2024届高三新高考化学大一轮专题练习 碳族元素及其化合物

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习 碳族元素及其化合物，共15页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题训练---碳族元素及其化合物
一、单选题
1．（2023春·高三平湖市当湖高级中学校联考期中）下列物质之间的转化都能一步实现的是
A． B．
C． D．
2．（2023·重庆·统考三模）央视纪录片《如果国宝会说话》中介绍了很多文物，其中主要成分属于硅酸盐的是
  
A．江西省博物馆藏青铜钺 B．霍去病墓石刻 C．素纱禅衣 D．跪射俑
3．（2023春·天津河东·高三天津市第七中学校考期中）化学与人类的生产、生活息息相关，下列说法正确的是
A．重金属盐能使蛋白质变性，误吞“钡餐”会引起中毒
B．医疗上用100%的乙醇作消毒剂
C．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”
D．石油裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯等重要的基本化工原料
4．（2023春·山东泰安·高三统考期中）化学与生产、生活、社会发展息息相关，下列说法错误的是
A．火炬“飞扬”出火口格栅喷涂碱金属的目的是利用焰色反应使火焰可视化
B．“神舟十四号”载人飞船使用的太阳能电池阵和锂离子电池组工作时，均将化学能转化成电能
C．清华大学研制的“天机芯”是全球首款异构融合类电脑芯片，其主要成分和光导纤维不相同
D．汽车安全气囊中使用的气体发生剂主要由叠氮化钠﹑三氧化二铁﹑硝酸铵等物质按一定比例混合而成，其中硝酸铵能用碳酸氢钠代替
5．（2023·山东青岛·统考模拟预测）根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
A．向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀，证明气体X可能是NH3
B．将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去，证明铁锈中含有Fe(Ⅱ)
C．向Na2CO3溶液中加入盐酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，产生白色胶状沉淀硅酸，证明酸性：盐酸>碳酸>硅酸
D．加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝，证明NH4HCO3显碱性
6．（2023春·四川资阳·高三四川省资阳中学校考期中）下列说法正确的是
A．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料制成
B．向蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓H2SO4具有吸水性
C．大量燃煤排放的二氧化硫是导致光化学烟雾的主要原因
D．SO2是有毒气体，我国禁止其用于食品加工行业
7．（2023春·山西运城·高三康杰中学校考期中）近年来，我国在探索太空，开发深海，建设世界第一流的高铁、桥梁、码头，5G技术等方面取得了举世瞩目的成就。下列说法不正确的是
A．中国深海载人潜水器“蛟龙号”使用发动机所用的氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料
B．“神舟十一号”宇宙飞船舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是碳化硅
C．2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯，石墨烯与金刚石互为同素异形体
D．华为首款5G手机搭载了智能7nm制程SOC“麒麟980”手机芯片，其主要成分是二氧化硅
8．（2023·湖南怀化·统考二模）下列离子方程式正确的是
A．用氢氟酸在玻璃表面刻蚀花纹：
B．溶液中滴加稀氨水：
C．用氯化铁溶液蚀刻覆铜板：
D．将等物质的量浓度的和溶液以体积比1：1混合：
9．（2023·湖南怀化·统考二模）化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是
A．二氧化氯可用于自来水杀菌消毒
B．是一种红棕色粉末，常用做油漆、涂料的红色颜料
C．填埋废旧电池不会造成环境污染
D．石灰石是生产玻璃的原料之一
10．（2023秋·云南大理·高三统考期末）化学与社会、生产、生活和科技都密切相关。下列有关说法错误的是
A．“玉兔二号”月球车使用的太阳能电池板材料是硅
B．施肥时，草木灰不能与铵盐混合使用，是因为它们之间发生反应会降低肥效
C．水垢中的，可先用溶液处理，而后用酸除去
D．钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管反而会加速腐蚀
11．（2023春·浙江杭州·高三校联考期中）下列指定反应的方程式不正确的是
A．向含有和的混合溶液中通入少量：
B．同体积同浓度的溶液与溶液混合：
C．铜与浓硝酸溶液反应：
D．保存溶液的试剂瓶用橡胶塞不用玻璃塞的原因是：
12．（2023春·山东聊城·高三山东聊城一中校考期中）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。下列说法错误的是
A．建造场馆所用的玻璃，属于硅酸盐材料
B．传输信号所用的光导纤维，主要成分为单质硅
C．能源供给采用风能、太阳能等发电，风能和太阳能均属于可再生能源
D．颁奖礼仪服内胆添加了第二代石墨烯发热材料，石墨烯属于新型无机非金属材料
13．（2023春·湖北武汉·高三校联考期中）在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能实现的是
A．
B．
C．
D．
14．（2023春·浙江绍兴·高三校联考期中）物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是
A．水溶液呈酸性，可用于葡萄酒的添加剂
B．受热易分解，可用于制作食用碱的成分之一
C．熔点很高，可用于制作坩埚等耐高温仪器
D．具有还原性，可用作发水中的沉淀剂
15．（2023·广东潮州·统考二模）纵观古今，化学与环境、材料、生产、生活关系密切，下列说法不正确的是
A．华为手机的麒麟9000芯片主要成分是单质硅
B．潮州凤凰单丛茶叶中含有的茶单宁(分子式为：)是烃类物质
C．潮州精美的瓷器属于硅酸盐材料，主要由无机非金属材料制成
D．制作N95型口罩的核心材料是聚丙烯，属于有机高分子材料
16．（2023春·浙江宁波·高三宁波市北仑中学校考期中）多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。下列有关叙述正确的是

