河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-10碳族元素及其化合物

这是一份河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-10碳族元素及其化合物，共12页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。

河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-10碳族元素及其化合物

一、单选题
1．（2023·河南·校联考模拟预测）科技进步促进社会发展。 下列有关最新科技成果的解读错误的是
选项
最新成果
化学解读
A
首次实现CO2和NH3协同催化合成甘氨酸
发生了化学变化
B
首次合成石墨炔、聚C60材料
石墨炔和C60互为同素异形体
C
首次检测月壤富含Cr、Be、Ni、Co元素
它们都是长周期元素
D
光学观测有助于构建纯硅量子互联网
硅是半导体材料
A．A B．B C．C D．D
2．（2023·河南·校联考模拟预测）下列实验操作正确且能达到实验且的的是
  
A．钠的燃烧反应 B．验证Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S)
C．制备NaHCO3 D．制备溴苯并验证其反应类型
3．（2023·河南郑州·统考三模）化学与生产生活密切相关。下列有关说法错误的是
A．制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
B．我国是稀土资源较为丰富的国家之一，稀土元素是第IIIB族钪、钇和镧系元素的统称
C．羊毛和蚕丝都是天然纺织原料，羊毛主要成分是蛋白质，而蚕丝的主要成分是纤维素
D．加油站汽油有不同的标号，选择汽油时应根据发动机参数合理选择，并非标号越高越好
4．（2023·河南·校联考模拟预测）化学与生活密切相关。下列叙述正确的是
A．燃煤脱硫有利于实现“碳中和”
B．“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用材料均为晶体硅
C．医用酒精、过氧化氢溶液杀灭新冠病毒的原理相同
D．热的纯碱溶液可用于洗涤金属表面的柴油
5．（2023·河南郑州·统考二模）传统文化蕴含了丰富的化学知识。下列说法错误的是
A．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，该过程涉及到了溶解和过滤
B．“清乾隆各种釉彩大瓶”称为瓷母，瓷母的主要成分是二氧化硅
C．“梨花淡白柳深青，柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分是纤维素
D．西汉刘安所著《淮南万毕术》中记有“曾青得铁，则化为铜”，该过程发生了置换反应
6．（2023·河南·统考一模）材料的发展推动着人类文明的进步。下列叙述错误的是
A．自古以来我国的陶瓷制品享誉海内外，陶瓷属于无机非金属材料
B．三星堆遗址出土的青铜兽首冠人像使用的青铜属于合金
C．碳纤维被誉为“新材料之王”，是一种新型有机高分子材料
D．制造特种防护服的芳纶纤维属于合成高分子材料
7．（2022·河南·校联考模拟预测）下列物质的用途与性质相关联的是
选项
物质的性质
物质的用途
A
钠、钾的金属性强
钠钾合金可作原子反应堆的导热剂
B
具有漂白性
可以使石蕊溶液褪色
C
小苏打受热分解可产生
常用小苏打作烘焙面包的发泡剂
D
具有良好的导光性
常用作半导体材料，推进网络高速发展
A．A B．B C．C D．D
8．（2022·河南·校联考模拟预测）化学与生产、生活等密切相关。下列说法正确的是
A．马王堆汉墓出土的丝质素纱裨衣主要成分为纤维素
B．5G通信技术所使用的通信光纤耐酸碱腐蚀
C．石油分馏可获得生产口罩用的原料聚丙烯
D．沙中淘金的原理是利用了金与沙的密度不同
9．（2022·河南·校联考模拟预测）科技改变生活，新材料带来新科技。下列说法正确的是
A．“冰立方”的ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)的单体为乙烯、四氟乙烯
B．北京冬奥会火炬“飞扬”的喷口外壳采用的聚硅氮烷树脂属于无机小分子化合物
C．北京冬奥会礼仪服采用石墨烯片聚热保暖，石墨烯和聚乙炔互为同分异构体
D．“天机芯”是全球首款异构融合类脑计算芯片，其主要成分和光导纤维的主要成分相同
10．（2022·河南·统考模拟预测）化学与材料息息相关。下列对北京冬奥会期间使用的物质的化学解读错误的是
选项
物质
化学解读
A
吉祥物“冰墩墩”的冰晶外壳由硅胶制成
硅胶耐强酸强碱不易燃烧
B
滑雪用的滑板涂层材料为聚四氟乙烯
聚四氟乙烯属于合成高分子材料
C
冬奥会使用由聚乳酸(全生物基可降解)材料制成的餐具
乳酸可以通过玉米、秸秆等生物质原料发酵而成，再聚合可得具有绿色、环保特点的聚乳酸
D
冬奥会的火炬外壳是碳纤维与功能性树脂制成的碳纤维复合材料
碳纤维和碳纳米材料都是无机非金属材料
A．A B．B C．C D．D
11．（2022·河南开封·统考三模）化学科学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列有关说法错误的是
A．“北斗系统”组网成功，北斗芯片中的半导体材料为硅
B．我国自主研发的“东方超环(人造太阳)”使用的氕、氘、氚互为同位素
C．“长征六号”运载火箭箭体采用铝合金材料，是因为材料强度高、密度大、耐腐蚀
D．“天问一号”探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料
12．（2022·河南郑州·统考二模）2022年北京冬奥会成功举办。本届冬奥会体现了科技创新与艺术设计的完美融合。下列有关本届冬奥会的说法错误的是
A．比赛用冰壶的材质为花岗岩，属于硅酸盐材料
B．用干冰实现人工制冰的过程环保高效，不涉及化学变化
C．速滑竞赛服使用了蜂窝样式的聚氨酯材料，属于天然有机高分子材料
D．首钢单板滑雪大跳台主体结构采用的高强钢和耐火耐候钢，属于合金材料
13．（2022·河南郑州·统考一模）硅是大数据时代的关键材料。工业上常在1800—2000℃时，用碳单质还原的方法制取单质硅。涉及反应的相关数据如表所示。下列相关说法正确的是
反应
△H/(kJ•mol-1)
△S/(J•K-1•mol-1)
反应(1)：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)
687.27
359.04
反应(2)：SiO2(s)+C(s)=Si(s)+CO2(g)
514.85
183.35

