【备考2024年】从巩固到提高高考化学二轮微专题06 氧族和碳族及其应用

试卷更新日期：2024-02-22 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 右图为硫元素的“价—类”二维图。下列说法正确的是（）

A、a与氧气反应可直接生成b或d B、c能使新制氯水褪色，说明c具有漂白性 C、f的浓溶液和稀溶液均具有氧化性 D、h在空气中不能直接转化成g

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2. “中国芯”的主要原料是单晶硅，制取纯硅的过程如图所示。下列说法正确的是（）

A、步骤①中的反应为 $S i O_{2} + C \begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array} S i + C O_{2} ↑$ B、二氧化硅是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸 C、步骤②和③均属于置换反应 D、28g纯硅中含有4molSi-Si键

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3. 碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y 同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法错误的是

A、洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 B、在Z导管出来的气体中有二氧化碳 C、洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 D、在Z导管口有红棕色气体出现

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4. 在价类二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质转化及其定量关系。下图中的字母分别代表硫及其常见化合物，相关推断不合理的是

A、a溶液与b溶液反应过程中有淡黄色沉淀生成 B、硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化 C、g阴离子的中心原子的杂化轨道类型为sp³ D、d在加热下与强碱溶液反应生成e和f，且n(e)：n(f)=1：2

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5. 将足量SO₂气体通入BaCl₂溶液中，无明显现象。若要观察到BaSO₃沉淀，可再通入

A、Cl₂ B、NO₂ C、H₂S D、NH₃

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6. 氮化硅 $(S i_{3} N_{4})$ 是一种性能优异的半导体材料。下列说法正确的是

A、硅也是一种半导体材料 B、非金属性： $S i > N$ C、原子半径： $S i < N$ D、硅位于第3周期第VIA族

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7. 中科院发现深海处在微生物作用下的含硫物质的变化过程如图所示(已略去部分不含硫物质)。有关转化过程说法错误的是

A、 $C N^{-}$ 中含有的 $σ$ 键与 $π$ 键的数目之比为 $1 ： 2$ B、 $x = 21$ ， $y ＝ 24$ C、 $S C N^{-}$ 既被氧化又被还原 D、理论上每产生 $1 m o l H S^{-}$ ，转移 $44 m o l e^{-}$

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8. “价—类”二维图是研究物质性质的一种方法，下图是a~f表示的是含硫物质。下列说法正确的是（）

A、a可用硫化亚铁与稀硝酸反应制取 B、b在足量的纯氧中燃烧，可一步转化为d C、c能使溴水褪色，证明c有漂白性 D、f既有氧化性又有还原性

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9. 将浓硫酸与乙醇共热后得到的混合气体通入下列装置中，下列说法错误的是（）

A、品红溶液a褪色证明气体中有SO₂ B、品红溶液b不变色且澄清石灰水变浑浊证明原混合气体中有CO₂ C、SO₂的生成体现了浓硫酸的氧化性 D、酸性高锰酸钾溶液可以氧化乙烯和SO₂

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10. $H_{2} S O_{4} - S i O_{2}$ 法生产多晶硅的流程如下。下列说法错误的是（）

A、合成1反应中 $H_{2}$ 作氧化剂 B、合成2的反应为： $S i F_{4} + N a A l H_{4} = S i H_{4} + N a A l F_{4}$ C、上述流程说明 $S i O_{2}$ 可溶于 $H_{2} S O_{4}$ D、净化、热解中生成的多晶硅为还原产物

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11. 反应SiCl₄(g)+2H₂(g) $\overset{高温}{\to}$ Si(s)+4HCl(g)可用于“中国芯”原料高纯硅的制备。下列说法正确的是

A、SiCl₄为极性分子 B、反应中只有一种物质为电解质 C、单晶硅为分子晶体 D、Si原子的结构示意图为

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12. 部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是

A、a溶液放置在空气中一段时间会出现浑浊现象 B、空气中燃烧b可以得到大量的d C、e的浓溶液可以用铁槽车运输是利用其强氧化性 D、b附着在试管壁上可以用二硫化碳或热的浓NaOH溶液洗涤

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13. 制备并检验SO₂性质的装置如图所示。下列分析正确的是

A、此实验中浓硫酸只表现出强氧化性 B、湿润的蓝色石蕊试纸先变红，后褪色 C、若将蘸有品红溶液的滤纸换成蘸有酸性KMnO₄溶液的滤纸，现象、原理都相同 D、棉花可用NaOH溶液浸泡，吸收尾气，减少环境污染

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14. 硅与碳同主族，是构成地壳的主要元素之一，下列说法正确的是