A．SiHCl3的电子式为
B．SiCl4用于制备光纤
C．多晶硅性质稳定，不溶于酸，也不溶于碱
D．由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质有HCl、H2

二、非选择题
17．（2022秋·天津河北·高三统考期中）用化学知识回答下列问题。
I．实验室配制的溶液。
(1)需称量固体__________g。
(2)在该溶液的配制过程中，用到的玻璃仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、__________。
(3)如果在定容时仰视，则溶液浓度__________。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
II．根据元素化合物相关知识填空。
(4)中阳离子与阴离子个数比__________，检验其组成中所含阳离子的方法是__________。
(5)在潜水艇和消防员的呼吸面具中，所发生反应的化学方程式为__________，从氧化剂和还原剂的角度分析，在这个反应中的作用是__________。
(6)的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可以用作黏合剂和防火剂。实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，而不用玻璃塞。请用反应的化学方程式解释原因__________。
(7)科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示：(已知为和混合物)

回答下列问题：
①从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有__________(填化学式)。
②图中物质溶于水所得溶液呈碱性的是__________(填化学式)。
③写出与反应生成的化学方程式：__________。
④氨气与一氧化氮在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为__________。
18．（2022秋·福建福州·高三福建省福州格致中学校考期中）现有下列十种物质：①HCl②CH3COOH③SO2④Na2CO3⑤CCl4⑥Ca(OH)2⑦Fe⑧NH3•H2O⑨空气⑩K2SO4
(1)上述物质中属于弱电解质的是_______(填序号，下同)，属于非电解质的是_______。
(2)②在水溶液中的电离方程式为_______。
(3)分离⑤和水的混合物所用的方法是_______。
(4)写出①和⑦反应的离子方程式_______。
(5)检验⑩中阳离子所用的方法是_______，现象是_______。
(6)已知SO2是酸性氧化物，将其通入⑥中，写出对应的化学方程式_______。
(7)④与二氧化硅(SiO2)在高温下发生化学反应，生成一种新的盐和二氧化碳。写出该反应的化学方程式_______。
19．（2022春·黑龙江双鸭山·高三校考期中）回答下列问题
(1)SiO2在自然界中广泛存在，它是制备现代通讯材料_______(写该材料名称)的主要原料；以SiO2为原料，在工业上制备粗硅的化学方程式为_______。
(2)在一定体积的18 mol/L的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积_______(填“大于”“小于”或“等于”)100mL。若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液)，则该反应的离子方程式为_______。
(3)硝酸是一种重要的工业原料。在实验室中通常保存在棕色试剂瓶中，则原因是_______(用化学方程式表示)。储运浓硝酸时通常用铁罐或铝罐，则原因是_______。硝酸是一种易挥发性的酸，用蘸浓硝酸和蘸浓氨水的玻璃棒靠近会产生大量白烟，白烟的成分是_______。
20．（2022秋·山东临沂·高三山东省临沂第一中学校考开学考试）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船成功返回地面，圆满完成任务。氧气和水是保障航天员生命的重要物质。如图为核心舱环控生保半封闭系统工作原理示意图。请分析过程，回答下列问题。

