化学化学无机非金属材料的专项培优 易错 难题练习题含答案含答案Word格式文档下载.docx

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B．Si、SiO2和SiO32-等均可与NaOH溶液反应

C．二氧化硅属于酸性氧化物，不溶于任何酸

D．高岭石[Al2（Si2O5）（OH）4]可表示为Al2O3·

2SiO2·

2H2O

【答案】D

A．水玻璃的主要成分是硅酸钠，石英的主要成分是SiO2，故A错误；

B．Si、SiO2均可与NaOH溶液反应，但SiO32-不能与NaOH溶液反应，故B错误；

C．二氧化硅属于酸性氧化物，二氧化硅能溶于氢氟酸，故C错误；

D．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，各氧化物的排列顺序为：

较活泼金属的氧化物→较不活泼金属的氧化物→二氧化硅→水，则高岭石[Al2（Si2O5）（OH）4]可表示为Al2O3·

2H2O，故D正确；

答案选D。

4．青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：

Na2Fe5Si8O22（OH）2。

青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO。

下列说法正确的是（）

A．青石棉中含有石英晶体

B．青石棉是一种易燃品且易溶于水

C．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：

Na2O·

5FeO·

8SiO2·

H2O

D．1molNa2Fe5Si8O22（OH）2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L3mol/LHNO3溶液

A．青石棉属于硅酸盐材料，没有石英晶体，故A错误；

B．青石棉属于硅酸盐材料，不易燃，也不溶于水，故B错误；

C．根据题给信息可知，青石棉中铁元素的化合价有+2价和+3价两种，根据原子守恒和化合价不变的思想，化学组成用氧化物的形式可表示为：

Na2O∙3FeO∙Fe2O3∙8SiO2∙H2O，故C错误；

D．6L3mol/LHNO3溶液中硝酸的物质的量为18mol，青石棉用稀硝酸溶液处理时，亚铁离子被氧化为铁离子，硝酸被还原为一氧化氮，又1molNa2Fe5Si8O22（OH）2中3mol含亚铁离子，所以根据得失电子守恒氧化亚铁离子生成铁离子消耗1molHNO3，又青石棉中的Na、Fe原子最终都转换产物为NaNO3、Fe（NO3）3，根据原子守恒，又要消耗HNO3的物质的量为2+5×

3=17mol，所以1mol该物质一共能和1+17=18molHNO3反应，故D正确；

5．下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是（）

①向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2②向Fe（OH）3胶体中逐滴滴入过量的H2SO4

③向Ba（NO3）2溶液中通入过量SO2④向石灰水中通入过量CO2

⑤向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸．

A．①②③B．①②⑤C．①②③⑤D．①③⑤

①中发生的反应是Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，NaHCO3比Na2CO3溶解度小但质量大，且反应中中消耗H2O，所以有沉淀析出且不溶解，符合；

②向Fe（OH）3胶体中加入H2SO4首先发生胶体的聚沉，出现Fe（OH）3沉淀，H2SO4过量，Fe（OH）3与H2SO4反应而溶解，不符合；

③硝酸钡溶液中通入二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，能氧化亚硫酸为硫酸，溶液中生成硫酸钡沉淀，现象是只生成沉淀，③符合；

④向澄清石灰水中通入过量的CO2，先生成碳酸钙沉淀，后沉淀溶解生成碳酸氢钙溶液，反应现象是先沉淀后溶解，不符合；

⑤向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸，发生反应Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl，只生成白色沉淀，符合；

【点睛】

本题考查常见物质的的化学反应与现象。

向溶液中加入某物质，先出现沉淀后沉淀溶解的总结如下：

（1）向澄清石灰水中通入CO2（SO2）至过量。

（2）向Fe（OH）3胶体中加入硫酸至过量

（3）向可溶性铝盐中加入NaOH溶液至过量

（4）向偏铝酸盐中加入盐酸至过量

6．《青花瓷》冲所描述的“瓶身描述的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但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，铜为十2价），下列有关硅酸铜钡的说法不正确的是（ 

