江西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-07碳族元素这些化合物
一、单选题
1．（2023·江西上饶·校联考二模）中国建亚洲最大太阳能发电站、神舟十三号顺利往返及三次“天宫授课”、上海官宣实现14纳米先进工艺量产及5G芯片等突破，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是
A．太阳能电池板材料是二氧化硅
B．飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C．“泡腾片实验”中，柠檬酸与小苏打反应时，有电子转移
D．制造5G芯片的氮化镓不属于合金材料
2．（2023·江西赣州·统考二模）《厉害了，我的国》展示了我国科技发展的巨大成就，中国近五年来在探索太空、开发深海、开发新材料、开发5G技术等取得了举世瞩目的成就。下列说法不正确的是
A．华为5G手机搭载智能7 nm制程SOC“麒麟980”芯片，芯片的主要成分是单质硅
B．“天宫课堂”实验中，乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”，该过程发生吸热反应
C．火星车的热控材料纳米气凝胶能产生丁达尔效应
D．“华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的与互为同位素
3．（2023·江西南昌·统考二模）党的二十大报告提出，要集聚力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。下列关于我国科技成果说法不正确的是
A．“应变玻璃”使用的材料镁钪合金属于金属材料
B．JD-1紫外光固化树脂属于新型无机非金属材料
C．蛟龙号载人潜水器使用的钛合金的熔点低于单质钛
D．东方超环(人造太阳)使用的2H (氘)、3H (氚)是不同的核素
4．（2023·江西南昌·统考一模）中国化学工业为2022年卡塔尔世界杯做出了巨大的贡献。下列说法正确的是
A．开幕式上引人瞩目的烟花，来自江西上栗，利用了金属单质的焰色反应
B．世界杯会徽巨型雕塑是由中国制造，其主要材料为玻璃钢，玻璃钢是指由树脂与玻璃纤维复合而成的复合材料
C．中国承建的卡塔尔首座光伏电站中的光伏材料为高纯度二氧化硅
D．中国铁建承建的主会场卢赛尔体育场的屋面膜结构由聚四氟乙烯材料构成，聚四氟乙烯是一种纯净物
5．（2022·江西·校联考模拟预测）传统文化是中华文明的瑰宝。下列传统文化从化学视角解读错误的是
选项 传统文化摘录 从化学视角解读
A 苏轼的《格物粗谈》中记载：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味” 文中的“气”能漂白酸性高锰酸钾溶液或溴水
B 西晋·刘琨：“何意百炼钢，化为绕指柔” 工业炼铁发生了氧化还原反应
C 《本草纲目》记载：“慈石治肾家诸病，而通耳明目”“慈石，石上皲涩，可吸连针铁” “慈石”的主要成分是四氧化三铁
D 唐·刘禹锡的诗中“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金” “沙”的主要成分能与氢氟酸反应
A．A B．B C．C D．D
6．（2022·江西·校联考模拟预测）我国有着五千年文明历史，下列有关说法正确的是
A．《本草图经》有“白矾多入药用”，其白矾是[KAl(SO4)2·12H2O]，具有杀菌、消毒之功效
B．诗句“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”。其中不包含有化学变化过程
C．“凡石灰，经火焚炼为用……火力用后，烧酥石性，置于风中，久自吹成粉”中的“粉”为CaO
D．古代烧制的“明如镜，声如磬”的瓷器，其主要成分为硅酸盐
7．（2022·江西抚州·统考模拟预测）2022年2月4日北京冬奥会开幕了，精彩的冬奥会离不开“化学元素”，下列叙述错误的是
选项 冬奥会的“化学元素” 叙述
