陕西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-09碳族元素这些化合物
一、单选题
1．（2023·陕西榆林·统考模拟预测）仅利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是
X Y Z 目的
A 浓盐酸 碳酸钠固体 硅酸钠溶液 比较盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱
B 浓盐酸 氯酸钾 KI－ 淀粉溶液 验证氧化性：Cl2>I2
C 酸性KMnO4溶液 草酸晶体 澄清石灰水 验证酸性高锰酸钾溶液具有还原性
D 硝酸 硫化钠固体 硫酸铜溶液 验证硫化铜极难溶于水
A．A B．B C．C D．D
2．（2023·陕西西安·统考二模）2022年科技创新结出累累硕果，加快实现了高水平建设科技强国。下列有关说法错误的是
A．国产航母海上巡航，航母甲板是高强度钢材，钢是一种铁碳合金
B．“华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的U与U互为同位素
C．“北斗导航”系统应用一体化芯片手机，芯片成分为SiO2
D．C919大飞机采用的材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅，氮化硅属于新型无机非金属材料
3．（2023·陕西安康·统考三模）工业上可通过“酸性歧化法”和“电解法”制备。“酸性歧化法”中，利用软锰矿(主要成分为)先生成，进而制备的流程如下所示。
实验室中模拟“酸性歧化法”制备。下列说法正确的是
A．为加快“熔融”反应速率，可将矿石粉碎，并用玻璃棒不断翻炒固体
B．“酸化”时若改用盐酸，则反应为
C．“结晶”获取晶体时采用蒸发结晶
D．该流程中涉及到的氧化还原反应至少有2个
4．（2023·陕西咸阳·统考一模）如图是某元素常见物质的“价一类”二维图，f为钠盐。下列说法不正确的是
A．物质a既可被氧化，也可被还原
B．可存在a→b→d→e→f的转化关系
C．可通过灼热的氧化铜除去d中混有的少量c
D．向足量f溶液中加入少量稀盐酸，一定没有CO2产生
5．（2023·陕西宝鸡·统考二模）化学与生活、生产、环境、材料密切相关。下列说法正确的是
A．包装用的材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃
B．豆浆、牛奶的彻底水解产物中含有氨基酸
C．纳米铁粉通过物理吸附可除去污水中的Pb2+、Hg2+
D．合成纤维和光导纤维均属于新型的无机非金属材料
6．（2022·陕西安康·统考模拟预测）化学与生活、环境密切相关。下列说法正确的是
A．溶液俗称水玻璃
B．水垢的主要成分为和
C．干冰用作人工降雨剂，因其分解吸热
D．水性涂料代替油性涂料有利于保护环境
7．（2022·陕西咸阳·统考一模）香港回归祖国25周年之际，香港故宫文化博物馆展示了北宋定窑名瓷——“定窑白釉孩儿枕”。下列有关“定窑白釉孩儿枕”的说法正确的是
A．定窑名瓷的白色是因铁含量较高 B．定窑名瓷主要成分是CaCO3和MgO
C．定窑名瓷烧制的过程为物理变化 D．定窑名瓷是典型的绝缘材料
8．（2022·陕西咸阳·统考一模）化学与科技、社会、文化、生活有着密切的联系。下列说法正确的是
A．中国自主研发的首个5G微基站射频芯片，主要材料是二氧化硅
B．利用潮汐发电，是将化学能转化为电能
C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，蕴藏着自然界的碳、氮循环
D．SO2可作为漂白剂、防腐剂、强氧化剂使用
9．（2022·陕西西安·统考三模）2021年播出《中国国宝大会》，通过文博知识竞答传播中华五千年的文化底蕴。下列有关国宝级文物对应化学成分正确的是
A．广汉三星堆出土的青铜古树——合金
B．汉代织锦“五星出东方利中国”——纤维素
C．安阳殷墟出土的甲骨——硅酸盐
D．元代青花瓷“萧何月下追韩信梅瓶”——二氧化硅
10．（2022·陕西安康·统考一模）科技发展改变生活，2021年是我国人工智能、航空航天、量子通信、生命科学大放异彩的一年。下列说法错误的是
A．清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片——天机芯的主要材料与光导纤维的相同
B．量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
C．“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性