）

A．可用氧化物形式表示为BaO·

CuO·

2SiO2B．易溶解于强酸和强碱

C．性质稳定.不易脱色D．x=6

【答案】B

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BaO•CuO•2SiO2，故A正确；

B.硅酸铜钡能稳定存在，说明不易溶解于强酸和强碱，故B错误；

C.《青花瓷》能长期不褪色，说明硅酸铜钡性质稳定不易脱色，故C正确；

D.硅酸铜钡中Ba为+2价、Cu为+2价、Si为+4价、O为-2价，根据化合价代数和等于0，可知x=6，故D正确；

选B。

7．化学与生活密切相关，下列有关说法正确的是（）

A．漂白粉既可做漂白棉麻纸张的漂白剂，又可做游泳池及环境的消毒剂和净水剂

B．燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了Na、Cu、Fe、Pt等金属的单质

C．合金材料的组成元素一定全部是金属元素

D．纯净的二氧化硅是制备光导纤维的原料

A.漂白粉具有强氧化性，既能杀菌消毒，又具有漂白性，所以漂白粉既可用来漂白棉、麻、纸张，也能用作游泳池及环境的消毒剂，但不能做净水剂，A错误；

B.燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了一些金属元素，而不是金属单质，B错误；

C.合金材料的组成元素不一定全部为金属元素，可能含有非金属元素，C错误；

D.光导纤维的原料为二氧化硅，D正确；

8．赏心悦目的雕花玻璃通常是用某种物质对玻璃进行刻蚀而制成的，则这种物质是（）

A．盐酸B．氢氟酸C．烧碱D．纯碱

A、盐酸和二氧化硅不反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选A；

B、氢氟酸与二氧化硅易反应，生产四氟化硅气体，能在玻璃上进行刻蚀，故选B；

C、二氧化硅与烧碱反应，但反应缓慢，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选C；

D、纯碱与二氧化硅在高温下反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选D。

9．下列说法不正确的是

A．氧化镁熔点很高，可作为优质的耐高温材料

B．有色玻璃就是某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成

C．溴化银可用于感光材料，也可用于人工降雨

D．分子筛可用于物质分离，还能作干燥剂和催化剂

A．氧化镁是离子化合物，离子键很强，所以氧化镁熔点高，可作耐高温材料，故A正确；

B．某些金属氧化物呈现特殊的颜色，分散于玻璃中即可制得有色玻璃，故B正确；

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。

10．世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产，该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜，光电转化率高。

下列说法错误的是

A．普通玻璃含有二氧化硅B．该发电玻璃能将光能不完全转化为电能

C．碲化镉是一种有机化合物D．应用该光电转化技术可减少温室气体排放

A.玻璃成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅，故A正确，但不符合题意；

B.该发电玻璃能将光能转化为电能，但是不能完全转化，存在能量损耗，故B正确，但不符合题意；

C.碲化镉不含碳元素，是一种无机化合物，不是有机化合物，故C错误，但符合题意；

D.应用该光电转化技术可减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，故D正确，但不符合题意；

故选：

11．硅铁合金广泛应用于冶金工业，可用于铸铁时的脱氧剂、添加剂等，回答下列问题：

（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图为________，基态Si原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。

（2）绿帘石的组成为

，将其改写成氧化物的形式为_____________.

（3）

分子的中心原子的价层电子对数为________，分子的立体构型为________；

四卤化硅的熔、沸点如下，分析其变化规律及原因________________________________。

熔点/K

182.8

202.7

278.5

393.6

沸点/K

177.4

330.1

408

460.6

（4）

可与乙二胺（

，简写为en）发生如下反应：

。

的中心离子的配位数为________；

中的配位原子为________。

（5）在硅酸盐中，

四面体（图a）通过共用顶角氧离子可形成多种结构形式。

图b为一种多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为________，化学式为________________。

O·

Si

图a

图b

【答案】

哑铃4CaO•Fe2O3•2Al2O3•6SiO2•H2O4正四面体形熔、沸点依次升高，原因是分子结构相似，相对分子量依次增大，分子间作用力逐渐增强6O和Nsp3

或Si2O52-

（1）基态Fe原子价层电子为其3d、4s能级上电子；

基态Si原子电子占据的能级有1s、2s、2p，最高能级为2p；

（2）绿帘石的组成为Ca2FeAl2（SiO4）（Si2O7）O（OH），将其改写成氧化物的形式时应结合元素的化合价，依次写出金属氧化物、非金属氧化物、最后是水，并注意原子的最简单整数比不变；

（3）SiCl4分子的中心原子为Si，形成4个σ键，具有甲烷的结构特点；

由表中数据可知四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关；

（4）配离子为[Fe（H2O）6]2+，中心离子为Fe3+，配体为H2O，[Fe（H2O）4（en）]2+中配体为H2O和en，根据孤对电子确定配位原子；

（5）硅酸盐中的硅酸根（SiO44-）为正四面体结构，所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式；

图中为一种无限长层状结构的多硅酸根，图中一个SiO44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为