A 二氧化碳直冷制冰技术打造世界“最快冰面” 二氧化碳为无毒气体，符合绿色冬奥理念
B 用石墨烯制作冬奥会赛时制服“山河映朝霞”系列 石墨烯主要目的是增加制服硬度
C “极速”液氮速冻机，-35℃下保证食品品质与安全 氮气熔点很低，可以达到“极速”冷冻效果
D 智能穿戴式体温计“腋下创可贴”是防疫利器，精准实时自动报温，充电1小时可使用10天 微型原电池为“腋下创可贴”温度计提供电能
A．A B．B C．C D．D
8．（2022·江西鹰潭·统考二模）化学无处不在，化学科学与技术在宇宙探索、改进生活、改善环境与促进发展等方面均发挥着关键性的作用。下列说法正确的是
A．“祝融号”火星车的供电装置太阳能电池板的主要成分为二氧化硅
B．2021年我国科学家以CO2为原料合成了淀粉，由CO2合成淀粉有利于实现碳达峰、碳中和的战略
C．航天服使用的棉针织品、羊毛、氯丁尼龙橡胶等都属于天然高分子材料
D．二氧化硫有毒，严禁将其添加到任何食品和饮料中
9．（2021·江西景德镇·统考一模）化学与生产、生活、科技、环境等关系密切。下列说法正确的是
A．汽车尾气催化转化器可有效减少CO2的排放，实现"碳中和”
B．“天和”号核心舱使用了目前世界上最先进的三结砷化镓太阳能电池翼，砷化镓属于半导体材料
C．“神舟十二号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
D．淀粉、油脂和蛋白质都是天然高分子化合物，均能在人体内发生水解
10．（2021·江西九江·统考一模）化学与人类生活、生产密切相关，下列说法正确的是
A．经分析嫦娥五号采样返回器带回的月壤含有，该物质属于氧化物
B．雷雨发庄稼、光化学烟雾、水体富营养化、雾霾的形成均与氮的氧化物有关
C．75%的乙醇溶液可以有效杀死新型冠状病毒，因为其具有强的氧化性
D．生产SMS医用口罩所用的原料丙烯，主要来源于石油的裂解
11．（2021·江西南昌·统考三模）央视《典籍里的中国》因袁隆平、宋应星两位科学家跨越时空的“握手”被刷上热搜。宋应星所著《天工开物》被誉为“百科全书之祖”。下列说法不正确的是
A．“凡播种先以稻麦稿包浸数日俟其生芽撒于田中生出寸许其名曰秧。”。其中“稻麦稿”的主要成分纤维素。
B．“水火既济而土合······后世方土效灵人工表异陶成雅器有素肌、玉骨之象焉”以上所述的“陶成雅器”的主要原料是黏土、石灰石
C．“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴，此乾坤幻出神物也”，“硝”指的是硝酸钾。
D．“凡铸镜模用灰沙铜用锡和”该法所制铜镜主要成分为青铜。
12．（2021·江西南昌·统考一模）南昌汉代海昏侯国遗址公园于2020年9月23日正式开园。海昏侯墓是中国发现的面积最大、保存最好、内涵最丰富的汉代列侯等级墓葬，出土了马蹄金、竹简以及镶嵌着玛瑙的青铜镜等珍贵文物。下列说法不正确的是
A．竹简的主要成分是纤维素
B．古代的青铜为铜锌合金
C．玛瑙的主要成分属于酸性氧化物
D．出土的马蹄金光亮如新是由于金的化学性质稳定
13．（2021·江西·校联考一模）明代宋应星所著的《天工开物》被誉为“17世纪中国工艺百科全书”。下列说法正确的是
A．“若水煮法，则并用两釜。将蓖麻、苏麻子碾碎，入一釜中，注水滚煎，其上浮沫即油”涉及到的操作是蒸发
B．古代烧制的“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要成分为硅酸盐
C．“纷纷灿烂如星陨，燔燔喧豗似火攻”描述了钠、铁等金属的焰色反应
D．“凡石灰经火焚，火力到后，烧酥石性，置于风中久自吹化成粉”中的“粉”为CaO
二、工业流程题
14．（2023·江西上饶·统考一模）以钛铁矿(主要成分为FeO·TiO2，还含有MgO、CaO、SiO2等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“溶浸”后溶液中的滤渣主要为 (填化学式)。“滤液”中TiOCl+经加热水解后转化为富钛渣(钛元素主要以TiO2·2H2O形式存在)。写出上述转变的化学方程式： 。
