硅及其化合物复习&吸热反应、放热反应复习&原电池原理复习+专项练习3-5-【数理报期末复习】2024-2025学年高一化学必修第二册升级突破（人教版2019）

14 参考答案 数理报 成的N0为xmol,生成的N02为ymol,则x+y发生氧化还原反应，符合原电池构成条件，电流：0.8mo:0.4l=6:3:4:2,该化学方程式为 =0.4,根据得失电子守恒可得：3x+y=0.25×2表的指针会偏转，N0,向负极Cu移动，B错误：3B(g)+4C(g)一6A(g)+2D(g),A错误： =0.5,联立两式解得x=0.05,y=0.35,则气体③a电极为负极，C电极为正极，正极反应式为 (A)=Ac(A)1.2 mol =0.1ol·L1·s, 产物中的N0在标准状况下的体积是0.05m%l Cu++2eˉ=Cu,电路中通过0.1mol电千，Cu △12L×6s ×22.4L·ol-=1.12L 电极上质量增大3.2：，C正确：④Fe为负极，失 B正确：由A项分析▣可知，A、C的系数不相等 去电子，a极质品减少，硫酸参与反应生成氢气，反应进行到1“时，(A)≠(C),C错误：反应进 专项练习三 溶液的酸性减弱，D错误 行到6时，各物质的物质的量保特不变，即各 4.C根据原电池工作原理，Z为负极，失 物质的正逆反应速率相等，根据不同物质的反应 1.A 去电子被氧化，A错误：原电池中，阴离子移向负 速率之比等于其化学计量系数之比可知，各物质 2.B①焦炭高温下与二氧化硅反应生成 极，OH移向Z极，B错误；电池总反应为Ag0的反应速率不相等，D错误 硅和一氧化碳，故①不选：②纯碱高温下能与二 +Zn+H,0=2Ag+Z(0H)2,原电池工作时不 氧化硅反应生成硅酸钠和二氧化碳，故②不选： 消耗0H°，但消耗水，导致溶液碱性增强，C正 专项练习七 ③碳酸钙高温下能与二氧化硅反应生成硅酸钙 确：负极反应式为Za-2e+20H=2m(0H), 和二氧化碳，故③不选：④氢氟酸与二氧化硅反每6,5g(即0.1m)锌发生反应时，转移电子 1.B①反应2N02(g)=2N0(g）+ 应生成四氟化硅和水，故④不选：⑤盐酸与二氧 0.2N,,D错误 O,(g)中单位时间内生成n mol o2,一定生成 化硅不反应，故⑤选：⑥氢氧化钾与二氧化硅反 5.D根据电池总反应：2H:+0,=2H,02 mol N0,都是描述正反应方向，不能判断反应 应生成硅酸钾和水，故⑥不选；⑦氧化钙与二氧 可知，通入氢气的极为电池的负极，发生氧化是否达到平衡状态：②该反应的反应前后有气体 化硅反应生成硅酸钙，故⑦不选 反应，电极反应式为H,-2心ˉ=2H,通入氧气体积差，反应过程中，混合气体的物质的量发生 3.B 的b极为电池的正极，发生还原反应，电极反应 变化，容器内总压强不再变化能说明反应达到化 4,B利用陆的半导体性能，可以制成太阳 式为02+4e+4H=2H,0,C错误：电千在外学平衡状态；③N02、N0、02的物质的量浓度之 能电池，B错误 电路由a极流向b极，A错误：每转移比为2：2：1，无法判惭是否会变化，不一定是平 5,(I)第三周期第VA族极性共价键 0.1mol电子，消耗0.05mol氢气，标准状况下 衡状态：④无论反应是否达到平衡状态，混合气 (2)Si0,+20H°=50-+H,0 其体积为0.05mol×22.4L·mol-=1.12L,但 体的质量不变，容器的容积不变，混合气体的密 (3)SiO,+4HF =SiF +2H,O B选项没有指明标准状况，B错误：原电池中，阳 度始终不变，不能说明反应达到平衡状态：⑤起 (4)CO H,HCI 离子向正极移动，所以H由极通过固体酸性电 合气体的颜色不再改变，说明NO,气体的浓度 解质传递到b极，D正确。 不变，能说用反应达到平衡状态：⑥该反应反应 专项练习四 前后有气体体积差，反应过程中，混合气体的物 专项练习六 质的量一直变化，混合气体质量不变，所以混合 1.C 气体的平均相对分子质量一直在变，当其不再变 2.C图①生成物的总能量高于反应物的 1.D生铁中含有碳杂质，形成原电池，加化时，说明反应达到平衡状态.