A、单质硅和金刚石中的键能： $S i - S i < C - C$ B、 $C H_{4}$ 和 $S i H_{4}$ 中 $v_{0}$ 化合价均为-4价 C、 $S i O_{2}$ 中Si原子的杂化方式为sp D、碳化硅硬度很大，属于分子晶体

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15. 下列化学方程式正确，且符合含硫物质的性质描述的是

A、非金属硫单质具有氧化性： $2 F e + 3 S \begin{array}{l} \underline{\underline{Δ}} \end{array} F e_{2} S_{3}$ B、 $S O_{2}$ 是一种酸性氧化物，可与碱性氧化物反应生成盐： $S O_{2} + N a_{2} O_{2} = N a_{2} S O_{4}$ C、 $N a_{2} S O_{3}$ 具有还原性，可吸收 $C l_{2}$ ： $N a_{2} S O_{3} + C l_{2} = N a_{2} S O_{4} + 2 N a C l$ D、浓硫酸不易挥发，能用于制取挥发性酸： $H_{2} S O_{4} (浓) + N a C l \begin{array}{l} \underline{\underline{微热}} \end{array} N a H S O_{4} + H C l ↑$

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16. 硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是

A、硫在氧气中燃烧直接生成Y B、Z与Cu反应，体现了Z的酸性和强氧化性 C、硫化氢与X反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2 D、N可由其相应单质直接化合生成

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17. 硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是

A、C可用于葡萄酒工业 B、F溶液久置于空气中会生成E，溶液的pH减小 C、A，C和D都可以通过单质间化合制得 D、E的浓溶液可用于干燥C但不能干燥A

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18. “中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。从石英砂(主要成分为SiO₂)制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如图：
下列说法错误的是

A、反应①中氧化剂和还原剂之比为1：2 B、流程中 HCl和H₂可以循环利用 C、反应①②③均为置换反应 D、①③两反应的还原剂可以互换

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19. 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。下图为硫及其部分化合物的价态-类别图。下列说法正确的是（）

A、常温下，a和f的浓溶液反应可生成b和c B、附着有b的试管，常用酒精清洗 C、分别往d、e的溶液中滴加少量氯化钡溶液，均可产生白色沉淀 D、常温下等物质的量浓度的g、h两种钠盐溶液的pH：g＜h

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20. 羰基硫(COS)的结构与 $C O_{2}$ 类似，可作粮食熏蒸剂，防治虫类、真菌对粮食的危害。下列说法错误的是（）

A、COS属于极性分子 B、COS沸点高于 $C O_{2}$ 的沸点 C、COS空间构型为直线形 D、COS热稳定性大于 $C O_{2}$

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21. 在“价一类”二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质转化及其定量关系。图中的字母分别代表硫及其常见化合物，相关推断不合理的是（）

A、b、d、f既具有氧化性又具有还原性 B、硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化 C、d与c在一定条件下反应可生成b或a D、d在加热条件下与强碱溶液反应生成e和f，且 $n (e) ： n (f) = 2 ： 1$

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二、非选择题

22. SO₂是大气污染物，SO₂废气的处理可以先用H₂还原成H₂S后再设法回收S，主要涉及反应：3H₂+SO₂ $⇌_{}^{一定条件}$ H₂S+2H₂O。完成下列填空：

(1)、写出硫化氢的电子式，硫原子的核外有种不同运动状态的电子。

(2)、列举一个硫元素比氧元素非金属性弱的事实：。

(3)、在一定温度下，向2L反应器中通入含SO₂的废气与H₂ ，经过10min，有0.4mol水生成，则这段时间内v(SO₂)=。

(4)、一定条件下SO₂与H₂的反应达到平衡时，SO₂的平衡转化率随温度(t)、压强(P)的变化如下图所示：
①根据上述信息可以判断：P₁P₂(填“>”、“<”或“=”)
②随着温度的升高，该反应的化学平衡常数K将(填“变大”、“变小”或“不变”)。
③SO₂废气的另一种处理方法是用Na₂SO₃溶液吸收，得到NaHSO₃溶液。

(5)、写出该方法吸收SO₂的化学方程式。

(6)、所得的NaHSO₃溶液呈酸性，运用相关化学用语进行解释。

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23. 工业用焦炭和硫酸钠反应制备硫化钠：Na₂SO₄ + 2C $\overset{高温}{\to}$ Na₂S + CO₂↑，完成下列填空：