(2)“溶钛”过程反应温度不能太高，其原因是 。
(3)“沉铁”步骤反应的化学方程式为 ，“沉铁”后的滤液经处理后可返回 工序循环利用。
(4)“煅烧”制备LiFePO4过程中，Li2CO3和H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为 。
(5)从废旧LiFePO4电极中可回收锂元素。用硝酸充分溶浸废旧LiFePO4电极，测得浸取液中c(Li+)=4mol·L-1，加入等体积的碳酸钠溶液将Li+转化为Li2CO3沉淀，若沉淀中的锂元素占浸取液中锂元素总量的90%，则反应后的溶液中的浓度为 mol·L-1[已知Ksp(Li2CO3)=2.8×10-3，假设反应后溶液体积为反应前两溶液之和。
三、实验题
15．（2022·江西南昌·统考一模）碳化物衍生碳以其独特的性能被广泛应用在超级电容器、催化剂载体等方面。常用氯气刻蚀法制备，该方法通过高温氯化2小时在SiC表面制备碳涂层。其方法如下：
(1)装置B所盛物质为 ，其作用是 。
(2)仪器C的名称是 ，所盛物质为 。
(3)圆底烧瓶A中为二氧化锰，发生的化学方程式为 ；实验温度为40℃，加热方式是 ，主要目的是 。
(4)高温环境为氩气与氯气混合气氛，随着温度的升高，氯气与SiC反应，将Si原子从SiC中刻蚀掉形成碳层，反应方程式为 。
(5)如果温度超过1175℃，涂层上的碳结构发生如下变化：碳→骨架碳→非晶碳→石墨碳，则碳涂层硬度会 (填“逐渐变高”或“逐渐变低”)。
(6)装置F盛有NaOH溶液用于除气和回收氩气，其生成的盐除了NaCl，还有两种类别不同的含氧酸钠盐 (填化学式)。
参考答案：
1．D
【详解】A．太阳能电池板材料是半导体材料硅，不是二氧化硅，故A错误；
B．玻璃纤维是合成高分子材料，不属于天然有机高分子，故B错误；
C．柠檬酸的酸性强于碳酸，能与小苏打反应生成二氧化碳，反应中没有元素发生化合价变化，没有电子转移，属于非氧化还原反应，故C错误；
D．氮化镓是化合物，不是金属单质的混合物，所以氮化镓不可能属于合金材料，故D正确；
故选D。
2．B
【详解】A．晶体Si的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体采用，芯片的主要成分是单质硅，A正确；
B．乙酸钠在温度较高的水中的溶解度非常大，很容易形成过饱和溶液，暂时处于亚稳态，这种溶液里只要有一点的结晶和颗粒，就能打破它的亚稳态，迅速结晶的同时释放出大量热量，但没有发生吸热反应，B错误；
C．火星车的热控材料纳米气凝胶属于胶体，因此能产生丁达尔效应，C正确；
D．与的质子数相同，而中子数不同，因此二者互为同位素，D正确；
故合理想象是B。
3．B
【详解】A．金属材料包括金属和合金，“应变玻璃”使用的镁钪合金属于金属材料，选项A正确；
B．JD-1紫外光固化树脂属于有机高分子材料，选项B错误；
C．合金的熔点一般低于成分金属的熔点。蛟龙号载人潜水器使用的钛合金的熔点低于单质钛，选项C正确；
D．2H (氘)、3H (氚)是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素，选项D正确；
答案选Ｂ。
4．B
【详解】A．烟花利用了金属元素的焰色反应，不一定为金属单质，故A错误；
B．玻璃钢是指由树脂与玻璃纤维复合而成的复合材料，故B正确；
C．光伏材料为高纯度硅单质，故C错误；
D．聚合物均为混合物，故D错误；
故选：B。
5．A
【详解】A．文中气体是乙烯，乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，乙烯表现还原性；乙烯与溴发生加成反应，乙烯不表现漂白性，A错误；
B．工业上用CO与氧化铁反应制备铁，发生了氧化还原反应，B正确；
C．“慈石”具有磁性，主要成分是四氧化三铁，C正确；
