸 時(shí) 其中的鋁箔可與NaOH溶液反應(yīng) 離子方程式為2Al 2OH 6H2O2Al OH 3H2 或2Al 2OH 2H2O2Al 3H2 3 從工藝流程圖知 酸浸 后LiCoO2中 3價(jià)的Co轉(zhuǎn)化為CoSO4 化合價(jià)降低 可推知H2O2中氧元素化合價(jià)升高 轉(zhuǎn)化為O2 故可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為2LiCoO2 3H2SO4 H2O2Li2SO4 2CoSO4 O2 4H2O H2O2不穩(wěn)定 會(huì)發(fā)生分解反應(yīng) 2H2O22H2O O2 LiCoO2能將H2O2氧化生成O2 說明LiCoO2的氧化性比H2O2強(qiáng) 故用鹽酸代替混合液時(shí) LiCoO2會(huì)將HCl中 1價(jià)的氯氧化生成Cl2 污染空氣 4 觀察工藝流程圖可寫出 沉鈷 過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式 CoSO4 2NH4HCO3CoCO3 NH4 2SO4 CO2 H2O 5 依題意可寫出充電時(shí) 電池正極的電極反應(yīng)式為LiCoO2 xe Li1 xCoO2 xLi 與題給負(fù)極反應(yīng)式相加即得充電時(shí)總反應(yīng) LiCoO2 6CLixC6 Li1 xCoO2 其逆反應(yīng)就是電池放電的總反應(yīng) 6 電池放電時(shí) Li 從負(fù)極中脫出 經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動(dòng)生成正極材料LiCoO2 故 放電處理 有利于鋰在正極的回收 觀察整個(gè)回收工藝流程圖 可知可回收到的金屬化合物有Al OH 3 CoCO3和Li2SO4 A組2016 2018年高考模擬 基礎(chǔ)題組 三年模擬 考點(diǎn)碳 硅及其化合物1 2018北京朝陽一模 6 吉州窯黑釉木葉紋盞是中華名瓷 傳統(tǒng)制作過程如下 其中以化學(xué)反應(yīng)為主的是 答案D踩泥 拉坯 上釉均為物理變化 燒制過程以化學(xué)反應(yīng)為主 2 2018北京海淀一模 6 平昌冬奧會(huì) 北京8分鐘 主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)用石墨烯制作了 20 能發(fā)熱4h的智能服飾 用鋁合金管材和碳纖維制作了高2 35m 重量僅為10kg的熊貓木偶 向世界展現(xiàn)了新時(shí)代的中國形象 下列說法中不正確的是 A 石墨烯是能導(dǎo)熱的金屬材料B 鋁合金是密度較低的金屬材料C 碳纖維是耐低溫的無機(jī)非金屬材料 D 新型材料種類多 用途廣 答案A石墨烯屬于新型無機(jī)非金屬材料 3 2018北京豐臺(tái)期末 3 下列變化中 發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是 A 用晶體Si制作半導(dǎo)體B 煅燒石灰石制備生石灰C 用Na2O2作呼吸面具供氧劑D 用可溶性鋁鹽處理水中懸浮物 答案CA項(xiàng) 用晶體Si制作半導(dǎo)體 沒有生成新物質(zhì) 不是化學(xué)變化 B項(xiàng) 煅燒石灰石制備生石灰 沒有元素化合價(jià)變化 不屬于氧化還原反應(yīng) C項(xiàng) 用Na2O2作呼吸面具供氧劑 1價(jià)的氧元素部分升高為0價(jià) 部分降低為 2價(jià) 屬于氧化還原反應(yīng) D項(xiàng) 用可溶性鋁鹽處理水中懸浮物 利用的是鋁離子水解生成的氫氧化鋁膠體的吸附性 沒有元素化合價(jià)變化 不屬于氧化還原反應(yīng) 4 2018北京密云階段測試 5 下列關(guān)于硅及其化合物的說法不正確的是 A 水玻璃可用作木材防火劑B 硅是制造光導(dǎo)纖維的材料C 硅是制造太陽能電池的常用材料D 硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素 