第一节 碳族元素
一、选择题
1．C60与现代足球 有相似的结构，它与石墨互为（ ）。
A．同位素 B．同素异形体 C．同分异构体 D．同系物
解析：本题考查同位素、同素异形体、同分异构体、同系物四个概念的区别；同位素是质子数相同中子数不同的同一类原子，如：H、D、T （H的三种原子）；同素异形体是同一种元素组成的不同单质（化学式可同可不同），如：氧气和臭氧，白磷和红磷，石墨和金刚石。同分异构体是分子式相同，结构式不同的分子，如乙醇和甲醚；互称为同系物的物质结构相似，在分子组成上相差一个或一个以上相同原子团的一类物质，如：甲烷和乙烷。 本题答案为选项B。
2．铅是碳族元素之一，其价态的稳定性明显不同于同族的其他元素，由此判断以下叙述正确的是（ ）。 A．铅与过量的氯气化合生成稳定的PbCl2 B．PbO2溶于浓盐酸生成PbCl2、Cl2和H2O
C．PbCl2溶液在空气中极易被氧化，保存时常加入少量金属铅
D．铅、铜均可溶于稀硝酸，且有相同的反应类型和产物类型 解析：本题考查碳族元素中铅的性质。
碳族元素从上到下，元素的金属性增强，非全属性减弱，?4价化合物稳定性降低，?2价化合物稳定性提高，铅（Ⅱ）化合物稳定性高于铅（Ⅳ），但是铅与过量的氯气化合生成的是PbCl4，所以选项A错误；
PbO4有强氧化性，能将Cl?氧化成Cl2，所以选项B正确； PbCl2很稳定，不用加Pb，所以选项C错误；
均得到?2价的硝酸盐、NO、H2O，都是氧化还原反应，所以选项D正确。 本题答案为选项B、D。
3．PbO2微热时可分解生成PbO和O2，PbO是一种不溶于水但易溶于酸的黄色物质，把适量黑褐色的PbO2粉末投入热水中，一边搅拌，一边通入SO2气体，结果得到白色不溶物。对此作出的错误判断是（ ）。 A．PbO2具有氧化性 B．白色不溶物是PbSO3 C．白色不溶物是PbSO4
D．白色不溶物既是氧化产物又是还原产物
解析：本题考查氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的概念。
PbO2中Pb是?4价，具有强氧化性，氧化性强于氧气，能分解出氧气，所以选项A正确。 PbO2微热时会分解成PbO和O2，O2和SO2反应生成SO3，在水中为H2SO4，白色不溶物为
PbSO4，因此选项C正确，B错误。
由化学方程式PbO2?SO2?PbSO4知，选项D正确。
本题答案为选项B。 4．根据“稳定岛假说”，元素周期表的最终界限可能在175号左右，科学家预测114号元素为“类铅”，位于第七周期ⅣA族，下列有关对它的性质的预测中，错误的是（ ）。 A．它的硬度小，熔点较低
B．它的?4价氯化物具有强还原性 C．它的金属性比铅强
D．电解它的硝酸盐和硝酸铜的混合溶液时，它在阴极首先析出 解析：本题考查元素周期律以及铅的性质。 同主族元素，原子序数越大，金属性越强，“类铅”元素在铅元素下面，所以金属性较强，硬度小，熔点较低，选项A正确。
高价态离子比低价态离子的氧化性强，低价态离子比高价态离子的还原性强，选项B错误。 同主族元素，原子序数越大，金属性越强，选项C正确。
根据金属性活动性顺序：还原性Pb?Cu，根据元素周期律知：类铅?Pb，惰性电极电解时，离子氧化性强的首先被还原，则铜先析出，选项D错误。 本题答案为选项B、D。
5．在地壳内，深度每增加1km，压强大约增加25250～30300kPa，在这样的压强下，对固体物质的平衡会发生较大影响。例如：
CaAl2Si2O8?Mg2SiO4?CaMg2AlO2Si3O12
（钙长石） （镁橄榄石）（钙镁）石榴子石
摩尔质量（g/mol）278 140.6 413.6 密度（g/cm3） 270 3.22 350
在地壳区域变质的高压条件下，有利于（ ）。 A．钙长石生成 B．镁橄榄石生成 C．钙长石和镁橄榄石共存 D．（钙镁）石榴子石生成
解析：本题考查化学平衡的知识。由题意知：这样的压强下，对固体物质的平衡会发生较大影响，我们可以将压强对气态物质反应的影响运用到本题中，压强增大，平衡向气体总体积减少的方向移动，因此高压时，该反应向总体积减小即密度增大的方向移动。 本题答案为选项D。 二、填空题
6．原硅酸通过分子间缩水聚合可形成不同的多硅酸（多聚体），如：
OHOHOH||| HO??Si???? HO??Si?????Si????