D．“天问一号”中形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素
11．（2021·陕西宝鸡·统考一模）化学与生活、生产、能源及环境等密切相关。下列说法正确的是
A．向浸泡过海带灰的水中滴入淀粉溶液有蓝色出现
B．“天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能
C．由植物及其废弃物制成的燃料乙醇属于不可再生能源
D．用Na2S作还原剂可除去污水中的Cu2+和Hg2+
12．（2021·陕西汉中·统考一模）中华民族为人类文明进步作出了巨大贡献。下列事例用化学观点分析错误的是
A．侯氏制碱法工艺过程中应用了物质溶解度的差异
B．几千年前用谷物酿酒和酿醋，酿造过程中只发生了水解反应
C．我国生产陶瓷历史悠久。四川三星堆遗址新出土大量陶瓷碎片，属于无机非金属材料
D．今年我国科学家在国际上首次实现了从CO2到淀粉的人工合成，过程中包含着氧化还原反应
13．（2021·陕西咸阳·统考三模）我国四川广汉的三星堆遗址距今已有3000～5000年历史，2021年3月20日，三星堆遗址新出土了多达500多件重要文物，如黄金面具、丝绸“黑炭”、青铜神树、陶瓷碎片等。下列有关叙述错误的是
A．考古时利用C测定文物的年代，C的中子数为8
B．黄金面具、青铜神树的成分均为纯金属
C．丝绸转化为“黑炭”的过程涉及化学变化
D．三星堆中含有大量的陶瓷碎片，属于无机非金属材料
14．（2021·陕西安康·统考一模）中国传统绘画颜料迄今已有七千多年的历史，如(中国蓝)、2(石绿)，(绛矾)、(铅白)等。下列说法错误的是
A．2难溶于水和强酸
B．属于硅酸盐
C．青矾有“烧之赤色，故名绛矾矣”，该过程中发生了氧化还原反应
D．修复发黑(PbS)的铅白绘画的原理为
二、工业流程题
15．（2021·陕西咸阳·统考三模）铈是稀土中丰度最高的元素，其在电子材料、催化剂等方面的应用广泛。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈(CeO2)，并测定其纯度。其工艺流程如下：
已知：①稀土离子易和SO形成复盐沉淀：
Ce2(SO4)3＋Na2SO4＋nH2O==== Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓(复盐沉淀)；
②硫脲：一种有机物，结构简式为，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2；
③Ce3＋在空气中易被氧化为Ce4＋；
回答下列问题：
(1)焙烧时，为了提高焙烧效率，可采取的措施有
(2)CeFCO3中Ce元素的化合价为 ，滤渣A的主要成分是
(3)焙烧后加入硫酸浸出，稀土的浸出率和硫酸浓度、温度有关，如图所示，应选择的适宜的条件为 ，硫酸浓度过大时，浸出率减小的原因是 。
(4)加入硫脲的目的是将Ce4＋还原为Ce3＋，反应的化学方程式为 。
(5)步骤③加入盐酸后，通常还需加入H2O2，其主要目的为 。
(6)步骤④的离子方程式为 。
(7)取所得产品CeO2 8.0g，用30 mL高氯酸和20 mL磷酸混合液加热溶解，冷却至室温后，配成250 mL溶液。取25.00 mL溶液用0.2000 mol·L－1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定，已知滴定时发生的反应为Fe2＋＋Ce4＋==== Fe3＋＋Ce3＋，达到滴定终点时消耗硫酸亚铁铵溶液20.50 mL，则该产品的纯度为 。
参考答案：
1．B
【详解】A．浓盐酸具有挥发性，挥发性的盐酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸，不能比较碳酸、硅酸的酸性强弱，A错误；
B．氯酸钾氧化浓盐酸生成氯气，氯气氧化KI生成碘，淀粉遇碘变蓝，可验证氧化性，B正确；
C．酸性高锰酸钾溶液可氧化草酸生成二氧化碳，石灰水变浑浊，可知酸性高锰酸钾具有氧化性，C错误；
D．硝酸可氧化硫化钠，不生成硫化氢，则不能验证硫化铜极难溶于水，D错误；
故答案为：B。
2．C
【详解】A．钢是一种铁碳合金，A正确；
B．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，B正确；
C．芯片的成分为晶体Si，C错误；
D．氮化硅属于新型无机丰金属材料，D正确；
故选C。
3．D
【分析】制备的流程如下：、和在熔融状态下反应生成，反应后加水溶浸，使等可溶性物质溶解，并过滤，除去不溶性杂质，向滤液中通入过量使溶液酸化，并使发生歧化反应，生成和，过滤除去，滤液进行结晶、过滤、洗涤、干燥等操作后可得到晶体。
