化学无机非金属材料的专项培优 易错 难题练习题含答案附答案解析Word格式.docx

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C溴化银不稳定，见光易分解，可用于制感光胶卷，碘化银可用于人工降雨，故C错误；

D分子筛中有许多笼状空穴和通道，具有强吸附性，可用于分离、提纯气体或液体混合物，还可作干燥剂、离子交换剂、催化剂及催化剂载体等，故D正确；

故答案：

C。

4下列除去杂质的方法正确的是（）物质杂质试剂主要操作ACl2（g）HCl（g）饱和食盐水、浓硫酸洗气BSiO2Fe2O3氢氧化钠溶液过滤CFeCl2FeCl3Cu过滤D氢氧化铁胶体氯化铁过滤AABBCCDD【答案】A【解析】【分析】【详解】ACl2难溶于饱和食盐水，HCl极易溶于水，然后用浓硫酸干燥，可以除去氯气中的HCl，A正确；

BSiO2能和氢氧化钠溶液反应，Fe2O3与NaOH不反应，不能用来除去SiO2中的Fe2O3，B错误；

CFeCl3和Cu发生反应：

2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+，除去了Fe3+，又引入了Cu2+，C错误；

D氢氧化铁胶粒和氯化铁溶液都能通过滤纸，应该用渗析的方法除去氢氧化铁胶体中的氯化铁溶液，D错误；

答案选A。

【点睛】除杂质时要注意不能除去了原有杂质，又引入新杂质。

5在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是（）焦炭纯碱碳酸钙氢氟酸高氯酸氢氧化钾氧化钙氮气ABCD【答案】C【解析】【详解】SiO2+2CSi+2CO，制备粗硅的反应，所以能反应，故不选；

SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2，制备玻璃的两个反应之一，故不选；

SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2，制备玻璃的两个反应之一，故不选；

SiO2+4HF=SiF4+2H2O，氢氟酸是唯一能腐蚀玻璃的酸，故不选；

不反应，氢氟酸是唯一能腐蚀玻璃的酸，故选；

SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O，强碱能腐蚀玻璃，故不选；

SiO2+CaOCaSiO3，故不选；

不反应，有碳的时候反应3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO，故选；

故答案为：

【点睛】SiO2在高温下与碳单质反应生成硅单质和一氧化碳，而非二氧化碳，二氧化硅中硅元素是+4价，变成了后来的0价，而碳从0价就先被氧化成+2价的，也就是说二氧化硅的氧化能力比较小，只能把碳氧化成一氧化碳！

6有科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列关于硅及其化合物的说法正确的是（）ASiO2是一种酸性氧化物，所以不和任何酸反应B高温下，工业制粗硅的反应方程式为2C+SiO2Si+2COC硅酸盐广泛用于光纤通讯D水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品【答案】B【解析】【分析】【详解】A二氧化硅常温下能够与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水，故A错误；

B高温下，工业制粗硅是用碳还原二氧化硅，反应方程式为2C+SiO2Si+2CO，故B正确；

C二氧化硅是光导纤维的主要成分，故C错误；

D水晶饰物的主要成分为二氧化硅，故D错误；

7硅在无机非金属材料中，扮演着主要角色，请利用相关知识回答下列问题：

（1）硅有非常重要的用途，请写出其中的一种：

_。

（2）古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡（BaCuSi2Ox，铜为2价），下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是_。

A可用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2B性质稳定，不易脱色Cx等于6D易溶解于强酸和强碱（3）工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下：

在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行，写出该反应化学方程式：

SiCl4极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，推测书写其水解的化学方程式为_。

在流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，有关物质的沸点数据如下表，分离SiCl4和其他杂质的方法为_。

物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/235557.631.88.230.484.9111.9【答案】制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等（回答其中一种即可）D2CSiO22COSiSiCl43H2O=H2SiO34HCl蒸馏（精馏）

【解析】【详解】

（1）硅位于金属和非金属分界线附近，常用作半导体材料，为无机非金属材料的主角，计算机芯片的主要成分为单质硅，太阳能电池的主要成分是硅单质，所以硅可制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等，因此，本题正确答案是：

