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课时提升作业(十五)
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)
1.开发新材料是现代科技进展的方向之一。下列有关材料的说法正确的
是( )
A.合成纤维和光导纤维都是有机高分子材料
B.SiO2是人类将太阳能转变为电能的常用材料
C.水晶、玛瑙、水泥和瓷器都是硅酸盐制品
D.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
2.对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是( )
A.SiO2和CO2中Si和O，C和O之间都是共价键
B.C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8
C.CO2和SiO2都是酸性氧化物，在确定条件下都能和氧化钙反应
D.该族元素的主要化合价是+4和+2
3.如图是碳循环中的一部分，下面对该图示的理解不正确的是( )
A.低碳经济主要是为了削减反应①
B.反应②是在植物体内完成的
C.反应③是造成大气中CO2浓度渐渐上升的主要缘由
D.反应④、⑥是人为缓解温室效应的措施
4.不能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是( )
A.甲烷比硅化氢稳定
B.硅酸钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性强
C.碳酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸
D.高温下SiO2和Na2CO3反应
5.有以下五种饱和溶液：①CaCl2 ②Ca(OH)2③Na2SiO3 ④Na2CO3 ⑤NaAlO2，分别持续通入CO2，最终不会得到沉淀或析出晶体的是( )
A.①② B.③⑤ C.①④ D.④⑤
6.(2021·桂林模拟)下列四组溶液经反应后，溶液内含有0.50 mol NaHCO3和
0.50 mol Na2CO3的是( )
A.0.50 L 1.00 mol·L-1NaHCO3溶液和0.50 L 0.50 mol·L-1NaOH溶液反应
B.0.50 L 0.75 mol·L-1Na2CO3溶液和0.50 L 0.50 mol·L-1HCl溶液反应
C.1.00 L 1.00 mol·L-1NaHCO3溶液和0.50 L 0.50 mol·L-1NaOH溶液反应
D.1.00 L 1.00 mol·L-1Na2CO3溶液和1.00 L 0.50 mol·L-1HCl溶液反应
7.(2021·衡水模拟)下列有关说法正确的是( )
A.CO2、CH4等均是造成温室效应的气体
B.14C可用于文物鉴定，14C与12C互为同素异形体
C.在粗硅的制取中，2C+SiO2Si+2CO↑硅被还原，所以硅的非金属性比碳强
D.将固体溶于水后，然后滴加澄清石灰水看有无白色沉淀生成，可以用来检验碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠
8.向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06 g无水Na2CO3，搅拌后静置，最终所得晶体的质量( )
A.等于1.06 g B.大于1.06 g而小于2.86 g
C.等于2.86 g D.大于2.86 g
9.(2021·河池模拟)已知a、b、c、d、e分别是Ca(OH)2、Ca(HCO3)2、HCl、Ba(NO3)2、Na2CO3五种物质的水溶液中的一种，它们相互反应状况如下：
a
b
c
d
e
c
↓
↓
/
↑
—
b
↓
/
↓
—
—
则c与e分别为( )
A.Ca(HCO3)2与Ba(NO3)2
B.Ca(OH)2与Ba(NO3)2
C.Na2CO3与Ca(HCO3)2
D.HCl与Ca(OH)2
10.(力气挑战题)向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为8.96 L(0℃，1.01×105Pa)时马上停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽视不计)( )
二、非选择题(本题包括3小题，共40分)
11.(14分)课题式课堂教学是争辩性学习的一种方式，其基本教学模式为