答案BB項(xiàng) 二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的材料 5 2018北京海淀期中 3 下列關(guān)于硅及其化合物的說法不正確的是 A 高純硅具有良好的半導(dǎo)體性能 可制成硅芯片 光電池 光導(dǎo)纖維等B 二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng) 可用氫氟酸刻蝕玻璃C 向硅酸鈉溶液中滴加稀鹽酸有不溶物生成 實(shí)驗(yàn)室可用該方法制備硅酸D 硅膠 由硅酸凝膠經(jīng)干燥 脫水制得 常用作食品 藥品等的干燥劑 答案AA項(xiàng) 制備硅芯片和光電池的主要原料為高純硅 光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅 6 2017北京東城期末 1 材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ) 下列物品所用材料的主要成分是有機(jī)高分子化合物的是 答案DA項(xiàng) 青銅器是合金 屬于金屬材料 B項(xiàng) 瓷器是陶瓷 屬于硅酸鹽材料 C項(xiàng) 鋼化玻璃是復(fù)合材料 D項(xiàng) 滌綸屬于有機(jī)高分子化合物 7 2016北京海淀二模 7 海洋中的珊瑚蟲經(jīng)如下反應(yīng)形成石灰石外殼 進(jìn)而形成珊瑚 Ca2 2HCCaCO3 H2O CO2 與珊瑚蟲共生的藻類會(huì)消耗海洋中的CO2 氣候變暖 溫室效應(yīng)的加劇干擾了珊瑚蟲的生長 甚至致其死亡 下列說法不合理的是 A 共生藻類消耗CO2 有利于珊瑚的形成B 海洋中CO2濃度升高 抑制了珊瑚的形成C 溫度升高會(huì)增大CO2在海水中的溶解度 抑制了珊瑚的形成D 將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇等化工原料 有助于緩解溫室效應(yīng) 答案C溫度升高 氣體溶解度減小 海洋中二氧化碳減少 平衡Ca2 2HCCaCO3 H2O CO2正向移動(dòng) 有利于形成珊瑚 8 2017北京朝陽一模 26 我國每年產(chǎn)生的廢舊鉛蓄電池約330萬噸 從含鉛廢料 PbSO4 PbO2 PbO等 中回收鉛 實(shí)現(xiàn)鉛的再生 意義重大 一種回收鉛的工藝流程如下 1 鉛蓄電池放電時(shí) PbO2作極 2 過程 已知 PbSO4 PbCO3的溶解度 20 曲線見圖1 Na2SO4 Na2CO3的溶解度曲線見圖2 根據(jù)圖1寫出過程 的離子方程式 生產(chǎn)過程中的溫度應(yīng)保持在40 若溫度降低 PbSO4的轉(zhuǎn)化速率下降 根據(jù)圖2 解釋原因 溫度降低 反應(yīng)速率降低 請你提出一種合理解釋 若生產(chǎn)過程中溫度低于40 所得固體中含有較多Na2SO4雜質(zhì) 原因是 3 過程 發(fā)生反應(yīng)2PbO2 H2C2O42PbO H2O2 2CO2 實(shí)驗(yàn)中檢測到有大量O2放出 推測PbO2氧化了H2O2 通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一推測 實(shí)驗(yàn)方案是 已知 PbO2為棕黑色固體 PbO為橙黃色固體 4 過程 將PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中 得到含Na2PbCl4的電解液 電解Na2PbCl4溶液 生成Pb 如圖3 圖3 陰極的電極反應(yīng)式是 電解一段時(shí)間后 Na2PbCl4濃度極大下降 為了恢復(fù)其濃度且實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用 陰極區(qū)采取的方法是 答案 1 正 2 PbSO4 s C aq PbCO3 s S aq 溫度降低 Na2CO3溶解度降低 使溶液中c C 降低 