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碳族元素及其化合物测试卷
说明：本试卷答题时间为90分钟，试卷满分为100分。
一、选择题（本题包括15小题，每小题2分，共30分。每题只有一个选项符合或最符合题意）
1．下列关于碳族元素的说法正确的是（ ）
A．单质都是无色晶体 B．单质中硅单质熔点最高
C．碳族元素形成的化合物种类最多 D．在化合物中最稳定的化合价都是+4价
2．以下气体因与人体的血红蛋白作用而引起中毒的是（ ）
A．Cl2 B．SO2 C．H2S D．CO 3．下列说法正确的是（ ）
A．二氧化硅溶于水显酸性
B．二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸
C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强 D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
4．除去二氧化硅中所含的下列杂质，不可选用硫酸作试剂的是（ ）
A．氧化钙 B．氧化铝 C．氧化铁 D．碳酸钙 5．能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是（ ）
A．苛性钠溶液 B．水 C．氢氟酸 D．稀盐酸 6．下列各物质与其用途对应不正确的是（ ）
A．硅——变压器的铁芯 B．二氧化硅——吸附剂 C．石英——光导纤维 D．硅酸钠——粘合剂
7．碳化硅（SiC）的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（ ）
A．①③② B． ②③① C． ③①② D． ②①③
8．将24g石英和80g石灰石在高温下充分反应，反应后放出的气体在标准状况时的体积是（ ）
A．8.96L B．17.92L C．4.48L D．11.2L 9．下列对制取水泥和玻璃的共同特点的叙述中，错误的是（ ）
A．生产所用设备相同 B．反应都在高温的条件下进行 C．原料中均有石灰石 D．都发生复杂的物理、化学变化 10．在一定条件下，下列物质中不能与SiO2反应的是（ ）
A．纯碱 B．苛性钠 C．氢氟酸 D．硝酸钠
11．由CO2和CO组成的混合气体，经分析测知含氧质量分数为70%，则该混合气体中CO和CO2
的体积比为（ ）
A．1∶3 B．7∶33 C．33∶7 D．3∶1
12．将CO2通入下列物质的溶液中不与其反应的是（ ）
①Na2CO3；②Na2SiO3；③NaAlO2；④C6H5ONa；⑤Ca(ClO)2；⑥CaCl2；⑦CaCO3 A．①③④⑤⑥ B．①和⑥ C．只有① D．只有⑥
13．高温下用碳还原某金属氧化物MO2，在标准状况下，得到400mLCO、100mLCO2 和0.978g
1
金属M，则M的相对原子质量为（ ）
A．40 B．73 C．118 D．207 14．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（ ） ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A．①② B．②③ C．①④ D．③④
15．实验室用石灰石和盐酸制取CO2时，最佳的除杂试剂和方法是（ ）
A．水、浓H2SO4、洗气 B．饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4、洗气 C．饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4、洗气 D．NaOH溶液、浓H2SO4、洗气
二、填空题（本题包括5小题，共33分）
16．（5分）物质A是一种高熔点化合物，不溶于硫酸，硝酸等强酸。A与纯碱熔融反应，生成化合物B，同时放出气体C；把气体C通过B的溶液中，则得到化合物D；D在干燥空气中转变为化合物E；将E加热又得到化合物A。试写出A、B、C、D、E的化学式：A________、B________、C________、D________、E________。
17．（6分）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，组装成一个简易并且能随用、随关、随停的CO2气体发生装置。 （1）应选用的仪器是 （填入仪器的编号）
（2）若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀H2SO4、浓HNO3、水、块状纯碱、块状石灰
石，比较合理的方案应选用的药品是 。
18．（8分）在下图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。据图填写： Aa溶液FC过量盐酸Ea溶液BD （1）B的化学式是 ，目前B已被用作 的主要原料。 （2）B和a溶液反应的离子方程式是 ； （3）A和a溶液反应的化学方程式是 ； （4）C和过量盐酸反应的离子方程式是 。 温度 溶解度 物质 Ca(OH)2 Ba(OH)2 0.173g 1.64g 0.130g 13.1g 0.094g 101.5g 0?C 50?C 80?C 2
19．（8分）现有一主要成分是碳酸钡、碳酸钙的矿石，要求分离出碳酸钡，尽可能除去Ca已知数据见下表。
2?。
分离要求；原料是矿石：试剂只有水，不能再用其他试剂；要求将矿石经四步反应或操作后得到较纯净的碳酸钡。 试回答下列问题：