符合题意的有② 总能量，是吸热反应，不一定需要加热，A正确： 快反应速率，常温下生铁与稀盐酸的反应速率比 56 Ba(OH)2·8HO与NHCl的反应是吸热反应， 纯铁与稀盐酸的反应速率大，A错误：对于任何 2.B恒温恒容下，反应体系中气体的颜色 B正确：图2表示消耗1mlN,与3molH,生成 化学反应来说，反应速率越大，反应现象不一定 保特不变即说明↓的浓度保持不变，反应达到 2 mol NH放出92kJ热量，由于氮气和氢气的反 就越明显，比如酸碱中和反应，B错误：炭粉是固 化学平衡，A不合题意：恒温恒容下，反应过程中 应是可逆反应，1moN,与3molH,充分反应放 体，再加人炭粉，反应速率不变，C错误：加人适 气体平均相对分子质量始终为：271=26。 出的热量小于92kJ,C错误：图③钠与水的反应 量的氯化钠溶液，溶液中含有水，溶液体积增大， 是放热反应，使U形管液面乙高于甲，D正确. 氢离子浓度碱小，反应速率变慢，D正确， 故当气体平均相对分子质量保持不变时不能说 明反应达到化学平衡，B符合题意：NO消耗速 3.C反应物和生成物都是分子，化学键均 2.CAr(A)=1.5mol·L-·mint, 是共价键，A正确：③④过程形成了化学键，为 (A_:5-1.5:B.B为固体，一般不用固体物 率表示逆反应速率，N,0,的消耗速率表示正反 应速率，当二者之比为2：！说明反应达到化学平 放热过程，B正确：该反应是放热反应，由图示可 知，3mlo和1molo的总能量大于2mol的 质变化的浓度表示反应的快慢：C.(C)=衡，C不合题意：恒温恒压下，混合气体的体积一 0.075mol·L.l·s1=4.5mol·L'·min-, 直在改变，但容器内气体的质量保持不变，即反 能量，但是无法判断1 mol oo和1 mol co的总能量 C_45=225:D.(D)=4.0md·L·min, 应体系中气体的密度一直在变，当反应体系中气 与1m%l的能量的大小，C错误：该反应是放 2 2 体的密度保持不变时说明反应达到化学平衡.D 热反应，则反应物断健吸收的能量小于生成物形 成新键释放的能量，D正确， (D-4:0=2.根据化学反应速率与物质前的 不合题意 2 2 3.(1)①D3~4min②盐酸浓度降低 4.(1)放出吸收 化学计量数之比越大，反应越快，可知反应最快 ③0.15mol·L+·min-1 (2)431 的为C. (2)①0.075mal·L-·min-12②3X+Y (3)化学热相等 3.C 2Z③>④bd 提示：(2)对于反应H2(g)+C,(g)一2HC 4.C①缩小容器体积，有气体参加的反 提示：(1)①0~1min内生成50mL氢气， (g),测得生成2 mol HCI(g)时，反应过程中放 应，气体浓度增大，则反应速率加快，①符合：②1~2mm内生成70mL氢气，2~3mn内生成 出183月的热量，设形成1m0lH一C键放出的C为纯固体，增加碳的量，反应速率不变，②不符104ml氢气，3~4min内生成168mL氢气，4~ 能量是x,则2x-(436kJ+243kJ)=183kJ,x= 合：③恒容下充入C02,浓度增大，反应速率加5min内牛成80ml氢气，5-6min内生成30ml 431kJ,即断开1olH一C1键所需的能量是 快，③符合：④恒容下充入N,反应体系中物质氢气，所以3~4mm反应速率最大. 431kJ. 