反應(yīng)速率降低 溫度低于40 時(shí) 溫度降低 平衡 Na2SO4 s 2Na aq S aq 逆向移動(dòng) 產(chǎn)生較多Na2SO4固體雜質(zhì) 3 取少量PbO2于試管中 向其中滴加H2O2溶液 產(chǎn)生可使帶火星木條復(fù)燃的氣體 同時(shí)棕黑色固體變?yōu)槌赛S色 證實(shí)推測正確 4 PbC 2e Pb 4Cl 向陰極區(qū)電解液中加入適量的PbO粗品 解析 1 鉛蓄電池放電時(shí) PbO2得電子 作正極 2 由圖1可知 PbCO3比PbSO4更難溶 所以PbSO4可轉(zhuǎn)化為PbCO3 溫度降低時(shí) Na2CO3的溶解度減小 則溶液中c C 降低 所以反應(yīng)速率降低 由圖2可知 溫度低于40 時(shí) Na2SO4的溶解度較小 所以所得固體中會(huì)含有較多Na2SO4雜質(zhì) 4 由題目信息可知 陰極上PbC放電生成Pb 電極反應(yīng)式為PbC 2e Pb 4Cl 電解一段時(shí)間后 陰極區(qū)電解液中含有HCl和NaCl 要恢復(fù)PbC的濃度 向陰極區(qū)電解液中加入適量PbO粗品即可 1 2018北京豐臺(tái)一模 6 化學(xué)與人類社會(huì)的生產(chǎn) 生活有著密切聯(lián)系 下列敘述中不正確的是 B組2016 2018年高考模擬 綜合題組時(shí)間 30分鐘分值 65分 一 選擇題 每題5分 共10分 答案BA項(xiàng) 氧化鐵為紅色 俗稱鐵紅 難溶于水 常用作紅色油漆和涂料 B項(xiàng) 鈣鈦礦太陽能電池可把太陽能轉(zhuǎn)化為電能 C項(xiàng) SiO2超分子納米管屬于無機(jī)非金屬材料 D項(xiàng) 石墨烯發(fā)熱服有電熱轉(zhuǎn)化性能 易錯(cuò)警示太陽能電池能把太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能 原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 2 2018北京海淀零模 7 下列反應(yīng)中 CO2作氧化劑的是 A CO2被過氧化鈉固體吸收 有氧氣生成B 鎂條在CO2中燃燒 有黑色固體生成C 將足量CO2通入氨水中 有碳酸氫銨生成D 將CO2通入苯酚鈉溶液中 有白色渾濁物生成 答案BA項(xiàng) CO2被過氧化鈉固體吸收 反應(yīng)中CO2既不是氧化劑又不是還原劑 B項(xiàng) 鎂條在CO2中燃燒生成碳和氧化鎂 其中CO2是氧化劑 鎂是還原劑 C項(xiàng) 將足量CO2通入氨水中 生成碳酸氫銨 沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng) D項(xiàng) 將CO2通入苯酚鈉溶液中 有白色渾濁物苯酚生成 沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng) 思路分析寫出各個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式 標(biāo)出變價(jià)元素的化合價(jià) 按照氧化還原反應(yīng)的基本概念判斷 3 2018北京東城一模 27 13分 氫氣作為清潔能源有著廣闊的應(yīng)用前景 含硫天然氣制備氫氣的流程如下 請回答下列問題 轉(zhuǎn)化脫硫 將天然氣壓入吸收塔 30 時(shí) 在T F菌作用下 酸性環(huán)境中脫硫過程示意圖如下 1 過程 中H2S發(fā)生了 選填 氧化 或 還原 反應(yīng) 二 非選擇題 共55分 2 過程 的離子方程式是 3 已知 Fe3 在pH 1 9時(shí)開始沉淀 pH 3 2時(shí)沉淀完全 30 時(shí) 在T F菌作用下 不同pH的FeSO4溶液中Fe2 的氧化速率如下表 請結(jié)合以上信息 判斷工業(yè)脫硫應(yīng)選擇的最佳pH范圍 并說明原因 蒸氣轉(zhuǎn)化 在催化劑的作用下 水蒸氣將CH4氧化 結(jié)合下圖回答問題 4 