(1)、硫元素在周期表中的位置为，硫原子核外有种不同运动状态的电子。

(2)、CS₂的结构与CO₂相似，二者形成晶体时的熔点高低为：CS₂CO₂(填“>、=、<”)。

(3)、有关二硫化碳分子的描述正确的是____

A、含有非极性键 B、是直线形分子 C、属于极性分子 D、结构式为 $C = S = S$

(4)、C元素和S元素比较，非金属性强的是，写出一个能支持你的结论的事实：。

(5)、Na₂S又称臭碱，Na₂S溶液中含硫元素微粒的浓度由大到小的顺序是。

(6)、天然气中常含有少量H₂S，在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图示，
配平步骤①涉及到的方程式(先在括号里补齐生成物)：
_Fe₂(SO₄)₃+ _ H₂S =_FeSO₄ +_S↓ +_

(7)、图示中反应②是FeSO₄在酸性条件下被O₂氧化的过程，若有1摩尔FeSO₄在酸性条件下被氧化，需要O₂的体积(标准状况)为升。

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24.

(1)、I.硫元素是动植物生长不可缺少的元素，广泛存在于自然界中。
从图1中选择符合图2要求的X代表的物质：X。

(2)、硫原子的最外层电子排布式为，其原子核外有种不同能量的电子。在周期表中，与硫相邻的短周期元素的原子半径由大到小的顺序是。

(3)、硫化氢溶液在空气中易变浑浊，说明S的非金属性比O(填“强”或“弱”)，从原子结构的角度解释其原因：。

(4)、下图是燃煤发电厂处理废气的装置示意图，下列说法错误的是____。

A、使用此装置可减少导致酸雨的气体的形成 B、装置内发生了化合反应和分解反应 C、若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明排放的气体中一定含有SO₂ D、整个过程的总反应可表示为：2SO₂+2CaCO₃+O₂=2CaSO₄+2CO₂

(5)、II.某化学兴趣小组用以下装置探究SO₂的某些化学性质。
装置乙的作用是。若X为品红溶液，观察到溶液褪色，说明SO₂具有(填序号，下同)；若X为Na₂S溶液，观察到溶液中出现淡黄色浑浊，说明SO₂具有。
a．氧化性　　　b．还原性　　　c．漂白性　　　d．酸性

(6)、若试剂X为Ca(ClO)₂溶液，可观察到白色沉淀生成，完成该过程的离子方程式。
Ca²⁺+ClO^-+SO₂+H₂O=CaSO₄↓+Cl^-+ $S O_{4}^{2 -}$ +H⁺

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25. 某小组根据硫元素的化合价，预测SO₂既有还原性又有氧化性，并设计实验进行探究。

(1)、I．探究SO₂的还原性：向试管中通入足量SO₂ (尾气处理装置已略) ，记录如下。

装置	编号	试剂	实验现象
	a	碘水	溶液的棕黄色褪去
	b	Fe₂(SO₄)₃溶液

a中反应的离子方程式为。

(2)、b中的实验现象为。将b所得溶液分成三份，进行如下实验。

实验①向第一份溶液中加入K₃[Fe(CN)₆]溶液，产生蓝色沉淀。

实验②向第二份溶液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。

实验③向第三份溶液中先加入稀盐酸酸化，再加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀。

上述实验不能证明SO₂与Fe³⁺发生了氧化还原反应的是，原因是。

(3)、II．探究SO₂的氧化性：向试管中通入足量SO₂ (尾气处理装置已略) ，记录如下。

装置	编号	试剂	实验现象
	c	3mol·L^-1稀硫酸	始终无明显变化
	d	3 mol·L^-1稀盐酸	铜片表面变黑，溶液变为棕色

已知：i．水合Cu⁺既易被氧化也易被还原，因此水溶液中无法生成水合Cu⁺。

ii．CuCl为白色固体，难溶于水，可溶于c(Cl^-)较大的溶液生成[CuCl₃]^2-。

证明d所得棕色溶液含有[CuCl₃]^2- ：用滴管吸取少量棕色溶液，滴入蒸馏水中，出现白色沉淀。用平衡移动原理解释产生该现象的原因是。

(4)、与c对比，d能发生反应的原因是。

(5)、由实验II可推知，该条件下SO₂、CuCl、Cu²⁺的氧化性由强到弱的顺序为。

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26. 水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、 $S i O_{2}$ ，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
回答下列问题：

(1)、在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是，还可使用代替硝酸。

(2)、沉淀A的主要成分是，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为。

(3)、加氨水过程中加热的目的是。沉淀B的主要成分为 $A l {(O H)}_{3}$ 、(填化学式)

(4)、草酸钙沉淀经稀 $H_{2} S O_{4}$ 处理后，用 $K M n O_{4}$ 标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为： $2 M n O_{4}^{-} + 6 H^{+} + 5 H_{2} C_{2} O_{4} = 2 M n^{2 +} + 10 C O_{2} + 8 H_{2} O$ 。实验中称取0.400g水泥样品，滴定时消耗了 $0.0500 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $K M n O_{4}$ 溶液36.00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为， (相对原子质量Ca：40)