的浓度不变，反应速率不变，④不符合：⑤恒压下 ②随着反应进行，盐酸浓度减小，导致反应 充人，容器体积增大，物质浓度减小，反应速后期速率变慢， 专项练习五 率诚小，⑤不符合 3第3w4min时间段，生成氢气的物质的 5.B据图可知，B,C是反应物而A,D是生 0.168L 1.C2.C 成物，6s内△n(A)=(1.2-0)mol=1.2mol、 量为2.4Lml可=0.075ml,所以消耗盐 3.C①Cu能与FeC,发生Cu+2FcCl=△n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol,△n(C)=酸的物质的量为0.015mol,以盐酸浓度表示的该 CuC2+eCl,根据原电池工作原理，Cu为负极，(1.0-0.2)mol=0.8mol、△n(D)=(0.4- 石墨为正极，正极上Fe·得电子，即电极反应式0)mol=0.4mol,相同时间内A、B,C、D的计量 反应速半号=015md1m 为Fe·+e一Fe2+,A错误；②C能与浓硝酸数之比等于其物质的量之比=1.2ml:0.6mol (2)①从开始至2min,X物质的量成少迎报 ·专题复习 易错点拨 ____ 二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强 硅及其化合物 解析;在水溶液中,碳酸的酸性比硅酸强,二 疑点1.硅的化学性质不活泼,在常温下不 氧化碳能与建酸纳反应生成碳酸纳和硅酸沉淀 与任何物质反应. 在高温下,碳酸纳与二氧化硅反应生成硅酸纳和 解析:硅在常温下能与HF和强破溶液反应. .重点提醒 二氧化碳,其原因是在高温条件下,生成的二氧化 疑点2.非金属单质与强破溶液反应都生成 碳离开反应体系而使反应进行到底,故不能用于 一、单质硅 相应的盐与水。 比较H.Sio.和H.CO.的相对强弱 解析:非金属单质(如CL.S等)一般与强破 1.工业制备高纯硅 疑点6.Si0.既能与氢氛酸反应又能与碱反 溶液都能发生歧化反应生成盐和水,但建与氢 应,所以它是两性氧化物 氧化纳等强臧溶液反应却能产生氢气. ②5i+3HC00sacl+H. 解析;所谓两性氧化物是指与酸、减均能反应 Si+2NaOH+H.O-Na.SiO.+2H. 且均生成盐和水的氧化物,SiO.与碱反应可生成 ③siHC,+H.100CSi+3HC1 疑点3.非金属单质都不能与非氧化性酸 盐和水,但与氢酸反应生成的不是盐和水,而目 反应。 2.高纯硅用于率导体芯片、建太阳能电池 它只能与氢酸这一种酸反应,故SiO,不是两性 解析:非金属单质一般不跟非氧化性酸反应, 二、二氧化建(拓展) 氧化物而是典型的酸性氧化物 但S能与非氧化性酸氢氧酸发生置换反应生成 疑点7.NaOH落液可以保存在带磨口破瑞塞 1.与碱性氧化物化合成盐:Sio.+Cao高盟 SiF.和H. 的玻璃试剂瓶中. CaSio.(高炉炼铁加CaCO.的作用) Si+4HF-SiF t+2H.1 解析:磨口处表面粗糙,砥性的液体容易滞 2.与强减反应生成盐:SiO.+2NaOH 疑点4.二氧化硅是硅酸的酸,因此可用 留,并且随着水分蒸发,碱液浓度增大,促使破液 Na.SiO.+H.O(NaOH溶液试剂瓶不用磨口破 Si0.与H.0直接化合制H.SiO. 更易与玻璃中的SiO反应生成具有胶黏作用的 瑞塞的原园) 解析:尽管二氧化硅是硅酸的酸配,但它不溶 硅酸纳溶液,从而使瓶口与玻璃塞黏结在一起,其 3.特殊反应:与氢氛酸发生反应,SiO。+ 于水,故不能直接与水作用生成碎酸 他部位因表面光滑而难于反应,所以碱及碱液可 4HF-SiF.T+2H.0(工业刻蚀破璃的原理) 疑点5.高温时二氧化硅与碳酸反应放出 以盛放在玻璃试剂瓶中,瓶塞则应选用橡胶塞. 4.与盐反应: _____ sio. Caco.益温Casio,+co. 十 阳能电池 专项练习三 C.碳化硅的硬度大、熔点高,可用于制作高温 sio. Na.co.Na:Sio.+co. 1 结构陶瓷和轴承 璃原理 1.建及其化合物在材料领域中应用广泛,下列 D.富勒/是由碳原子构成的一系列笼形分子 5.水晶、玛瑜的主要成分是5i0.Si0.可用 ) 叙述中正确的是 的总称,属于新型无机非金属材料 干光导纤维 A.水品、玛瑞的主要成分都是二氧化硅 5. 是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅 三、硅酸(拓展) B.品体建的主要用途是制造光导纤维 酸盐约占地壳质量的90%以上,请回答下死 (1)物理性质:难溶于水的白色固体 C.