|||OHOHOHOHOHOH|||HO??Si?????Si?????Si????
|||OHOHOH
原硅酸 二聚体 三聚体
按上述规律，n行个原硅酸聚合而成的多酸分子的通式是__________。 解析：H2n?2SinO3n?1。
7．大气中二氧化碳浓度不断增大会引起“温室效应”，使地球表面气温升高，有些科学家认为干旱、耕地沙漠化等都与“温室效应”有密切关系，空气中二氧化碳最主要的来源是__________。自然界消耗二氧化碳，最主要有两个方面，分别是__________和__________。 解析：含碳元素的物质的燃烧；光合作用；水体对二氧化碳的溶解。 三、计算题
8．如图8-1所示，某学生设计一个实验汪明PbO中含有氧元素，反应的化学方程式如下：
强热PbO?C????Pb?CO
强热PbO?CO????Pb?CO2
试回答下列问题：
（1）此装置图中有一个明显的错误，请指出。
（2）盛澄清石灰水的试管开始一段时间可能没有现象，请指出可能的原因。 （3）烧杯中醋酸二氨合铜的作用是什么？
（4）若用空气代替干燥的氮气，行吗？为什么？ 解析：（1）试管没有塞橡皮塞；原因是生成的CO会污染空气。 （2）在高温时PbO与C反应的主要产物是CO，生成的CO2很少。
（3）吸收CO气体。原因是：?Cu(NH3)2?Ac（注意其中Cu显?1价）溶液吸收对合成氨的催化剂有毒害的CO气体。化学方程式为：
??Cu?NH3?2Ac???CO?NH3??Cu?NH3?3??Ac?CO。
（4）不行。因为空气中的氧气会与碳反应生成CO2，空气中本身也存在少量的CO2，这些都会干扰实验结果。
9．科学研究发现：金星大气层的成分之一是三氧化二碳?C2O3?，实验证明三氧化二碳的化学
性质与一氧化碳相似。
下列关于三氧化二碳的说法中，不正确的是（ ）。 A．C2O3能使澄清石灰水变浑浊 B．C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2 C．C2O3在一定条件下能还原氧化铁 D．C2O3中碳的化合价为?3价 解析：本题考查知识迁移运用的思想。
实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似，一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，则C2O3也不能使澄清石灰水变浑浊，故选项A错误；
一氧化碳在O2中燃烧生成CO2，则C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2，故选项B正确； 一氧化碳可还原氧化铁，则C2O3在一定条件下能还原氧化铁，故选项C正确； 氧元素的化合价为?2价，根据化合物电中性原理可知C2O3中碳的化合价为+3价，选项 D正确。
本题答案为选项A。
10．依据如图所示实验现象，关于二氧化碳的说法不正确的是（ ）。
A．密度比空气大 B．不能燃烧 C．不支持燃烧
D．能使温度降到蜡烛的着火点以下
解析：本题考查=氧化碳的性质。CO2不燃烧，也不支持燃烧，将二氧化碳倒入高低不同的蜡烛的烧杯中，看到蜡烛由下而上依次熄灭，说明二氧化碳密度比空气大，蜡烛不燃烧是因为二氧化碳隔绝了空气，并不是降温，选项D错误。 本题答案为选项D。
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