A．反应(1)可证明Si的还原性大于C
B．生活中利用单晶硅良好的导光性能做光导纤维
C．工业生产条件下反应(2)无法自发进行发生
D．C(s)+CO2(g)=2CO(g)    △H=-172.42kJ·mol-1
14．（2021·河南焦作·统考一模）2020年12月17日，嫦娥五号带回了近2公斤的月壤样品。将月壤进行20倍放大后能明显看到褐色的玻璃状物质。下列有关玻璃的说法中正确的是
A．普通玻璃的原料是烧碱、石英、石灰石
B．普通玻璃和石英玻璃都属于硅酸盐产品
C．制备普通玻璃时的反应有Na2CO3 + SiO2CO2↑+ Na2SiO3
D．普通玻璃用于镶嵌建筑物的门窗、墙面，但其不具有保温和防辐射等特征
15．（2021·河南·校联考模拟预测）叠氮酸钠可用作医药原料和炸药，工业上可在立窑中通过反应(未配平)来制备叠氮酸钠，下列说法正确的是
A．方程式中和的化学计量数之比为1：1
B．作还原剂的占参与反应的的物质的量的
C．每生成67.2L，转移电子的物质的量为16mol
D．立窑的衬里适宜选用石英耐火砖
16．（2021·河南·统考三模）中国科学院空天信息创新研究院芶盛博士等人根据玉兔二号提供的一个暗绿色闪光的“石块”信息进行分析，发现石块主要由约45%的斜长石、7%的辉石XYAl2-2nSi2O6 (X、Y为单核离子，)和6%的橄榄石(，M为Mg、Fe)组成。下列关于上述“三石”的说法正确的是
A．含硅元素，属于硅酸盐；含金属元素，属于金属材料
B．斜长石可以写为的形式
C．若辉石中n=1、Y为V3+时，X可以是Na+或Li+等一价离子
D．橄榄石的氧化物形式一定为MgO·FeO·SiO2
17．（2021·河南信阳·统考模拟预测）下面的表述不正确的是
A．食盐水、二氧化硫、酒精、氯水的消毒杀菌原理各不相同
B．硅酸钠溶液可用于生产黏合剂和防火剂
C．蔡伦利用树皮、碎麻布、麻头等原料精制出优质纸张
D．杜康用高粱酿酒的原理，是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来