制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等；

（2）A.硅酸盐用氧化物形式表示时，书写顺序为：

活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸铜钡用氧化物形式表示：

，所以A选项是正确的；

B.硅酸盐性质均比较稳定，不容易褪色，所以B选项是正确的；

C.在硅酸铜钡中的铜元素化合价为+2，硅元素化合价为+4，氧元素的化合价为-2价，钡元素的化合价为+2价，则由化学式为，根据化合物中正负化合价的代数和为0可得：

，计算得出x=6，所以C选项是正确的；

D.是瓷器的一种颜料，瓷器耐酸耐碱耐腐蚀，所以不与强酸、强碱反应，故D错误；

因此，本题正确答案是：

D；

（3）石英砂的主要成分是二氧化硅，制备粗硅发生置换反应，2CSiO22COSi；

水解生成硅酸和氯化氢，反应的方程式为：

SiCl43H2O=H2SiO34HCl，因此，本题正确答案是：

SiCl43H2O=H2SiO34HCl；

利用沸点的不同提纯属于蒸馏，（沸点57.6）中含有少量（沸点33）和（离子化合物沸点很高），（沸点8.2）、（沸点-30.4）、因为沸点差别较大，可以通过精馏（或蒸馏）除去杂质，因此，本题正确答案是：

精馏（或蒸馏）。

8下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。

其中B是一种单质，其余物质也都是含有B元素的化合物。

C是一种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，D为氧化物。

请回答下列问题：

（1）A、D、E的化学式分别为_、_、_。

（2）A和B的互相转化在工业上有什么实际意义？

（3）写出DC反应的化学方程式：

（4）写出ED反应的化学方程式：

【答案】SiCl4SiO2H2SiO3粗硅提纯SiO22NaOH=Na2SiO3H2OH2SiO3SiO2H2O【解析】【分析】B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石，则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素，而D为B的氧化物,则D是SiO2，A为SiCl4，C是一种钠盐,则C是Na2SiO3，E是C对应的酸，则E是H2SiO3，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。

【详解】B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石，则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素，而D为B的氧化物,则D是SiO2，A为SiCl4，C是一种钠盐,则C是Na2SiO3，E是C对应的酸，则E是H2SiO3，

（1）由以上分析可以知道A为SiCl4,D为SiO2,E为H2SiO3；

因此，本题正确答案是:

SiCl4，SiO2，H2SiO3。

（2）四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢，硅与氯气反应生成四氯化硅，因此A和B的互变实际意义是粗硅提纯；

粗硅提纯；

（3）二氧化硅和NaOH溶液反应生成硅酸钠,方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O；

SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。

（4）H2SiO3不稳定,加热分解可生成SiO2,方程式为H2SiO3SiO2H2O；

H2SiO3SiO2H2O。

【点睛】硅能够与氧气反应生成二氧化硅，硅酸加热分解产生二氧化硅；

二氧化硅不溶于水，也不与水反应，不能用二氧化硅与水直接反应制备硅酸，因此要制备硅酸，可以先把二氧化硅溶于强碱溶液中，然后加入强酸，可以得到白色胶状沉淀硅酸。

9A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件和部分副产物未标出），其中反应是置换反应。

（1）若A、D、F都是非金属单质，且A、D所含元素在周期表中同一列，A、F所含元素在周期表中同一横行，则反应的化学方程式是_。

（2）若A是常见的金属单质，D、F是气态单质，反应在水溶液中进行，则反应（在水溶液中进行）的离子方程式是_；

（3）若B、C、F都是气态单质，且B有毒，和两个反应中都有水生成，反应需要放电才能发生，A、D相遇有白烟生成，反应的化学方程式是_。

（4）若A、D为单质，且A原子核内所含质子数是D的2倍，B是参与大气循环的一种物质，和两个反应中都有红棕色气体生成，反应的化学方程式是_。

【答案】SiO22CSi2CO2Fe2Cl22Fe32Cl4NH35O24NO6H2OC4HNO3CO24NO24H2O【解析】【分析】【详解】

（1）若A、D、F都是非金属单质，反应是置换反应，A、D同主族，根据框图可知，A与F生成E，C与F也能生成E，因此只能是SiO2与C反应，则A是C、B是SiO2、C是CO、D是Si，E是CO2、F是O2。

反应的方程式为SiO22CSi2CO。

（2）若A是常见的金属单质，反应是置换反应，D、F是气态单质，根据框图可知，A与F生成E，C与F也能生成E，因此A只能为Fe，D为H2，F为Cl2，B为HCl，C为FeCl2，E为FeCl3。

反应的方程式为2Fe2Cl22Fe32Cl。

（3）若B、C、F都是气态单质，且B有毒，和两个反应中都有水生成，反应需要放电才能发生，A、D相遇有白烟生成，所以A是氨气，B是氯气，C是氮气，D是氯化氢，F是氧气，E是NO，反应的化学方程式是4NH35O24NO6H2O。

（4）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍，B是参与大气循环的一种物质，反应是置换反应，根据框图可知，A为Mg，D为C，B为CO2，C为MgO，又知和两个反应中都有红棕色气体生成，F为HNO3。