D．“沙”的主要成分是二氧化硅，能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，D正确；
故选A。
6．D
【详解】A．明矾只能作净水剂，不具有杀菌、消毒的作用，A项错误；
B．火是物质燃烧时所表现出来的发热、发光的现象，是包含了化学变化过程，B项错误；
C．CaCO3煅烧后生成CaO，经久置于空气中最终变为CaCO3，C项错误；
D．陶瓷为传统的硅酸盐材料，D项正确；
故答案选D。
7．B
【详解】A．通常情况下二氧化碳是一种无色无味的气体，是空气的组成成分之一，无毒，二氧化碳直冷制冰符合绿色冬奥理念，A项正确；
B．用石墨烯制作冬奥会赛时制服“山河映朝霞”系列，使用石墨烯的主要目的是石墨烯具有超强的导热性、升温快速，B项错误；
C．“极速”液氮速冻机主要利用N2的熔点很低，能迅速降温的特点，可使食品快速结晶，-35℃下保证食品品质与安全，C项正确；
D．智能穿戴式体温计“腋下创可贴”是防疫利器，精准实时自动报温，充电1小时可使用10天，微型原电池能将化学能转化成电能，为“腋下创可贴”温度计提供电能，D项正确；
答案选B。
8．B
【详解】A．“祝融号”火星车的供电装置太阳能电池板的主要成分为单质硅，而二氧化硅可以用于制造光导纤维，选项A错误；
B．以CO2为原料合成了淀粉，二氧化碳被吸收，故由CO2合成淀粉有利于实现碳达峰、碳中和的战略，选项B正确；
C．航天服使用的棉针织品、羊毛都属于天然高分子材料，氯丁尼龙橡胶是人工合成的，选项C错误；
D．二氧化硫能杀菌，在葡萄酒中有添加，故可以添加到食品或饮料中，但注意不能超标添加，选项D错误；
答案选B。
9．B
【详解】A．汽车尾气中CO和氮氧化物经催化反应生成N2、CO2，并未减少CO2的排放，故A错误；
B．砷化镓最外层平均4个电子类似于硅，是优良的第三代半导体材料，故B正确；
C．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，不属于传统的硅酸盐材料，故C错误；
D．高分子化合物的相对分子质量一般都在一万以上，油脂的相对分子质量较小，不属于高分子化合物，故D错误；
答案选B。
10．D
【详解】A． 经分析嫦娥五号采样返回器带回的月壤含有，该物质为硅酸盐，不是氧化物，故A错误；
B． 水体富营养化与含磷废水排放有关，与氮氧化物无关，故B错误；
C． 75%的乙醇溶液可以有效杀死新型冠状病毒，是因为其能使蛋白质变性，不是乙醇具有强的氧化性，故C错误；
D． 生产SMS医用口罩所用的原料丙烯CH3CH=CH2，主要来源于石油的裂解，故D正确；
故选D。
11．B
【详解】A．“稻麦稿”指的是稻草或麦秆，其主要成分为纤维素，属于多糖，A正确；
B．陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐工业，制陶的主要原料是黏土， B不正确；
C．火药的原料中有“硫”、“硝”，“硫”即硫磺、“硝”指的是硝酸钾，C正确；
D． 青铜是铜锡合金，用铜、锡来制铜镜主要成分为青铜，D正确；
答案选B。
12．B
【详解】A．竹简由竹子制成，竹子的主要成分为纤维素，A正确；
B．青铜为铜锡合金，铜锌合金为黄铜，B错误；
C．玛瑙的主要成分为SiO2，SiO2能与碱发生复分解反应生成盐和水，属于酸性氧化物，C正确；
D．金的化学性质稳定，很难被氧气氧化，所以出土的马蹄金光亮如新，D正确；
综上所述答案为B。
13．B
【详解】A．加热后，出现油状物，属于蒸馏操作，A项不符合题意；
B．瓷器的主要原料是粘土，主要成分是硅酸盐，B项符合题意；
C．铁元素没有焰色反应，C项不符合题意；
D．碳酸钙煅烧生成氧化钙，氧化钙久置生成氢氧化钙，氢氧化钙吸收二氧化碳生成碳酸钙，D项不符合题意；
故正确选项为B
14．(1) SiO2 TiOCl2+3H2OTiO2·2H2O↓+2HCl
(2)双氧水和氨水都会因温度过高分解
(3) 2FeCl2+H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+4HCl+2H2O 溶浸