二、实验题
18．（2022·河南许昌·统考二模）(NH4)2[Ce(NO3)6](硝酸铈铵)是橙红色单斜细粒结晶，易溶于水，几乎不溶于浓硝酸。实验室由稀土氟化物(含28%二氧化铈、37.7%其他稀土金属氧化物、4.5%的氧化钙及金属氟化物等)制备硝酸铈铵时的主要实验步骤如下：
I.取适量稀土氟化物于铂皿或铅皿中，加适量水在沙浴上加热，搅拌下缓缓加入适量浓硫酸，充分加热，直至产生SO3白烟为止，冷却得混合物。
II.将上述混合物用适量水浸取，得没取液，向其中加入NaOH溶液至溶液呈强碱性，过滤、洗涤至不含SO，得到灰白色Ce(OH)3。
III.由步骤II制得的Ce(OH)3制取Ce(OH)4(黄色难溶物)。
IV.向Ce(OH)4沉淀物中加入浓硝酸加热至浆状{生成H2[Ce(NO3)6]}，再加入稍过量的NH4NO3晶体，充分搅拌后重新加热至糊状结晶体，冷却、过滤得硝酸铈铵粗品。
回答下列问题：
(1)步骤I中用铂皿或铅皿而不用玻璃仪器的主要原因是 ；CeO2与浓硫酸反应生成Ce2(SO4)3的化学方程式为 。
(2)步骤Ⅲ中由Ce(OH)3制取Ce(OH)4的装置如下图所示：

①装置a的烧瓶中盛放的固体为 (填化学式)；装置b中仪器W的名称是 。
②当b中沉淀完全变为黄色后，停止通Cl2后改通空气(图中框内改通空气装置)的目的是 ；将装置b中的反应混合物过滤、洗涤，能说明沉淀已洗涤干净的实验方法是 。
(3)步骤IV中H2[Ce(NO3)6]与NH4NO3发生反应的化学方程式为 ；将得到的粗品进一步提纯可采用的方法是 (填操作名称)。

