专题17 碳、硅及其化合物-【一飞冲天】2023年高考化学专题分类（天津专版）

专题分类 化学 专题十七 碳、硅及其化合物 焦点1 碳及其化合物 1.(2022·南开区期末)我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060 年前实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。“碳 中和”是指CO2 的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进 碳中和最直接有效的是 ( ) A.开采可燃冰作为新能源 B.研发催化剂将CO2 还原为甲醇 C.将重油裂化为汽油作为燃料 D.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 2.(2020·七校联考)如图1中每一个方格表示有关的一种反应物或 生成物,其中A、C为无色气体。 (1)写出有关物质的化学式:X ;F ; (2)写出A→D的化学方程式: ; (3)写出实验室制备C的化学方程式: ; (4)取物质的量浓度相等的NaOH溶液两份甲和乙,每份50 mL, 分别向甲、乙中通入不等量的气体CO2,再继续向两溶液中逐 滴加入0.1 mol/L的HCl溶液,标准状况下产生的CO2 气体体 积与所加入的盐酸溶液的体积之间的关系如图2所示,试回答 下列问题: ①在乙所得溶液中存在的溶质是 ,其物质的 量之比是 ; ②原NaOH溶液的物质的量浓度是 mol/L。 3.(2020·南开区二模)科学家正在研究温室气体CH4 和CO2 的转 化和利用。 (1)CH4 和CO2 所含的三种元素中电负性最大的为 (填元 素符号)。 (2)下列关于CH4 和CO2 的说法不正确的是 (填字母)。 a.固态CO2 属于分子晶体 b.CH4 分子中含有极性共价键,是非极性分子 c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4 熔点低于CO2 d.CH4 和CO2 分子中碳原子的杂化类型分别是sp3 和sp2 4.(2020·天津市适应性考试)碳和硅均为元素周期表中第ⅣA族的 元素,其单质和化合物有着重要应用。 (1)石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单 层石墨,最早是由科学家用机械剥离的方 法从石墨中分离出来,其部分性能优于传 统的硅材料,具有广泛的应用前景。 ①写出基态碳原子的电子排布式: 。石墨烯中 C的杂化类型为 杂化。 ②右图为单层石墨烯的结构示意图。12 g的石墨烯中由C原 子连接成的六元环的物质的量约为 mol。 ③石墨烯加氢制得的石墨烷,可用(CH)n 表示。下列有关叙述 正确的是 (填字母)。 a.石墨烷属于烷烃 b.石墨烷难溶于水 c.石墨烷中所有碳原子共平面 d.石墨烷可以发生加成反应 ④石墨烯可由加热SiC晶体脱除Si的方法制得。该过程属于 (填字母)。 a.物理变化 b.分解反应 c.氧化还原反应 (2)SiC的晶体结构与晶体硅类似。SiC的晶体类型为 ,晶 体中Si原子与Si-C键的数目之比为 。 (3)CHCl3 与SiHCl3 空间构型相似,但性质不同:前者不易与水反 应,但后者与水剧烈反应,生成两种酸和一种气体,写出该反应 的化学方程式: 。 5.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其 K1=5.4×10-2,K2= 5.4×10-5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草 酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101 ℃,易溶于水,受热脱 水、升华,170 ℃以上分解。请回答下列问题: (1)甲组同学按照图所示装置,通过实验检验草酸晶体的分解产 物。装置C中可观察到的现象是 ,由此可知草酸晶体分解的产物中有 。装置B 的主要作用是 。 (2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用 甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选 用)进行实验。 ①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为 A、B、 。装置 H 反应管中盛有的物质是 。 ②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是 。 (3)设计实验证明: ①草酸的酸性比碳酸的强: ; ②草酸为二元酸: 。 (4)草酸和草酸钠(Na2C2O4)可以在酸性条件下被KMnO4 溶液、 MnO2 氧化,锰元素被还原为+2价。KMnO4 溶液和草酸钠溶 液在稀硫酸中反应的离子方程式为 。 实验室常用固体草酸钠测定KMnO4 溶液的浓度。准确称取 0.2000 g草酸钠,放入锥形瓶中,加入100 mL稀硫酸溶解,用 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