(1)从微观角度分析液态水与气态水的区别是_______。
(2)通过环控生保系统得到的饮用水为软水。水净化系统在沉降过程中，可用明矾作絮凝剂，其化学式为，n的值为_______，生活中常用_______区分硬水和软水。
(3)二氧化碳收集系统中的分子筛表面布满孔穴，结构类似于活性炭，具有_______作用。
(4)早期空间站内二氧化碳可用超氧化钾(KO2)吸收，生成碳酸钾和氧气，该反应的化学方程式是_______。萨巴蒂尔反应器内，在温度和钌作催化剂的作用下便可生成水和M(M是最简单的有机物)，试写出萨巴蒂尔反应器中发生反应的化学方程式_______，该技术的优点是_______。

参考答案：
1．D
【详解】A. 硫只能一步变为二氧化硫，二氧化硫和氧气在催化剂加热条件下反应生成三氧化硫，三氧化硫和水反应生成硫酸，故A错误；
B. 硅和氧气反应生成二氧化硅，二氧化硅不与水反应，不能一步得到硅酸，故B错误；
C. 氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和水，故C错误；
D．过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠和澄清石灰水反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故D正确。
综上所述，答案为D。
2．D
【详解】A．青铜钺主要成分为青铜合金，不是硅酸盐，A错误；
B．霍去病墓石刻主要成分为碳酸钙，不是硅酸盐，B错误；
C．素纱禅衣主要成分为蛋白质，不是硅酸盐，C错误；
D．跪射俑为陶瓷，陶瓷主要成分为硅酸盐，D正确；
故答案选D。
3．D
【详解】A．重金属盐能使蛋白质变性，胃酸成分是盐酸，“钡餐”不溶于盐酸，因此误吞“钡餐”并不会引起中毒，A项错误；
B．医疗上用75%的乙醇作消毒剂，B项错误；
C．高纯度的硅单质广泛用于制作半导体材料，二氧化硅晶体广泛用于制作光导纤维，光导纤维中的二氧化硅与强碱能反应，所以遇强碱会“断路”，C项错误；
D．石油裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯等重要的基本化工原料，D项正确；
答案选D。
4．B
【详解】A．碱金属燃烧火焰带有颜色，因此喷涂碱金属目的是利用焰色试验让火焰可视化，A正确；
B．航天器使用的太阳能电池阵是将太阳能转化为电能，而不是将化学能转化为电能，B错误；
C．“天机芯”是全球首款异构融合类电脑芯片，其主要成分是晶体硅，而光导纤维主要成分是二氧化硅，因此二者的主要成分不相同，C正确；
D．气体发生剂中的硝酸铵作冷却剂，碳酸氢钠受热分解吸收大量的热，也可作冷却剂，因此硝酸铵可以用碳酸氢钠代替，D正确；
故选B。
5．A
【详解】A．向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀，SO2+2NH3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl，证明气体X可能是NH3，A正确；
B．浓盐酸能还原KMnO4溶液，紫色褪去，无法证明铁锈中含Fe(Ⅱ)，B错误；
C．向Na2CO3溶液中加入盐酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，生成的CO2中混有挥发出的HCl，HCl也会和硅酸钠溶液反应生成白色胶状沉淀，无法证明碳酸酸性大于硅酸，C错误；
D．加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝，是因为NH4HCO3受热分解产生了碱性气体NH3，D错误；
故答案选A。
6．A
【详解】A．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料在玻璃窑中经高温烧结而制成的，A正确；
B．向蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，体现浓H2SO4的脱水性，B错误；
C．造成光化学烟雾的主要因素是碳氢化合物和氮氧化物在紫外线作用下生成的有害浅蓝色烟雾，大量燃煤排放的二氧化硫是导致酸雨的主要原因，C错误；
D．SO2虽然是有毒气体，但在葡萄酒的生产中仍可使用SO2作为杀菌剂，但需严格控制用量，D错误；
故选A。
7．D
【详解】A．氮化硅陶瓷是性能优良的新型无机非金属材料，可用于制备蛟龙号使用的发动机，故A正确；
B．宇宙飞船舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是性能优良的新型无机非金属材料碳化硅，故B正确；
C．石墨烯与金刚石都是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故C正确；
D．手机芯片的主要成分是硅，不是二氧化硅，故D错误；
故选D。
8．A