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27. 硫的化合物在工业中用途广泛。 $C S_{2}$ 是一种重要的溶剂。工业上可以利用硫黄( $S_{8}$ )与 $C H_{4}$ 为原料制备 $C S_{2}$ ， $500 ~ 700 ℃$ 时 $S_{8}$ 受热分解成气态 $S_{2}$ ，发生反应 $2 S_{2} + C H_{4} ⇌ C S_{2} + 2 H_{2} S$ 。
完成下列填空：

(1)、 $S_{2}$ 和 $S_{8}$ 互称为；硫原子最外层未成对电子中运动状态不相同的方面是。

(2)、反应所涉及的各物质中，属于极性分子的电子式为。列举一个能比较硫元素与碳元素非金属性相对强弱的实验事实：。常温下，用 $30 m^{3} 0.10 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液处理工业尾气中的 $S O_{2}$ ，吸收过程中 $N a_{2} S O_{3}$ 的使用率( $α$ )与溶液 $p H$ 的关系如图所示(溶液体积与温度均保持不变)。

(3)、a点时，溶液中 $c (H S O_{3}^{-}) + 2 c (S O_{3}^{2 -}) =$ $m o l \cdot L^{- 1}$ 。已知到b点时吸收了标准状况下 $89.6 m^{3}$ 尾气，则尾气中 $S O_{2}$ 的体积分数为(尾气中其他成分不反应)。

(4)、当 $N a_{2} S O_{3}$ 的使用率达到 $100 %$ 时，溶液 $p H$ 为4.4，分析原因：。

(5)、用硫酸酸化的 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ ，溶液处理 $S O_{2}$ 气体，会析出铬钾矾 $[K C r {(S O_{4})}_{2} \cdot 12 H_{2} O]$ 晶体。写出相关反应的化学方程式。

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28.

(1)、I.碳元素作为一种形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物具有广泛的用途。
储能材料是当今科学研究的热点，C₆₀(结构如图)可用作储氢材料。继C₆₀后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀ ，下列有关说法正确的是。

a．C₆₀、Si₆₀、N₆₀都属于新型化合物

b．C₆₀、Si₆₀、N₆₀互为同分异构体

c．已知N₆₀结构与C₆₀相似，由于N-N键能小于N≡N，故N₆₀的稳定性弱于N₂

d．已知金刚石中C-C键长154pm，C₆₀中C-C键长145-140pm，故C₆₀熔点高于金刚石

(2)、II．玻璃生产离不开碳酸盐，原料在熔炉里发生的主要反应如下：2Na₂CO₃+CaCO₃+3SiO₂ $\overset{熔融}{\to}$ 2Na₂SiO₃+CaSiO₃+3CO₂↑
上述反应中，反应物之一在熔融状态下不导电，该物质属于晶体。写出气体产物的电子式，其属于分子(填“极性”或“非极性”)。

(3)、上述反应中，在周期表中相邻的两种元素的原子半径>(填元素符号)；处于第三周期的元素名称是；金属性最强的短周期元素原子核外有种不同能级的电子，其单质在O₂中燃烧，生成的产物可能有(写化学式)。

(4)、III．碳元素能形成多种酸，如常见的碳酸、草酸(H₂C₂O₄)等。已知下列3个变化： ${CO}_{3}^{2-}$ →CO₂、 $C_{2} O_{4}^{2-}$ →CO₂、Fe³⁺→Fe²⁺。
找出其中一个变化与“ ${MnO}_{4}^{-}$ →Mn²⁺”组成一个反应，写出该反应的离子方程式并配平。

(5)、上述反应中的高锰酸钾在不同条件下可发生如下反应： ${MnO}_{4}^{-}$ +5e+8H⁺→Mn²⁺+4H₂O； ${MnO}_{4}^{-}$ +3e+2H₂O→MnO₂+4OH^-； ${MnO}_{4}^{-}$ +e→ ${MnO}_{4}^{2-}$
①由此可知，高锰酸根离子( ${MnO}_{4}^{-}$ )反应后的产物与有关。

②高锰酸钾溶液与硫化亚铁发生如下反应：10FeS+6KMnO₄+24H₂SO₄→3K₂SO₄₊6MnSO₄+5Fe₂(SO₄)₃+10S↓+24H₂O，已知该反应进行一段时间后，固体的质量减少了2.8g，则硫元素与KMnO₄之间发生电子转移的数目为个。

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【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题06 氧族和碳族及其应用

一、选择题

二、非选择题

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