参考答案：
1．C
【详解】A．CO2和NH3协同催化合成甘氨酸有新物质生成，是化学变化，A正确；
B．石墨炔和聚C60是由碳元素构成的结构不同的单质，是同素异形体，B正确；
C．Be是第二周期元素，属于短周期，非长周期，C错误；
D．硅单质是良好的半导体材料，D正确；
故选C。
2．D
【详解】A．Na在空气中燃烧生成Na2O2，吸收空气中的水分会生成NaOH，NaOH能和玻璃中的SiO2反应，不能用玻璃表面器皿做钠的燃烧反应实验，故A错误；
B．稀硫酸和硫化钠反应生成硫化氢气体，硫化氢与硝酸银直接反应生成硫化银沉淀，不发生沉淀转化，不能验证Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S)，故B错误；
C．制备NaHCO3的原理是向饱和NaCl溶液中先后通入NH3和CO2，通CO2的导气管应该伸入液面以下，故C错误；
D．苯与液溴在铁的催化下发生取代反应生成溴苯和HBr，用四氯化碳除去HBr中混有的Br2，用硝酸银溶液检验HBr，该装置可制备溴苯并验证其反应类型，故D正确；
故选D。
3．C
【详解】A．制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英，故A正确；
B．我国是稀土资源较为丰富的国家之一，稀土元素是第IIIB族钪、钇和镧系元素的统称，故B正确；
C．蚕丝的主要成分是蛋白质，故C错误；
D．加油站汽油有不同的标号，选择汽油时应根据发动机参数合理选择，并非标号越高越好，故D正确；
故选C。
4．B
【详解】A．燃煤脱硫是防止SO2污染，A项错误；
B．芯片与太阳能电池感光板所用材料均为硅单质，B项正确；
C．酒精消毒使蛋白质变性，而过氧化氢消毒是利用氧化还原反应，C项错误；
D．柴油为烷烃不与碱性物质发生反应，不能洗涤柴油，D项错误；
故选B。
5．B
【详解】A．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”为青蒿的萃取过程，涉及到了溶解和过滤，故A正确；
B．陶瓷的主要成分为二氧化硅和硅酸盐，故B错误；
C．柳絮的主要成分是纤维素，它占干燥柳絮重量的94％左右，其余成分为纤维素伴生物，故C正确；
D．将铁加入胆帆溶液（古人称为胆水）中，使胆矾中的铜离子被铁置换而产生单质铜，是化学反应中的置换反应；故D正确；
故答案选B。
6．C
【详解】A．陶瓷属于无机非金属材料，故A正确；
B．青铜属于铜合金，为金属材料，故B正确；
C．碳纤维主要成分为碳单质，是无机非金属材料，不属于有机高分子材料，故C错误；
D．芳纶纤维为合成纤维，属于合成高分子材料，故D正确；
故选C。
7．C
【详解】A．钠钾合金可作原子反应堆的导热剂是因为钠钾合金为液态，导热性能好，与钠、钾的金属性强无关，故A错误；
B．二氧化硫具有漂白性，但不能使酸碱指示剂漂白褪色，故B错误；
C．小苏打是碳酸氢钠的俗称，碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳可以使面包多孔酥松，常用作烘焙面包的发泡剂，故C正确；
D．硅是良好的半导体材料，二氧化硅不是半导体材料，故D错误；
故选C。
8．D
【详解】A．丝质素纱裨衣的主要成分是蛋白质，A选项错误；
B．通信光纤的主要成分是SiO2，属于酸性氧化物，与碱会发生反应，B选项错误；
C．聚丙烯的单体丙烯需要通过石油的裂解来获得，C选项错误；
D．沙中淘金的原理是利用金与沙不溶于水且密度不同得以分离，D选项正确；
答案选D。
9．A
【详解】A．乙烯-四氟乙烯共聚物是乙烯、四氟乙烯发生加聚反应得到的产物，所以乙烯-四氟乙烯共聚物的单体为乙烯和四氟乙烯，故A正确；
B．聚硅氮烷树脂属于高分子聚合物，故B错误；
C．石墨烯属于无机非金属材料，聚乙炔属于有机高分子化合物，石墨烯和聚乙炔不互为同分异构体，故C错误；
D．光导纤维的主要成分是二氧化硅，芯片的主要成分是硅，故D错误；
答案选A。
10．A
【详解】A．硅胶能够与碱反应，不耐碱腐蚀，A错误；
B．聚四氟乙烯是通过人工合成的有机高分子化合物，属于合成高分子材料，B正确；
C．聚乳酸可以通过植物秸秆发酵得到，聚乳酸材料可以降解，不会污染环境，既有利于减少环境污染物的排放，又有利于实现资源再利用，C正确；
D．碳纤维和碳纳米材料主要成分都是碳，属于无机非金属材料，D正确；
故答案为：A。
11．C
【详解】A．硅是常用的半导体材料，北斗芯片中的半导体材料为硅，A正确；
B．氕、氘、氚的质子数相同，中子数不同，它们互为同位素，B正确；
C．铝合金材料具有强度高、密度小、耐腐蚀等优点，C错误；
D．芳纶具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,可用于制作降落伞，属于高分子材料，D正确；
答案选C。
12．C
【详解】A．花岗岩以石英、长石和云母为主要成分，属于硅酸盐材料，A正确；
B．干冰气化吸热，可以使周围温度降低，从而制冰，该过程中没有新物质生成，不涉及化学变化，B正确；
C．聚氨酯材料为人工合称的高分子材料，属于合成有机高分子材料，C错误；
D．高强钢和耐火耐候钢属于Fe与其他元素形成的合金，D正确；
综上所述答案为C。
13．C
【详解】A．反应(1)：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)，C元素化合价升高，C做还原剂，Si做还原产物，由还原剂的还原性比还原产物的强，则C的还原性大于Si，A错误；
B．单晶硅是良好的半导体材料，SiO2具有导光性能做光导纤维，B错误；
C．反应若要自发进行，即∆G=∆H-T∆S<0，对反应(2) ∆G=514.85-T×183.35×10-3<0，T>2800K，则反应(2)在工业1800—2000℃生产条件下无法自发进行发生，C正确；
D．由盖斯定律，反应(1)-反应(2)得到C(s)+CO2(g)=2CO(g) ，△H=687.27-514.85=+172.42kJ·mol-1，D错误；
故选：C。
14．C
【详解】A．制造普通玻璃的主要原料是：纯碱、石灰石和石英，A项错误；
B．石英玻璃的主要成分是二氧化硅，B项错误；
C．制造普通玻璃的主要原料是：纯碱、石灰石和石英，则反应有Na2CO3 + SiO2CO2↑+ Na2SiO3，C项正确；
D．普通玻璃具有透光、隔热、隔声、耐磨、耐气候变化的性能，有的还有保温、吸热、防辐射等特征，D项错误；
答案选C。
15．A
【详解】A．根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式可得，A正确；
B．根据选项A所配方程式知，3 mol NaNH2反应，有1 mol N元素化合价没变生成NH3，有2 mol N元素化合价升高转化为NaN3，故作还原剂的占参与反应的的物质的量的，B错误；
C．未给出气体所处状态，无法计算转移电子的物质的量，C错误；
D．高温下，产物NaOH能和反应，会腐蚀设备，D错误；
故答案选A。
16．C
【详解】A．上述三种石块的主要成分斜长石、辉石、橄榄石的主要成分中都含硅元素，属于硅酸盐；尽管含金属元素，但不属于金属材料，A错误；
B．硅酸盐在用不同形式表示时要遵循质量守恒定律，即各种元素的原子个数比不变，根据化学式书写可知该表示中O原子个数与原式子不符合，不能表示斜长石，B错误；
C．若n=1，则其中不含Al元素。O元素的负化合价为(-2)×6=-12；2个Si为2×(+4)=+8，所以当n=1、Y为V3+时，根据化合物中正负化合价代数和为0，可知X为+1价的金属，X可以是Na+或Li+等+1价离子，C正确；
D．橄榄石属于硅酸盐，可以用盐的形式表示，也可以用氧化物的形式表示，当用氧化物形式表示时，若M只表示Mg，则氧化物表示为2MgO·SiO2，因此不一定为MgO·FeO·SiO2，D错误；
故合理选项是C。
17．D
【详解】A．高浓度的食盐水可以使蛋白质发生盐析，二氧化硫溶于水中形成亚硫酸，亚硫酸可以破坏细菌的氧化酶，蛋白质，具有较强的还原性从而夺取细胞内的氧气，并且可以改变蛋白质构象，酒精的主要成分是乙醇，乙醇能够使蛋白质变性失去活性，从而杀死细菌，氯水中的HClO具有强氧化性，可以杀菌消毒，这几种物质的杀菌消毒原理各不相同，A项不符合题意；
B．硅酸钠是一种天然的无机矿物胶，同时具有不易燃烧的特性，可以用于是生产粘合剂和防火剂，B项不符合题意；
C．蔡伦根据纤维素被水浸泡之后会重新构建而不会直接解体的原理，利用树皮、碎麻布、麻头等原料精制出优质纸张，C项不符合题意；
D．高粱中没有乙醇，无法利用物理方法直接分离，需要通过发酵才能获得乙醇，D项符合题意；
故正确选项为D
18．(1) 反应生成的HF溶液能腐蚀玻璃仪器 4CeO2+6H2SO4(浓)2Ce2(SO4)3+O2↑+6H2O
(2) KMnO4[或Ca(ClO2)等] 三颈烧瓶 除去装置内的氯气，使其被NaOH溶液完全吸收 取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，无白色沉淀生成
(3) H2[Ce(NO3)6]+2NH4NO3(NH4)2[Ce(NO3)6]↓+2HNO3 重结晶

