化学高考试题分类汇编碳族元素及其化合物

化学高考试题分类汇编碳族元素及其化合物

‎2009年高考化学试题分类汇编:碳族元素及其化合物 ‎1．（09江苏卷3）下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是 a b c A Al AlCl3‎ Al（OH）3‎ B HNO3‎ NO NO2‎ C Si SiO2‎ H2SiO3‎ D CH2=CH2‎ CH3CH2OH CH3CHO 答案：B 解析：‎ A项：‎ ‎(或者，‎ ‎()，（），的转化必须经过（反应方程式为：）和（）这两步，所以A项不选；‎ B项：()，（），（），（），所以B项正确；‎ C项：()，必须经过两步（、），‎ D项：（），（），（），就必须经过两步（和 ‎）‎ ‎2．（09广东理科基础22）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ‎ ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ‎ 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。‎ ‎3．(09全国卷Ⅰ29）（15分）已知周期表中，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。回答下列问题： ‎ ‎（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的氢化物加热反应，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。上述相关反应的化学方程式（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： ‎ 本题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型，则应为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，则有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，则只能是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）（15分）单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硫、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450‎-500°C），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。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应生成相应的氯化物；‎ c.有关物质的物理常数见下表：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）写出装置A中发生反应的离子方程式 。‎ ‎（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（类似多次蒸馏）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，是铁元素还原成Fe2+ ，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：‎ ‎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。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00ml,则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。先用B除去HCl，再用C（浓H2SO4）除去H2O蒸气。Cl2通入粗硅中反应，用冷水将产生SiCl4冷凝即可。‎ ‎（1）制取氯气用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应。‎ ‎（2）g管是将分液漏斗与烧瓶相连，则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℃‎，而反应的温度达几百度，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元素。‎ ‎（4）由于高锰酸钾本身是紫红色的，与Fe2＋反应时，可以褪色，故而可以作为指示剂。根据方程式可以找出关系，5Fe2＋~MnO4－ ,n(Fe)= 10-2×20×10-3×5×100/25 =4×10-3mol。W (Fe)= 4×10-3×56/5 ×100% =4.48%。‎