(4)1：1
(5)0.07
【分析】钛铁矿主要成分为FeO·TiO2，还含有MgO、CaO、SiO2等杂质，加足量盐酸，只有SiO2不溶于盐酸，其它物质都与盐酸反应生成可溶性盐，过滤，滤液中含有Fe2+、TiOCl+、Mg2+、Ca2+等阳离子，加热滤液，TiOCl+水解生成TiO2·2H2O沉淀，过滤得到含有TiO2·2H2O的富钛渣，加双氧水、氨水生成过氧钛化物，煅烧得到TiO2，TiO2再和Li2CO3反应生成Li4Ti5O12；富铁液加双氧水、磷酸，Fe2+转化为FePO4沉淀，FePO4和Li2CO3、H2C2O4反应生成LiFePO4。
【详解】（1）钛铁矿中只有SiO2不溶于盐酸，“溶浸”后溶液中的滤渣主要为SiO2。“滤液”中TiOCl+经加热水解后转化为TiO2·2H2O沉淀和盐酸，反应的化学方程式为TiOCl2+3H2OTiO2·2H2O↓+2HCl；
（2）双氧水和氨水都会因温度过高分解，所以“溶钛”过程反应温度不能太高；
（3）“沉铁”步骤中富铁液加双氧水、磷酸，Fe2+转化为FePO4沉淀，铁元素被双氧水氧化，反应的化学方程式为2FeCl2+H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+4HCl+2H2O，“沉铁”后的滤液中含有盐酸，经处理后可返回“溶浸”工序循环利用。
（4）“煅烧”制备LiFePO4过程中，Fe3+元素被H2C2O4还原为Fe2+，Fe元素化合价由+3降低为+2，草酸中碳元素化合价由+3升高为+4，根据得失电子守恒，FePO4和H2C2O4的反应比为2:1，根据Li、Fe元素守恒，FePO4和Li2CO3的反应比为2:1，所以Li2CO3和H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为1:1。
（5）浸取液中c(Li+)=4mol·L-1，加入等体积的碳酸钠溶液将Li+转化为Li2CO3沉淀，若沉淀中的锂元素占浸取液中锂元素总量的90%，反应后的溶液中Li+的浓度为，则反应后的溶液中的浓度为mol·L-1。
15．(1) 饱和食盐水 除去HCl气体
(2) U形管 P2O5
(3) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O 温水浴 控制并降低氯气生成速率
(4)SiC+2Cl2C+SiCl4
(5)逐渐变低
(6)NaClO、Na2SiO3
【分析】本实验需要用氯气刻蚀，在SiC表面制备碳涂层，所以装置A应是利用浓盐酸和二氧化锰共热反应制备氯气，装置B中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体，装置C对氯气进行干燥，然后和氩气混合通入装置B中进行反应，装置F中盛放NaOH溶液吸收尾气。
【详解】（1）生成的氯气中会混有挥发出来的HCl气体，需在装置B中盛放饱和食盐水除去HCl；
（2）根据仪器C的结构特点可知其为U形管，用来盛放固体干燥剂干燥氯气，氯气会和碱石灰反应，所以可以用P2O5进行干燥；
（3）装置A中利用浓盐酸和二氧化锰共热反应制备氯气，化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O；所需温度低于水的沸点，所以可以采用温水浴加热，以便控制并降低氯气生成速率；
（4）根据题意可知Cl2会氧化SiC中的C元素生成C单质，根据原子守恒和氧化还原反应的规律可知，还应有SiCl4生成，化学方程式为SiC+2Cl2C+SiCl4；
（5）石墨的硬度较小，所以碳涂层硬度会逐渐变低；
（6）未反应的氯气会和NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO，SiCl4在碱性环境中水解会得到NaCl和Na2SiO3，所以含氧酸钠盐为NaClO、Na2SiO3。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