【详解】A．氢氟酸和二氧化硅反应生成水和气体，HF是弱酸在离子方程式中不能拆，该反应的离子方程式为：，故A正确；
B．NH3H2O是弱碱，在离子方程式中不能拆，故B错误；
C．氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，离子方程式为：，故C错误；
D．当OH-同时遇到NH、H+时，优先有H+反应，将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1：1混合，Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成水，Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的反应生成BaSO4沉淀，反应的离子方程为：Ba2++2OH-+H+++ NH=BaSO4↓+H2O+NH3H2O，故D错误；
故选A。
9．C
【详解】A．二氧化氯具有强氧化性，可用于自来水杀菌消毒，故A正确；
B．Fe2O3 是一种红棕色粉末，常用做油漆、涂料的红色颜料，故B正确；
C．填埋废旧电池会污染地下水，造成环境污染，故C错误；
D．工业上用纯碱、石灰石和石英生产玻璃，石灰石是生产玻璃的原料之一，故D正确；
故选C。
10．D
【详解】A．硅是良好的光电转化材料，可用于制作太阳能电池板，故A正确；
B．草木灰主要成分为碳酸钾，与铵盐混合会相互促进水解，铵盐水解生成的一水合氨分解成氨气，氨气挥发导致肥效降低， 故B正确；
C．与碳酸钠反应生成更难溶的碳酸钙，碳酸钙可溶于盐酸或硝酸，从而除去水垢，故C正确；
D．镀锌钢管镀层破损后，形成原电池，Zn活泼作负极，能继续保护钢管不被腐蚀，故D错误；
故选：D。
11．A
【详解】A．由于钙离子和碳酸根离子结合生成CaCO3沉淀，故向含有NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中通入少量CO2的离子方程式为：Ca2++CO2+2OH-=CaCO3↓+H2O，A符合题意；
B．已知NH4HSO4=+H++，H+结合OH-的能力比强，则同体积同浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：H++OH-=H2O，B不合题意；
C．铜与浓硝酸溶液反应方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，则其离子方程式为：，C不合题意；
D．保存NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞不用玻璃塞的原因是由于玻璃中的SiO2能与NaOH溶液反应，其离子方程式为：，D不合题意；
故答案为：A。
12．B
【详解】A．玻璃为无机非金属硅酸盐材料，A项正确；
B．光导纤维为SiO2，B项错误；
C．风能和太阳能均为可再生能源，C项正确；
D．石墨烯为碳元素的单质，它是新型无机非金属材料，D项正确；
故选B。
13．C
【详解】A．NO不属于酸性氧化物，不能与NaOH溶液反应，A错误；
B．亚硫酸的酸性弱于盐酸，二氧化硫和氯化钡溶液不反应，B错误；
C．氮气和氢气反应生成氨气，二氧化碳通入饱和食盐水中形成酸性溶液，再通入氨气生成碳酸氢钠，C正确；
D．二氧化硅难溶于水，也不能与水反应，D错误；
故选：C。
14．C
【详解】A．SO2具有还原性能被其他氧化剂氧化，可用于葡萄酒的抗氧化剂，A错误；
B．碳酸氢钠的溶液显碱性，所以可以用作食用碱或工业用碱，不是因为碳酸氢钠不稳定性，B错误；
C．二氧化硅为共价晶体，熔点较高可用于制作坩埚等耐高温仪器，C正确；
D．FeS与Hg2+反应生成HgS和Fe2+，该反应中没有元素化合价变化，FeS没有表现还原性，D错误；
故答案选C。
15．B
【详解】A．芯片主要成分是高纯度的晶体硅，A正确；
B．烃类物质是只含有碳、氢元素的化合物，不属于烃，B错误；
C．瓷器为硅酸盐材料，属于无机非金属材料，C正确；
D．聚丙烯，属于有机高分子材料，D正确；
故选B。
16．D
【详解】A．SiHCl3分子中硅原子最外层有4个电子，能形成4个共价键达到稳定结构，每个氢原子或氯原子能形成一个共价键达到稳定结构，电子式：，故A错误；
B．二氧化硅是制备光纤的主要原料，不是SiCl4，故B错误；
C．硅单质可以和氢氧化钠溶液反应，故C错误；
D．根据图知，粗硅和干燥HCl反应生成混合物，SiHCl3和氢气反应生成HCl；混合物分离得到氢气，SiHCl3和氢气反应生成HCl需要氢气，所以由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质有HCl、H2等，故D正确；
故选D。
17．(1)6.0
(2)胶头滴管、500mL容量瓶
(3)偏小
(4) 1:2 焰色试验
(5) 氧化剂、还原剂
(6)
(7) N2O5、SO2、SO3 NH3