反应的化学方程式是C4HNO3CO24NO24H2O。

【点晴】解框图题的方法的最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。

10A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，他们能发生如图所示的转化关系。

若该元素用R表示，则A为R的氧化物，D与NaOH溶液反应生成C和H2。

请回答：

（1）写出对应物质的化学式：

A_；

C_；

E_。

（2）反应的化学方程式为：

（3）反应的离子方程式为：

（4）H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：

【答案】SiO2Na2SiO3H2SiO3（或H4SiO4）SiO22CSi2COSi2OHH2O=SiO32-2H2SiO32-CO2H2O=H2SiO3HCO32-或SiO32-CO2H2O=H2SiO3CO32-（写成H4SiO4同样给分）

【解析】【分析】【详解】试题分析：

非金属单质R能与NaOH溶液反应生成盐（Na2RO3）和氢气，则R为Si元素，由转化关系可知D为Si，A为SiO2，B为CaSiO3，C为Na2SiO3，E为H2SiO3，

（1）由以上分析可知A为SiO2，C为Na2SiO3，故答案为SiO2；

Na2SiO3；

（2）反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO；

（3）反应的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2；

（4）H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性，可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，如生成硅酸沉淀，可说明，反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3+CO32-。

考点：

以硅为载体考查了无机物的推断11完成下列各题。

（1）制备陶瓷是以粘土主要成分Al2Si2O5（OH）4为原料，经高温烧结而成。

若以氧化物形式表示粘土的组成，应写为。

（2）如果胃酸过多，可服用（填写化学式）缓解症状，但如果患有胃溃疡，则不能服用，以防止胃穿孔。

（3）雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的，这一过程中发生反应的化学方程式为。

（4）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，工业上是用氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生产ClO2的，反应过程中同时会生成氯气。

写出该反应的化学方程式。

【答案】

（1）Al2O32SiO22H2O；

（2）NaHCO3；

（3）SiO2+4HF=SiF4+2H2O；

（4）2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。

【解析】试题分析：

（1）复杂硅酸盐书写成氧化物，金属氧化物在前，非金属氧化物在后，因此粘土的氧化物：

Al2O32SiO22H2O；

（2）治疗胃酸过多，常有Al（OH）3和NaHCO3，如果患有胃溃疡，不能服用NaHCO3，因此产生的CO2是酸性氧化物，加速胃溃疡，因此应服用氢氧化铝；

（3）发生反应是SiO2+4HF=SiF4+2H2O；

（4）NaClO3作氧化剂，Cl转化成ClO2，HCl作还原剂，ClCl2，根据化合价的升降法进行配平，因此反应方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。

考查复杂硅酸盐写成氧化物、物质用途、氧化还原反应方程式的书写等知识。

12晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等。

以下是工业上制取纯硅的一种方法。

请回答下列问题（各元素用相应的元素符号表示）：

（1）在上述生产过程中，属于置换反应的有_（填反应代号）。

（2）写出反应的化学方程式_。

（3）化合物W的用途很广，通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，是天然水的软化剂。

将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至13731623K反应，生成化合物W，其化学方程式是_。

（4）A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是_（填化学式）；

分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是_（填化学式）。

（5）工业上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气，再提纯水煤气得到纯净的H2，提纯水煤气得到纯净的H2的化学方程式为_。

【答案】SiHCl3H2Si3HClSiO2Na2CO3Na2SiO3CO2CO2CO2和HClCOH2OCO2H2、CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O【解析】【详解】

（1）置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，根据题干中制取硅的流程图知属于置换反应，故答案为：

；

（2）反应是SiHCl3被氢气还原得到硅和氯化氢，反应的化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl，故答案为：

SiHCl3+H2Si+3HCl；

（3）二氧化硅与碳酸钠高温反应生成硅酸钠，反应方程式为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2，故答案为：

SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2；

（4）A、B、C分别为CO、CO2、HCl，作为减排目标的一种气体是CO2，化合物W为硅酸钠，能与W反应生成沉淀的是CO2和HCl，故答案为：

CO2；

CO2和HCl；

（5）碳和水反应生成一氧化碳和氢气：

C+H2O（g）CO+H2，一氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气：

CO+H2O（g）CO2+H2，二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙：

CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O，故答案为：

CO+H2O（g）CO2+H2、CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O。

13为确认、的酸性强弱，某学生设计了如下图所示的实验装置，一次实验即可达到目的（不必选其他酸性物质）请据此回答：

（1）锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为_。

（2）装置B所盛的试剂是_，其作用是_。

（3）装置C所盛试剂是_，C中反应的离子方程式是_。

（4）由此得到的结论是酸性：

【答案】盐酸饱和溶液吸收气体溶液（或）

【解析】【分析】要确认、的酸性强弱，设计的实验流程为HClH2CO3H2SiO3，所以A中反应为2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2，C中反应为Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3+2NaHCO3。