【详解】A．玻璃中含有，高温下能与强碱反应，因此不能用玻璃棒翻炒固体，A错误；
B．酸化时发生歧化反应生成，具有强氧化性，能与盐酸反应生成，因此酸化时不能改用盐酸，B错误；
C．酸化反应完成后过滤，因为高锰酸钾加热易分解，故通过“结晶”获取晶体时应采用蒸发浓缩，冷却结晶的方法，C错误；
D．“熔融”、“酸化”过程均发生氧化还原反应，因此该流程中涉及到的氧化还原反应至少有2个，D正确；
故选D。
4．D
【分析】结合图示可知，a为CH4、b为C、c为CO、d为CO2、e为H2CO3，f为CO或HCO。
【详解】A．a为CH4，碳元素化合价可升高，氢元素化合价可降低，物质a既可被氧化，也可被还原，故A正确；
B． 可存在a→b→d→e→f的转化关系：甲烷高温分解生成碳，碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，与适量的碱生成盐，故B正确；
C． CO能被灼热的氧化铜氧化生成二氧化碳，可通过灼热的氧化铜除去d中混有的少量c，故C正确；
D． f可能为正盐或酸式盐，向足量f溶液中加入少量稀盐酸，正盐转化成酸式盐，可能没有CO2产生，酸式盐和盐酸，一定有二氧化碳产生，故D错误；
故选D。
5．B
【详解】A．烃是指只含有碳氢两种元素的有机化合物，聚氯乙烯中含有氯元素，不属于烃，A错误；
B．豆浆和牛奶中都含有蛋白质，蛋白质彻底水解的产物为氨基酸，B正确；
C．纳米铁粉除去污水中的铅离子和汞离子还包含化学作用，不仅仅是物理吸附，C错误；
D．合成纤维属于有机高分子材料，不属于无机非金属材料，D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，A错误；
B．水垢的主要成分为和，B错误；
C．干冰为固体二氧化碳，升华吸热，可用作人工降雨剂，C错误；
D．油性涂料由于不溶于水易溶于有机溶剂中，故油性涂料中含有有毒有害的有机溶剂如丙酮、苯等，故家庭装修用水性涂料代替油性涂料有利于健康，D正确；
故选D。
7．D
【详解】A．陶瓷中铁含量较高，陶瓷的颜色越深，A不正确；
B．定窑名瓷主要成分是硅酸盐，不是CaCO3和MgO，B不正确；
C．定窑名瓷是以黏土和天然矿物为原料，经高温烧结而成，在烧制过程中发生复杂的化学变化，C不正确；
D．定窑名瓷中不含有自由电子和自由离子，不能导电，是典型的绝缘材料，D正确；
故选D。
8．C
【详解】A．芯片的原材料是硅，二氧化硅是光导纤维的主要材料，故A错误；
B．潮汐发电是利用潮汐能，其不属于化学变化，故B错误；
C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”中落红是指花瓣，花瓣中含有C、H、O、N等化学元素，其掉落到土壤中被其它植物吸收是自然界的碳、氮循环，故C正确；
D．可作为漂白剂和防腐剂以及还原剂，其不具备强氧化性，故D错误；
故选C。
9．A
【详解】A.青铜为合金材料，故A正确；
B.汉代织锦为蚕丝制品，它见证了中国古代丝绸之路的畅通，主要成分应含蛋白质而非纤维素，故B错误；
C.甲骨为龟甲或兽骨，主要由角质和骨质等有机质组成，并非硅酸盐，故C错误；
D.元代青花瓷器应为硅酸盐制品，不是二氧化硅，故D错误。
故答案：A。
10．A
【详解】A．芯片材料为单晶硅，光导纤维为二氧化硅，A错误；
B．螺旋碳纳米管与石墨烯均为碳单质，互为同素异形体体，B正确；
C．合金比纯金属性能优良，钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性，C正确；
D．形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素，D正确；
故选A。
11．B
【详解】A．淀粉遇碘单质变蓝，则海带中的碘是以I-形式存在，所以向浸泡过海带灰的水中滴入淀粉溶液，无现象，故A错误；
B．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料，利用高纯硅的半导体性能，可以制成光电池，将光能直接转换为电能，即“天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能，故B正确；
C．植物及其废弃物中的纤维等成分在发酵条件下转变成乙醇，可以作为燃料使用，视为可再生能源，故C错误；
D．硫化铜、硫化汞是难溶于水，加入硫化钠作沉淀剂，S2-与Cu2+和Hg2+容易结合成CuS沉淀、HgS沉淀，即Cu2++S2-=CuS↓，Hg2++S2-=HgS↓，从而降低废水中Cu2+和Hg2+的浓度，与Na2S具有还原性无关，故D错误；