【分析】本实验的目的是利用稀土氟化物制取硝酸铈铵，首先利用浓硫酸还原CeO2得到Ce2(SO4)3，然后和NaOH溶液反应得到Ce(OH)3；之后利用浓盐酸和KMnO4[或Ca(ClO2)等]反应来制取氯气，利用生成的氯气氧化Ce(OH)3得到Ce(OH)4，加入浓硝酸溶解得到H2[Ce(NO3)6]，然后再和NH4NO3反应得到产品。
【详解】（1）稀土氟化物含有F-，与浓硫酸反应会生成HF，HF溶液能腐蚀玻璃仪器，所以用铂皿或铅皿而不用玻璃仪器；根据已知信息“CeO2与浓硫酸反应生成Ce2(SO4)3”可知CeO2与浓硫酸反应时Ce元素被还原，反应中还涉及H、S、O元素，其中H、S元素已经是最高价，不能被氧化，所以O元素被氧化生成O2，根据电子守恒元素守恒可得化学方程式为4CeO2+6H2SO4(浓)2Ce2(SO4)3+O2↑+6H2O；
（2）①装置a中要制取氯气，但没有加热装置，所以应是浓盐酸和KMnO4[或Ca(ClO2)等]反应来制取氯气；根据W的结构特点可知其为三颈烧瓶；
②当b中沉淀完全变为黄色后，虽然停止了通入氯气，但装置中会有残留的氯气，所以需通入空气除去装置内的氯气，使其被NaOH溶液完全吸收；制取Ce(OH)4的过程中，氯气会被还原为Cl-，沉淀表明可能附着有NaCl，检验沉淀是否洗涤干净，即检验沉淀表面是否有氯离子，方法为：取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，无白色沉淀生成，则证明沉淀已经洗涤干净；
（3）根据题意H2[Ce(NO3)6]与NH4NO3反应生成(NH4)2[Ce(NO3)6]，各元素化合价没有变化，应是发生复分解反应，化学方程式为H2[Ce(NO3)6]+2NH4NO3(NH4)2[Ce(NO3)6]↓+2HNO3；(NH4)2[Ce(NO3)6]易溶于水，几乎不溶于浓硝酸，所以可以进行重结晶进一步提纯。