【详解】（1）实验室配制的溶液，需称量固体的质量m=cVM= ；
（2）该溶液的配制的步骤有：计算、称量、溶解并冷却、移液、洗涤、定容、摇匀，用到的玻璃仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶。
（3）如果在定容时仰视，溶液体积偏大，则溶液浓度偏小；
（4）由构成，阳离子与阴离子个数比1:2；钠元素焰色为黄色，检验Na+的方法是焰色试验。
（5）和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为，中O元素化合价由-1升高为0、由-1降低为-2，从氧化剂和还原剂的角度分析,的作用是氧化剂、还原剂。
（6）实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，而不用玻璃塞，原因是。
（7）①酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物，从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有N2O5、SO2、SO3。
②氨气溶于水得到氨水，氨水呈碱性，图中物质溶于水所得溶液呈碱性的是NH3。
③与反应生成反应的化学方程式为。
④氨气与一氧化氮在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，则产物是氮气和水，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为。
18．(1) ②⑧ ④
(2)
(3)分液
(4)Fe+2H+=Fe2++H2↑
(5) 焰色反应 通过蓝色钴玻璃观察到淡紫色火焰
(6)SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O或2SO2+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2
(7)

【详解】（1）强酸、强碱和绝大多数盐为强电解质，弱酸、弱碱、水和极少数盐为弱电解质，故属于弱电解质的是醋酸和一水合氨，选②⑧；SO2溶于水自身不能电离，属于非电解质，故选④；
（2）醋酸为弱电解质，在水中部分电离，电离方程式为：；
（3）四氯化碳与水不互溶，可采用分液的方法分离；
（4）铁和稀硫酸反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（5）检验钾离子的方法是：焰色反应；现象是：通过蓝色钴玻璃观察到淡紫色火焰；
（6）二氧化硫与氢氧化钙溶液反应的化学方程式为：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O或2SO2+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2；
（7）碳酸钠与二氧化硅反应的化学方程式为：。
19．(1) 光导纤维 SiO2＋2CSi＋2CO↑
(2) 大于 3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(3) 4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O 常温时铁、铝遇浓硝酸钝化 NH4NO3

【详解】（1）二氧化硅广泛存在与自然界中，其用途也非常广泛，可以用于制造光导纤维；粗硅的制备是二氧化硅和碳在高温下反应生成硅和一氧化碳，方程式为：；
（2）根据,且该反应必须用浓硫酸，所以还原0.9mol的硫酸所需硫酸大于1.8mol，即所需体积大于100mL;铜片不和稀硫酸反应，加入硝酸盐后相当于组成了稀硝酸，离子方程式为；
（3）硝酸见光易分解，需避光保存，方程式为：；铁铝遇浓硝酸钝化，可用铁罐或铝罐盛装；硝酸蒸汽与氨气反应生成的白烟是硝酸铵；
20．(1)分子之间的间隔不同
(2) 2 肥皂水
(3)吸附
(4) 减少了二氧化碳的排放

【解析】（1）
液态水与气态水的区别是分子之间的间隔不同；
（2）
在化合物中，钾元素显价，铝元素显价，硫酸根原子团的化合价为价，根据化合物中各元素的正、负化合价代数和为零，则，则；生活中常用肥皂水区分硬水和软水；
（3）
活性炭具有吸附性，二氧化碳收集系统中的分子筛表面布满孔穴，结构类似于活性炭，因此具有吸附性；
（4）
超氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气，化学方程式为；萨巴蒂尔反应器内，在温度和钌作催化剂的作用下便可生成水和最简单的有机物甲烷，则反应的化学方程式为，反应物是氢气和二氧化碳，故该技术减少了二氧化碳的排放。