答案为B。
12．B
【详解】A．侯氏制碱法是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中，发生以下反应：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，其中NaHCO3溶解度最小，故有NaHCO3的晶体析出，应用了物质溶解度的差异，故A正确；
B．酿造过程中淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖分解生成乙醇，而葡萄糖不能发生水解反应，故B错误；
C．陶瓷是由黏土烧制成的，主要成分是硅酸盐，陶瓷属于无机非金属材料，故C正确；
D．该过程CO2到淀粉，碳元素化合价发生变化，则包含氧化还原反应，故D正确；
故选：B。
13．B
【详解】A．C的质子数为6、质量数为14，中子数为(14—6)=8，故A正确；
B．青铜神树的成分为铜合金，故B错误；
C．丝绸转化为“黑炭”的过程中有新物质生成，属于化学变化，故C正确；
D．陶瓷碎片的主要成分是硅酸盐，硅酸盐属于无机非金属材料，故D正确；
故选B。
14．A
【详解】A．2能和强酸反应，故能溶于强酸，故A错误；
B．BaCuSi4O10中含有硅元素、氧元素、钡元素和铜元素，属于硅酸盐，故B正确；
C．青矾烧之赤色，即烧后有红色物质生成，说明该过程中有三价铁生成，该过程中亚铁离子被氧化成三价铁离子，属于氧化还原反应，故C正确；
D．双氧水与PbS反应，双氧水有氧化性，硫离子具有还原性，两者发生氧化还原反应，生成硫酸铅和水，故D正确；
答案选A。
15． 将氟碳铈矿粉碎以增大接触面积或延长焙烧时间 ＋3价 BaSO4和SiO2 温度85℃、c(H＋)2.5mol/L 溶液中c(SO)增大，易和稀土离子形成复盐沉淀而使浸出率降低 2Ce(SO4)2＋2==== Ce2(SO4)3＋(SCN2H3)2＋H2SO4 防止Ce3＋被氧化 2Ce3＋＋6HCO==== Ce2(CO3)3↓＋3CO2↑＋3H2O 88.15%
【分析】氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)在空气中焙烧，Ce元素被氧化，得到CeO2、CeF4，之后用稀硫酸浸取，得到的滤渣A为难溶物BaSO4以及SiO2，滤液A中主要含有Ce4+、Fˉ等，相继加入硫脲和硫酸钠，根据题目已知信息可知Ce元素转化为 Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O沉淀，依次加入NaOH溶液和稀盐酸，得到含Ce3+的溶液，然后向溶液中加入碳酸氢铵，碳酸氢根电离出的碳酸根与Ce3+结合得到Ce2(CO3)3沉淀，高温灼烧得到CeO2。
【详解】(1)将氟碳铈矿粉碎以增大接触面积或延长焙烧时间都可以提高焙烧效率；
(2)CeFCO3中F为-1价，O为-2价，C为+4价，所以Ce为+3价；滤渣A主要为难溶物BaSO4和SiO2；
(3)据图可知当c(H＋)=2.5mol/L浸出率最高，温度为85℃时浸出率最高，所以适宜的条件为温度85℃、c(H＋)=2.5mol/L；根据题目已知信息可知溶液中c(SO)增大，易和稀土离子形成复盐沉淀而使浸出率降低；
(4)根据题目信息可知反应过程中被氧化成(SCN2H3)2，而Ce4＋被还原为Ce3＋，根据电子守恒可得化学方程式为2Ce(SO4)2＋2===Ce2(SO4)3＋(SCN2H3)2＋H2SO4；
(5)加入双氧水可以防止Ce3＋被氧化；
(6)含Ce3+溶液中加入碳酸氢铵溶液，碳酸氢根电离出的碳酸根与Ce3+结合生成沉淀，促进碳酸氢根的电离，所以会产生大量氢离子，氢离子又和碳酸氢根结合生成二氧化碳和水，所以离子方程式为2Ce3＋＋6HCO===Ce2(CO3)3↓＋3CO2↑＋3H2O；
(7)根据滴定时发生的反应可知25.00mL溶液中n(Ce4+)=n{[(NH4)2Fe(SO4)2]}=0.2000mol/L×0.0205L=0.0041mol，则样品中n(Ce4+)=0.0041mol×=0.041mol，n(CeO2)=n(Ce4+)=0.041mol，所以样品的纯度为100%=88.15%。
【点睛】某些金属盐溶液加入碳酸氢盐时产生碳酸盐沉淀和二氧化碳，说明不是发生双水解反应，而是金属阳离子结合碳酸氢根电离出的碳酸根生成沉淀，然后促进碳酸氢根的电离，产生大量氢离子，氢离子又和碳酸氢根反应产生二氧化碳。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