下面是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段，甲同学设计的证明CO具有还原性的试验装置，如图所示。
(1)点燃酒精灯A、B的先后挨次为：先 后 。
(2)硬质试管中发生反应的化学方程式为 。
(3)洗气瓶中的试验现象为 。
(4)酒精灯B的作用为 。
(5)乙同学提出甲装置太简洁，可将酒精灯合二为一，去掉B，而将尾气导气管出口旋转到A的火焰上即可。乙同学的设计是否合理？简述理由(从A、B使用的全都性的角度考虑) 。
(6)丙同学质疑：CO能否使澄清石灰水变浑浊？因此，他设计在CO通入CuO之前，应先通入澄清石灰水，以比较排解CO与澄清石灰水反应。试对此作出评价，你认为丙的设计 (填“必要”或“不必要”)。
12.(12分)(力气挑战题)已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如下图所示的转化，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素的单质，B、C、H在通常状况下为气体，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。
请填空：
(1)写出E的两种用途 。
(2)反应③的化学方程式是 。
(3)反应④的离子方程式是 。
(4)写出一个由A生成H的置换反应方程式： 。
13.(14分)(2021·防城港模拟)往100 mL NaOH溶液中通入CO2，充分反应后，在减压和较低温度下，当心将溶液蒸干，得白色固体M。通入CO2的体积V(单位：mL，在标准状况下测定，下同)与M的质量W(单位：g)的关系如图。
(1)A点时，白色固体M的化学式为 ，通入CO2的体积为 mL。
(2)C点时，白色固体M的化学式为 ，通入CO2的体积为 mL。
(3)B点时M的组成为(用化学式表示)，通入CO2气体的体积 mL。
答案解析
1.【解析】选D。光导纤维的成分是SiO2，A错；晶体硅是人类将太阳能转变为电能的常用材料，B错；水晶、玛瑙的主要成分是SiO2，C错。
2.【解析】选B。一般金属与非金属原子之间以共价键结合，A正确。C、Si、Ge为同主族元素，最外层电子数相等均为4，但核电荷数依次增多，次外层电子数依次为2、8、18，B错误。大多数非金属氧化物是酸性氧化物，如CO2、SiO2，酸性氧化物在确定条件下能够与碱性氧化物(如CaO)反应，C正确。最高正化合价数等于最外层电子数，ⅣA族元素的主要化合价是+4和+2，D正确。
3.【解析】选C。低碳经济就是为了削减CO2的排放，A正确；反应②是光合作用，B正确；化石燃料的燃烧是大气中CO2浓度上升的主要缘由，C错。
4.【解析】选D。元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，弱酸的酸性越弱，对应的强碱盐水溶液碱性越强，较强的酸与弱酸盐反应可生成弱酸，A、B、C均能说明碳元素的非金属性比硅元素强。D项，高温下的反应不能说明碳和硅元素非金属性的强弱。
5.【解析】选A。①中CO2不与CaCl2反应；②中CO2与Ca(OH)2反应先生成CaCO3沉淀，后生成溶于水的Ca(HCO3)2；③中最终生成H2SiO3沉淀；④中生成NaHCO3，因NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，故④中会析出晶体；⑤中生成Al(OH)3沉淀。
【方法技巧】往溶液中不断通入CO2气体直至过量，能发生“先毁灭沉淀，后沉淀不消逝”现象的物质有：
①往NaAlO2溶液中通入CO2
②往Na2SiO3溶液中通入CO2
③往饱和Na2CO3溶液中通入CO2
6.【解析】选D。本题中发生的反应为Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl；NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O。A项，只生成0.25 mol Na2CO3。B项，只生成0.25 mol的NaHCO3。C项，只生成0.25 mol Na2CO3。
7.【解析】选A。CO2、CH4是造成温室效应的气体，A对；14C与12C互为同位素，B错；C选项中通过该反应可推断还原性C>Si，但实际上非金属性：C>Si，C错误；D项中，无论碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠粉末，都会有相同的现象。
8.【解析】选D。无水Na2CO3加入饱和Na2CO3溶液中转化成Na2CO3·10H2O晶体；导致饱和溶液中水削减，原饱和溶液中也有Na2CO3·10H2O晶体析出。