該過程的熱化學(xué)方程式是 比較壓強(qiáng)p1和p2的大小關(guān)系 p1p2 選填 或 CO變換 500 時(shí) CO進(jìn)一步與水反應(yīng)生成CO2和H2 H2提純 將CO2和H2分離得到H2的過程示意圖如下 5 吸收池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 結(jié)合電極反應(yīng)式 簡述K2CO3溶液的再生原理 答案 1 氧化 2 4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O 3 1 5 pH 5 CO2 H2O C2HC 陰極反應(yīng) 2H2O 2e H2 2OH OH HCC H2O 使K2CO3溶液得以再生 解析 1 由圖示可知 過程 中H2S轉(zhuǎn)化為S S元素的化合價(jià)升高 H2S發(fā)生了氧化反應(yīng) 2 由圖示可知 過程 是FeSO4和氧氣反應(yīng)生成Fe2 SO4 3 注意此脫硫過程在酸性環(huán)境中進(jìn)行 故過程 的離子方程式是4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O 3 由已知信息 可知 Fe3 在pH 1 9時(shí)開始沉淀 會(huì)導(dǎo)致Fe3 濃度降低 則Fe2 濃度也會(huì)降低 Fe2 氧化速率降低 故pH應(yīng)該小于1 9 由已知信息 中的數(shù)據(jù)可知 pHp2 5 由流程圖可知吸收池中用K2CO3溶液吸收CO2 則吸收池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為C CO2 H2O2HC 惰性電極電解池中的電解質(zhì)溶液是KHCO3溶液 陰極反應(yīng)為2H2O 2e H2 2OH 陰極附近c(diǎn) OH 增大 OH 和HC反應(yīng)生成C 離子方程式為OH HCC H2O K 向陰極遷移 使K2CO3溶液得以再生 思路分析 2 認(rèn)真分析反應(yīng)過程示意圖 找出反應(yīng)物和生成物 寫出離子方程式 3 仔細(xì)閱讀已知信息 篩選有用信息 結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析推理 4 觀察圖像 結(jié)合平衡移動(dòng)原理作出判斷 4 2017北京朝陽期中 17 13分 硅材料是微電子工業(yè)和太陽能發(fā)電的基礎(chǔ)材料 以二氧化硅為原料制備純硅的方法主要有熱還原法和熔鹽電解法等 1 非金屬熱還原法 工業(yè)上以石英砂 含SiO2 焦炭為原料 高溫熔煉制得工業(yè)硅 流程如下 石英砂粗硅SiCl4純硅 鹵素 X2 都能與Si反應(yīng)生成SiX4 從原子結(jié)構(gòu)角度解釋原因 中事實(shí)不能作為 碳的非金屬性比硅強(qiáng) 的證據(jù) 理由是 2 金屬熱還原法 實(shí)驗(yàn)室中可將金屬鎂與足量二氧化硅的微細(xì)粉末混合加熱而制得硅 流程如下 SiO2粗硅純硅 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 已知 Si在常溫下很難被氫氟酸腐蝕 MgF2 氟化鎂 難溶于水和氫氟酸 請?jiān)O(shè)計(jì) 中分離提純的實(shí)驗(yàn) 按上圖形式呈現(xiàn) 3 熔鹽電解法 采用CaCl2為熔鹽體系 由SiO2直接電解制得純硅 裝置圖如下 判斷N為電源正極的理由是 制得硅的電極反應(yīng)式為 答案 1 硅原子最外層有4個(gè)e 鹵素原子最外層有7個(gè)e 該反應(yīng)中C表現(xiàn)還原性 其他答案合理給分 2 SiO2 2Mg2MgO Si 3 石墨電極上O2 失電子生成O2 SiO2 4e Si 2O2 解析 1 鹵素原子最外層有7個(gè)e 硅原子最外層有4個(gè)e 故每個(gè)Si原子可以和4個(gè)X原子形成共價(jià)鍵 比較元素的非金屬性可以利用其單質(zhì)的氧化性 