是地壳中含量最多的元素 问题: (2)弱酸性:硅酸比碳酸酸性弱. D.建的化学性质很稳定,因此建在自然界中 (3)制备:可溶性硅酸盐与酸性比其强的酸 (1)Si元素位于元素周期表_,在Si0 反应. 以游离态形式存在 2.在一定条件下,下列物质不能与二氧化硅反 中,硅原子和氧原子以(填“极性共 Na.SiO.+2HCl-H.SiO.t2NaC 应的是 ) 价键”“非极性共价键”或“离子键”)连接形 Na. SiO.+CO.+H.o-Na.CO.+H.SiO ①焦炭 ②纯碱 ③碳酸 6 ④氢酸 四、建酸钟 成立体网状结构,所以siO,硬度大 (拓展) 盐酸 氢氧化钾 氧化 (2)国家速滑馆用到建筑粘合剂和防火剂硅 (1)俗名:硅酸纳的水溶液俗称水玻璃,硅 D. A.③ B. C.③ 酸纳固体又叫泡花碱 酸纳,硅酸纳可由SiO.与NaOH溶液反应来 (2)化学性质 3.被誉为“21世纪神奇材料”的石墨慵以其神奇 制备,反应的离子方程式为 ①硅酸纳的水溶液呈碱性,能使酸酥溶液 特性承载着人们的无数想象,石墨炀是从石晃 变红. 中分离出来的单层碳原子构成的石墨片,下列 ②sio+Co(少量)+Ho-H.sio+ 对石墨4的说法中不正确的是 ) 1 (3)生产磨 破璃时可以用HF溶蚀玻璃,是 C0 A.石墨炀在一定条件下能与氧气反应 因为HF溶液可与Si0,反应生成SiF,气体, si0+2c0.(过量)+2H.0-H.siO1+ B.石墨慵是一种新型的化合物 2HCO. 基化学方程式为。 C.石墨和石墨/都能导电 五、常见的硅酸盐产品 (4)由SiO,制备高纯度硅的工业流程如下图 D.构成碳纳米管和石墨/的原子相回 水混 陶瓷 4.近年来,具有特殊性能的新型无机非金属材 所示,X的化学式为_,可以循环使用 石在石纯减和 原料 裁土 石麦石、黏土 料迅速发展,下列有关新型无机非金属材料 的物质为__和 宾 的叙述不正确的是 i备 水混田转密 000:0 A.氛化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料, _→ 料一。 : ① 可用于制造发动机部件,其化学式为Si.N 客 选水 ,度 通 赴陶瓷 B.利用二氧化硅的半导体性能,可以制成大 (参考答案见14版) ·专题复习 迎报 专项练习四 吸热反应 #。。 ① ② ④ ② 放热反应 A.反应中断裂和形成的化学键均为共价键 1. 下列变化中,属于放热反应的是 ) B.③→④是放热过程 ①液态氮汽化 ②氢氧化纳固体溶于水 C. 1 molao与1molco的总能量大于1mol ③氢氧化纳溶液与盐酸客液反应 的能量 ④KMnO.分解制O Ba(OH)·8H0与 .熏点提醒 D.在该反应中,反应物断键吸收的能量小于 固体NH.C混合 氢气在氧气中燃烧 生成物成键释放的能量 C0.+C高2co ③生石灰眼水反应生成 4.在25C、101kPa的条件下,有下图所示变化: 效热皮应 吸热反应 目.”) 熟石灰 衲块投入到水中 与盐酸反应 反应物具有的总能量高于 反应物具有的总能量低于 夏 A.①②③7⑧ B.①②⑧ #C 生成物具有的总能量,或生或物具有的总能量,或 D.③④⑧ 实质 者化学反应中断裂朋化学 者化学反应中断裂旧化学 C.③6⑧00 (1)由H+H-→H,当生成1molH.时,要 2. 下列关于图示的说法错误的是 键所吸收的能量敛于形成 键所吸收的能量高于形成 ) (填“吸收”或“放出”)436k】的能 新化学键所放出的能量 新化学键所放出的能是 量 生成物 量;由Cl.→Cl+Cl.当断裂1mol Cl.中的 隐(Jmol) ①燃烧反应;②中和反应;①大多数分解反应:②以 共价键时,要(填“吸收”或“放出”) ③活波全属与酸或水的置 C.H.O0为还源型的一& N3H: 反应物 243 kJ的能量 常见 反点过程 反应过 换反应;④大多数化合反 氧化还原反应;③Ba(0H) (2)对于反应H(g)+Cl.