9.【解题指南】解答本题要留意以下2点：
(1)以反应现象最简洁的物质c为突破口；
(2)再依据现象，依次排查并验证。
【解析】选A。c与另外几种物质反应，有两种物质生成沉淀，一种物质生成气体，则该物质只有一种，即Ca(HCO3，所以c为Ca(HCO3，与之生成气体的d为HCl，与Ca(HCO3)2产生沉淀的有Ca(OH)2和Na2CO3，e与c不作用，e为Ba(NO3)2。
10.【解题指南】解答本题要留意以下2个方面：
(1)CO2通入溶液时，先生成C，即先生成BaCO3沉淀。可以理解为CO2先与Ba(OH)2反应，然后再与NaOH反应。
(2)当通入6.72 L CO2(0.03 mol)时，发生反应为C+CO2+H2O2HC。
【解析】选C。当未通入CO2气体时，溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na+、
0.1 mol Ba2+、0.4 mol OH-；当通入2.24 L CO2气体时，发生反应①Ba2++CO2+2OH-BaCO3↓+H2O，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na+、0.2 mol OH-；当通入4.48 L CO2时，发生反应②2OH-+CO2C+H2O，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na+、0.1 mol C；当通入6.72 L CO2时，发生反应③C+CO2+H2O2HC，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na+、0.2 mol HC；当通入8.96 L CO2时，发生反应④BaCO3+CO2+H2OBa(HCO3)2，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na+、0.1 mol Ba2+、0.4 mol HC。对比图像可知选项C正确。
11.【解析】由题意知硬质试管中发生反应的化学方程式为CuO+COCu+CO2，明显A处酒精灯供应热源，B处的酒精灯用来点燃未反应的CO，防止其污染环境。若先点燃A处的酒精灯，则CO会与装置内空气作用发生爆炸。只有在排净装置内的空气后方可点燃A。所以应先点燃B再点燃A，且不能将它们合二为一。由于试验开头时先通入CO排尽装置内的空气，CO会经过澄清石灰水，由此可确定CO是否会使澄清石灰水变浑浊，故不必先通过澄清石灰水。
答案：(1)B A
(2)CuO+COCu+CO2
(3)澄清石灰水变浑浊
(4)点燃CO，防止污染环境
(5)不合理，由于CO点燃在先，CuO加热在后，不能同时进行
(6)不必要
12.【解析】A、G为同主族的单质，A能在高温条件下从E中置换出G，且A能被浓硫酸在加热条件下氧化为气体，则A为碳单质，G为单质硅，E为SiO2，反应①为SiO2+2CSi+2CO↑，反应③为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，C是形成酸雨的大气污染物，为SO2，则B为CO2，依据转化关系可推知其他物质分别是：F为Na2SiO3，D为H2SiO3，有关问题即可迎刃而解。
答案：(1)制光导纤维或建筑材料
(2)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)Si+CO2+H2OH2SiO3↓+C
(4)C+H2O(g)CO+H2
13.【解析】由图知NaOH质量为4 g，物质的量为0.1 mol，完全转化为Na2CO3时，Na2CO3质量为5.3 g；需CO21 120 mL。完全转化为NaHCO3时，NaHCO3质量为8.4 g；需CO20.1 mol×22 400 mL·mol-1=2 240 mL。图B点时M的质量为
7.16 g，5.3 g<7.16 g<8.4 g，知M由Na2CO3和NaHCO3组成。设在B点时Na2CO3物质的量为x，NaHCO3物质的量为y，则有：
解得
V(CO2)=(0.02 mol+0.06 mol)×22 400 mL·mol-1=1 792 mL
答案：(1)Na2CO3 1 120 (2)NaHCO3 2 240
(3)Na2CO3、NaHCO3 1 792
【误区警示】本题有部分同学会错误地认为向NaOH溶液中通入CO2会生成NaHCO3和NaOH的混合物。由于NaHCO3和NaOH反应生成Na2CO3，所以不行能毁灭二者的混合物。
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