而在反應(yīng) 中C表現(xiàn)還原性 2 由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知Mg與SiO2的反應(yīng)為置換反應(yīng) 所得的粗硅中含有Si SiO2 MgO 可以先利用鹽酸除去MgO 再在常溫下加入氫氟酸除去SiO2 從而得到純硅 3 O2 在石墨電極上失電子生成O2 則石墨電極為陽極 故N為電源的正極 陰極上SiO2得到電子生成單質(zhì)Si 電極反應(yīng)式為SiO2 4e Si 2O2 審題技巧注意題目要求 如 從原子結(jié)構(gòu)角度解釋 等 解題關(guān)鍵明確Si SiO2 MgO的性質(zhì)差異 選用合適的試劑分離提純是解題的關(guān)鍵 5 2017北京西城二模 26 14分 MnSO4在工業(yè)中有重要應(yīng)用 用軟錳礦漿 主要成分為MnO2和水 含有Fe2O3 FeO Al2O3和少量PbO等雜質(zhì) 浸出制備MnSO4 其過程如下 向軟錳礦漿中通入SO2 錳 鐵 鋁 鉛元素以離子形式浸出 測得浸出液的pH 2 向浸出液中加MnO2 充分反應(yīng)后 加入石灰乳 調(diào)溶液pH 4 7 再加入陽離子吸附劑 靜置后過濾 濾液蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 獲得MnSO4晶體 資料 部分陽離子形成氫氧化物沉淀的pH 1 中向軟錳礦漿中通入SO2生成MnSO4 該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 2 中加入MnO2的主要目的是 調(diào)溶液pH 4 7 生成的沉淀中主要含有和少量CaSO4 3 中加入陽離子吸附劑 主要除去的離子是 4 用惰性電極電解MnSO4溶液 可以制得高活性MnO2 電解MnSO4溶液的離子方程式是 高活性MnO2可用于催化降解甲醛 有關(guān)微粒的變化如下圖所示 其中X是 總反應(yīng)的化學(xué)方程式是 答案 1 SO2 MnO2MnSO4 2 將Fe2 氧化為Fe3 Fe OH 3 Al OH 3 3 Pb2 Ca2 4 Mn2 2H2OMnO2 H2 2H HCHCHO O2CO2 H2O 解析 1 MnO2具有氧化性 SO2具有還原性 二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnSO4 化學(xué)方程式是SO2 MnO2MnSO4 2 浸出液中含有Fe2 加入MnO2可將Fe2 氧化為Fe3 結(jié)合各種陽離子形成氫氧化物沉淀的pH知 調(diào)溶液pH 4 7 生成的沉淀中除少量CaSO4外 還含有Fe OH 3 Al OH 3 3 除去Fe3 Al3 后的溶液中含有的陽離子主要有Mn2 Pb2 和Ca2 故加入陽離子吸附劑的目的是除去Pb2 和Ca2 4 用惰性電極電解MnSO4溶液制得高活性MnO2 故Mn2 在陽極失去電子生成MnO2 水在陰極得到電子生成氫氣 總反應(yīng)的離子方程式是Mn2 2H2OMnO2 H2 2H X為 CHO與反應(yīng)的產(chǎn)物 且與H 反應(yīng)生成CO2和H2O 故X是HC 觀察圖像可知 反應(yīng)物為O2和HCHO 生成物為CO2和H2O 故總反應(yīng)的化學(xué)方程式是HCHO O2CO2 H2O 思路分析注意已知資料的利用 看清圖中的箭頭指向 弄懂反應(yīng)的原理 結(jié)合所學(xué)知識(shí)解答 6 2016北京豐臺(tái)一模 26 15分 碳循環(huán)與人類的生存息息相關(guān) 如圖1 請回答下列問題 圖1 1 下列說法正確的是 A CO2過度排放將導(dǎo)致酸雨B 植物的光合作用有利于維持大氣中O2和CO2的平衡C 煤和石油的主要成分是有機(jī)物 D 碳循環(huán)過程中 碳元素均被氧化 2 動(dòng)物通過呼吸作用將葡萄糖轉(zhuǎn)化為CO2的化學(xué)方程式為 3 測定煤或石油的含碳量 將ag樣品充分燃燒 測定所得氣體 CO2 SO2 