（1）在括号中填入实验的条件或方法：① ；② ； （2）在方框中填入对应物质的化学式：a ；b ； （3）写出有关反应的化学方程式。a?b： ；c?BaCO3： 。 矿石(①)a(②)b(③)c(④)BaCO3 20．（6分）锗是ⅣA族元素，它的单质晶体是一种良好的半导体材料，广泛用于电子工业，锗可以从燃烧的烟道灰中提取，其过程如下： 试写出上述过程中①、③、④步反应的化学方程式。 ①___________________________________________________； ③___________________________________________________； ④___________________________________________________。 三、实验题（本题包括2小题，共22分）
21．（10分）实验室中可以用如图所示的装置（铁架台、胶管均略去）来制纯净的CO2 气体，并
测定其相对分子质量（用含少量FeS的大理石和盐酸制备CO2气体），实验步骤如下： （1）将橡皮塞B塞在A烧瓶上，并用皮筋套在烧瓶的瓶颈处以标记橡皮塞所塞入瓶颈的深度，
准确称量其质量为W1g。
（2）连接制取和净化气体的装置，其连接顺序是： 接 ， 接 ，
接 ， 接 。
（3）将导管G插入烧瓶A中，用向 （填“上”或“下”）排气法收集CO2并检验CO2是否已
经充满，检验CO2已充满的方法是 ，用橡皮塞塞好烧瓶瓶口称量，其质量为W2g。
（4）将烧瓶瓶塞取下向烧瓶中注水至标记线，再将水倒入量筒测得水的体积为VmL。
3
（5）记录当时室温为t?C和压强为pPa。（R取8.314Pa?L?K回答下列问题：
?1?mol?1）。
① 求CO2相对分子质量的计算式是 。
② 若不将气体净化，则所求CO2相对分子质量的数值将 （填“偏高”或“偏低”），
原因是 。
22．（12分）已知SiO2、SO2、CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性（提示：Mg和CO2可以发生反应）。 Ⅰ、用如图所示的装置进行Mg和SO2的实验： （1）选择制取SO2的合适试剂 。
①10%的H2SO4溶液； ②80%的H2SO4溶液； ③Na2SO3固体； ④CaSO3固体
（2）写出装置B中发生的主要反应的化学方程式：
；
（3）你认为该装置是否有不足之处？ ，如果有，请列出两点：
。
Ⅱ、某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究，它们以课本为基础，查阅资料后得到以下
可供参考的信息：
①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si；②Mg在高温的条件下即可与SiO2反应；③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐和SiH4；④Si和SiO2均不与稀H2SO4反应；⑤SiH4在空气中自燃。
他们在研究报告中记载着“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应；再用足量稀H2SO4溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量……在用稀H2SO4溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的63%左右”。
（4）该小组实验室制“Si”的化学方程式是 ；（5）你估计“用稀H2SO4溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是 。 四、计算题（本题包括2小题，共15分）
23．（6分）将CO2通入0.02 mol 氢氧化钠的溶液中，产物在低温低压下蒸干，得到固体物质1.37
g。由此计算通入的CO2在标准状况下的体积是多少L?
24．（9分）C和CaCO3的混合物在空气中加强热后，CaCO3完全分解，C被完全氧化，若生成物中
CO2的质量与原混合物的质量相等，求原混合物中C的质量分数。
参考答案
4
16．A：SiO2；B：Na2SiO3；C：CO2；D：H4SiO4；E：H2SiO3 17．（1）a、c、d、e；（2）浓硝酸、水、块状大理石
18．（1）SiO2；光导纤维
2?（2）SiO2?2OH??SiO3?H2O
（3）Si?2NaOH?H2O?Na2SiO3?2H2?
2?（4）SiO3?2H??H2SiO3?
19．（1）① 高温 ② 80?C的H2O
（2）CaO、BaO；Ca(OH)2、Ba(OH)2
（3）CaO?H2O?Ca(OH)2 BaO?H2O?Ba(OH)2
Ba(OH)2?CO2?BaCO3??H2O
20．①GeO2＋4HCl==GeCl4+2H2O；
③H4GeO4④GeO2＋2H2
GeO2＋2H2O（或H2GeO3
Ge＋2H2O。
GeO2+H2O）；
21．（2）g接c，d接a，b接f，e接h
（3）上；点燃的木条放在瓶口熄灭。 （5）①
1000(W2?W1)R(273?t)?29.0
pV② 偏低，因为杂质气体H2S、HCl、H2O的相对分子质量都比CO2小。
△ △ △ （2）3Mg+SO2==2MgO+MgS（或写成2Mg+SO2===2MgO+S，Mg+S===MgS）
（3）有；在A和B之间未连接一干燥装置；C装置未与大气相通；在镁下方未垫一不锈钢垫片，镁能与玻璃管反应；未设计一防倒吸装置（只要答出其中两点即可）
△ （4）Mg+SiO====2MgO+Si
2
22．（1）②③
（5）金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃
△ Si， MgSi + 2HSO＝MgSO+SiH， （或用方程式表示：2Mg + Si===Mg
2
2
2
4
4
4
SiH4+ 2O2＝SiO2 + 2H2O） 23．0.336 L 24. 17.35%
5
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