由于盐酸易挥发，会干扰CO2与Na2SiO3溶液的反应，所以在反应前，应除去CO2中混有的HCl气体。

（1）锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为酸。

（2）装置B所盛的试剂，应能除去CO2中混有的HCl气体。

（3）装置C中发生反应Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3+2NaHCO3。

（4）由此可得出酸性的强弱关系。

【详解】要确认、的酸性强弱，设计的实验流程为HClH2CO3H2SiO3，由于盐酸易挥发，会干扰CO2与Na2SiO3溶液的反应，所以在CO2通入硅酸钠溶液前，应除去CO2中混有的HCl气体。

（1）锥形瓶中装某可溶性正盐（通常为Na2CO3）溶液，分液漏斗所盛试剂应为盐酸。

答案为：

盐酸；

（2）装置B所盛的试剂为饱和NaHCO3溶液，其作用是除去CO2中混有的HCl气体。

饱和溶液；

吸收气体；

装置C所盛试剂是溶液，C中反应的离子方程式是SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3+CO32-或SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3+2HCO3-。

HClH2CO3H2SiO3。

HCl；

H2CO3；

H2SiO3。

【点睛】硅酸溶胶的制备：

向盛有适量1mol/L稀盐酸的试管里，逐滴加入适量的饱和硅酸钠溶液，用力振荡，即得到无色透明的硅酸溶胶。

硅酸凝胶的制备：

向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里，逐滴加入几滴浓盐酸，振荡、静置，即得到无色透明果冻状的硅酸凝胶。

14在实验过程中，若一种气体极易溶于一种液体，则容易发生倒吸现象，给实验造成危险。

现有4位同学分别设计了一个实验，希望通过观察到的明显现象来说明二氧化碳极易溶于氢氧化钠溶液，设计的装置如下：

其中一位同学向充满二氧化碳的塑料瓶D中加入氢氧化钠溶液，盖紧瓶塞后振荡，如果看到瓶子变瘪了，说明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。

对装置AC，将能达到实验目的的装置、操作方法和实验现象填入下表（可不填满）：

_【答案】【解析】【分析】二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应，将造成密闭系统内气压减小。

【详解】A中将分液漏斗中的NaOH溶液滴入烧瓶中，由于二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使烧瓶内压强降低，水槽中的水会被倒吸入烧瓶中，能达到实验目的；

B中打开试管的橡胶塞，由于二氧化碳和氢氧化钠溶液反应造成试管内压强减小，氢氧化钠溶液会迅速充满试管，能达到实验目的；

C中打开橡胶管上的止水夹，将胶头滴管里的氢氧化钠溶液挤入烧瓶中，会导致烧瓶中压强降低，烧瓶中将形成喷泉现象，能达到实验目的。

15某种胃药中抗酸剂为CaCO3。

甲、乙两同学为测定其中CaCO3含量，分别设计以下两种方案（药片中的其它成分与HCl和NaOH溶液均不反应）。

请回答下列有关问题：

（1）甲同学拟用下图装置测量样品与足量稀盐酸反应生成CO2的体积，来分析CaCO3的含量。

则X的作用是_。

B中不可改用饱和Na2CO3溶液，用离子方程式说明理由_。

（2）乙同学拟用以下操作测定样品中CaCO3含量：

A配制0.100mol/LHCl溶液和0.100mol/LNaOH溶液，B取一粒药片（0.100g），研碎后加入20mL蒸馏水，C加入30mL0.100mol/L的盐酸，充分反应，D用0.100mol/LNaOH溶液中和过量的盐酸至中性，共消耗NaOH溶液18.00mL，该胃药中CaCO3的质量分数是_写出计算过程）。

（3）甲同学将实验中获得的17.92mLCO2（标准状况）通入10mL0.100mol/LNaOH溶液中，判断所得溶液的溶质是_（填化学式）。

【答案】使广囗瓶内与分液漏斗内气体压强相等，便于溶液顺利流下CO32-+CO2+H2O=HCO3-60%Na2CO3NaHCO3【解析】【分析】

（1）装置A中连通管X能使分液漏斗和广口瓶中的压强保持一致，使盐酸顺利流下；

碳酸钠溶液能够和二氧化碳反应；

（2）反应所用盐酸与氢氧化钠溶液的浓度相等，氢氧化钠溶液的体积为18.00mL，则与碳酸钙反应的盐酸为30.00mL-18.00mL=12.00mL，根据反