NO2 N2 中CO2的含量 實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示 所用試劑均過量 圖2 裝置A的作用是 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后 還需要向裝置中通入N2 其目的是 用xmol L鹽酸滴定裝置B中過量的Ba OH 2 消耗ymL鹽酸 樣品 ag 中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 列出計(jì)算式 4 將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇 既可減少CO2的排放 又可節(jié)約能源 轉(zhuǎn)化過程涉及如下反應(yīng) 反應(yīng) CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H1 49 1kJ mol反應(yīng) CO2 g H2 g CO g H2O g H2反應(yīng) CO g 2H2 g CH3OH g H3 90 0kJ mol H2 在圖3中畫出不同溫度下 T1 T2 反應(yīng) 中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強(qiáng)變化的關(guān)系圖 請?jiān)趫D上標(biāo)注溫度T1 T2 圖3 答案 1 BC 2 C6H12O6 6O26CO2 6H2O 3 除去SO2 NO2 防止對Ba OH 2吸收二氧化碳產(chǎn)生干擾 將裝置A中的氣體趕入裝置B 確保CO2被完全吸收 100 4 40 9kJ mol 解析 1 A項(xiàng) 過度排放CO2會(huì)造成溫室效應(yīng) 不會(huì)導(dǎo)致酸雨 B項(xiàng) 綠色植物通過光合作用吸收CO2 釋放O2 有利于維持大氣中O2和CO2的平衡 C項(xiàng) 煤和石油的主要成分均為有機(jī)物 D項(xiàng) 如光合作用中碳元素被還原 2 動(dòng)物通過呼吸作用將葡萄糖轉(zhuǎn)化為CO2的化學(xué)方程式為C6H12O6 6O26CO2 6H2O 3 裝置A的作用是除去SO2 NO2 防止對Ba OH 2吸收二氧化碳產(chǎn)生干擾 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后 向裝置中通入N2的目的是 將裝置A中的氣體趕入裝置B 確保CO2被完全吸收 用來吸收二氧化碳的氫氧化鋇的物質(zhì)的量為bmol xy 10 3mol 由CO2 Ba OH 2BaCO3 H2O可得 二氧化碳的物質(zhì)的量為bmol xy 10 3mol 則樣品 ag 中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100 100 4 反應(yīng) 反應(yīng) 反應(yīng) 則 H2 H1 H3 40 9kJ mol CO2 g H2 g CO g H2O g 為反應(yīng)前后氣體體積不變的吸熱反應(yīng) 改變壓強(qiáng) 平衡不移動(dòng) 二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率不變 升高溫度 平衡正向移動(dòng) 二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率增大 據(jù)此可畫出圖像 考查點(diǎn)本題考查碳及其化合物的相關(guān)知識(shí) 涉及CO2含量的測定 蓋斯定律的應(yīng)用及化學(xué)平衡等內(nèi)容 思路分析 3 測定煤或石油含碳量的關(guān)鍵是使燃燒產(chǎn)生的二氧化碳能夠被充分吸收 且要排除雜質(zhì)氣體的影響 故先用裝置A把SO2和NO2吸收 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通入氮?dú)鈱⒀b置A中的二氧化碳趕入裝置B中