(g)-2HCl(g),测 反卢 ① ② 应;炸反应;缓慢 ③ ·8H.0与NHLC1因体 得生成2molHCl(g)时,反应过程中放出 化反应 反应 A.图①中发生的反应不一定需要加热 183J的热量,则断开1molH-Cl键所需的 B.图①可表示Ba(OH).·8H.O与NH.C1反 能量是_kJ. 易错警示:①放热反应和吸热反应与反应条 (3)有两个反应:a.H.(g)+C.(g)2HCl(g), 应的能量变化 件无关.有的放热反应(如煤的燃烧)在加热条件 C.由图②可知,1molN:与3molH.充分反应 b.H.(g)+Cl(g)2HCI(g).这两个反应 下才能发生,有的吸热反应如Ba(0H)。·8H.0 放出92kJ热量 的能量转化方式主要是 能转化为 与 NH.Cl固体的反应]在常温下也能进行.②化 D.图③中U形管液面乙高于甲 _能.两种反应条件下,相同物质的量 3.微观反应历程是指化学反应在分子或原子水 学反应中必然有能量的变化,但有能量变化的 的H.(g)、Cl.(g)反应生成相同质量的HCl 平上的详细步骤和机制,某化学反应微观历 (g)时,放出的能量_(填“相等”或 过程不一定是化学反应,如气态水变成液态水 程示意图如下,已知该反应属于放热反应,下 “不相等”). 放出能量,但这一过程属于物理变化 列说法不正确的是 () (参考答案见14版) ★-------------------- _____+ 论上Cu电极的质量增加3.2g 专项练习五 D.实验④放电过程中,a电极质量减少,b溶 原电池原理 液的酸性增强 4.电子表所用的纽扣电池 I...................... 1. 下列过程不涉及原电池的是 两极材料分别为粹和氧 A.生铁在潮湿的环境中生锈 化银,电解质溶液为 .熏点提醒 B.锡的铁片键层破损后会加速腐蚀 KOH溶液,电池反应为 C.纯铁在空气中表面迅速形成致密的氧化膜 Ago+n+H0-2Ag 氧化 能是 化学能→电能 浸有Ko流 D.实验室用铁制备H.时,向稀 酸中滴入几 +(0H),示意图如 特快 (两极分别发生氧化还愿反应,产生电流) 滴CusO.溶液 右图所示.下列判断正确的是 ) 也权 概 正枝 2. 下列各装置中铜电极上能产生气泡的是 A.辞为负极,被还原 校 不一定都是金属材料,也可以 B.纽扣电池工作时,0H移向Ag.o 材料 是碳棒,全属氢化物、情性电极 111 C.纽扣电池工作时,电解质溶液的碱性增强 D.每6.5g竿发生反应时,转移电子0.1N. 5.某固体酸性氢氧燃料电池以NaH5O.固体为 两极,一液,一反应(自发) 乙溶 ①两个电& BSO溶波 Hs0.液 H50.流 电解质传递H',其基本结构如下图,电池总 极():- ②电解质浪 D 构成 反应可表示为2H,+0,-2H,0.下列有关说 2。一( 3.某化学兴趣小组设计的一个简易的原电池装 ③电极用导线相选并扬入电解 法正确的是 ) 反) 置如图,室温下进行了四组实验,下列说法正 质液构成闭合回路 ④一个能自发行的氧化还原 正机(C):2H' 确的是 / _多花电权 2。-B:f 司体 实验标号 ① ② ③ ④ 反应 内电路 (还原反应) 石茎 石墨 铁单质铁单质 “电枫材料 阳离子)正机 总反点:+ s0. 子 h落液 FeC. 阴离子→机 迁移 酸 2H'-211 稀破酸 :济 (是) b溶 { A.电子通过外电路从b极流向a极 B.每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H. 外也路概(一)→正校(4) A.实验①中正极的电极反应式为Fe+3e {子 C.b极上的电极反应式为0.+2H.0+4e一 -fe 负极极板园失去电子而带正电荷,正极极板园得 流向 4OH' 到电子也性 B.实验②中电流表的指针会发生偏转.N0 D. H*由a极通过固体酸性电解质传递到b极 重要 同a电极移动 制作电池、防止全属被腐蚀、提高化学反应速率 应用 C.当实验③中外电路通过0.1mol电子时,理 (参考答案见14版) 比较全属法动性短