（1）基态Fe原子的核外价电子排布式为[Ar]3d64S2，基态Fe原子价层电子为其3d、4s能级上电子，则基态Fe原子的核外价电子排布图为

；

基态Si原子电子占据的能级有1s、2s、2p，最高能级为2p，其电子云轮廓图为哑铃形；

（2）绿帘石的组成为Ca2FeAl2（SiO4）（Si2O7）O（OH），将其改写成氧化物的形式为4CaO•Fe2O3•2Al2O3•6SiO2•H2O；

（3）SiCl4分子的中心原子为Si，形成4个σ键，价层电子对数为4，具有正四面体结构；

四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，沸点越高；

（4）配离子为[Fe（H2O）6]2+，中心离子为Fe3+，配体为H2O，则配位数为6；

中配体为H2O和en，其中O和N原子均能提供孤对电子，则配位原子为O和N；

图（b）为一种无限长层状结构的多硅酸根，图（a）中一个SiO44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为

，SiO44-四面体结构单元含有1个硅、氧原子数目=1+3×

=2.5，Si、O原子数目之比为1:

2.5=2:

5，故化学式

或Si2O52-。

硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：

碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO2•mH2O）．注意：

①氧化物之间以“•”隔开；

②系数配置出现的分数应化为整数．如：

正长石KAlSi3O8不能改写成K2O•Al2O3•3SiO2，应改写成K2O•Al2O3•6SiO2．③金属氧化物在前（活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物），非金属氧化物在后，若同一元素有变价，那么低价在前，高价在后，H2O一般写在最后。

12．A、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①的化学方程式为：

_____________________________________。

（3）反应④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）SiO2＋2C

Si＋2CO↑Si＋2OH－＋H2O===SiO32-＋2H2↑SiO32-＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋HCO32-

或SiO32-＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO32-（写成H4SiO4同样给分）

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①的化学方程式为2C+SiO2

Si+2CO↑；

（3）反应④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

13．以粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2，还有少量的Fe2O3）为原料制取Al2O3的流程如下：

（1）操作Ⅰ的名称是__。

（2）用H2SO4“酸浸”时的离子方程式为__（任写一个）。

（3）简述如何检验酸浸后溶液中是否有Fe3+__。

（4）“煅烧”时的化学方程式为__。

（5）沉淀A与氢氟酸反应的化学方程式为__。

【答案】过滤Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O（或Al2O3＋6H＋=Al3＋＋3H2O任写一个）取适量该溶液于试管中，加入KSCN，若变红则有Fe3+2Al（OH）3

Al2O3＋3H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2,还有少量的Fe2O3）和稀硫酸混合，发生反应Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O，Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O，SiO2和稀硫酸不反应，过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2；

根据Fe3+遇KSCN溶液变红色检验溶液中是否有Fe3+；

Al（OH）3加热分解为Al2O3和水；

SiO2与氢氟酸反应生成SiF4和水。

（1）操作Ⅰ实现了固体SiO2和溶液的分离，操作Ⅰ的名称是过滤。

（2）用H2SO4“酸浸”时Al2O3、Fe2O3与硫酸反应，反应的离子方程式分别为Al2O3＋6H＋=Al3＋＋3H2O、Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。

（3）Fe3+遇KSCN溶液变红色，检验溶液中是否有Fe3+的方法是：

取适量该溶液于试管中，加入KSCN，若变红则有Fe3+。

（4）“煅烧”时Al（OH）3分解为Al2O3和水，化学方程式为2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O。

（5）沉淀A是SiO2，SiO2与氢氟酸反应生成SiF4和水，化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。

本题考查了物质的制备流程，明确物质的性质是解本题关键，会从整体上分析每一步发生的反应及基本操作，注意离子检验操作方法的准确表达。

14．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③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1373～1623K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】①②③SiHCl3＋H2

Si＋3HClSiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑CO2CO2和HClCO＋H2O

CO2＋H2、CO2＋Ca（OH）2=CaCO3↓＋H2O

石英砂和焦炭发生反应①生成粗硅和CO：

2C+SiO2

Si+2CO↑，是置换反应；

得到的粗硅和HCl发生反应②：

Si+3HCl

SiHCl3+H2，也是置换反应；

纯净的SiHCl3再和H2发生反应③：

SiHCl3＋H2

Si＋3HCl，还是置换反应，气体C是HCl。

气体A是CO，和水蒸气发生反应④：

CO＋H2O

CO2＋H2，不是置换反应，气体B是CO2。

（1）在上述生产过程中，属于置换反应的有①②③；

（2）反应③的化学方程式为SiHCl3＋H2

Si＋3HCl；

（3）硅酸钠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，所以W是硅酸钠。

石英砂和纯碱反应生成硅酸钠的化学方程式是SiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑；

（4）气体A是CO，气体B是CO2，气体C是HCl。

节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。

加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要，所以要减少化石燃料的使用，从而减少二氧化碳的排放。

碳酸的酸性比硅酸强，所以二氧化碳通入硅酸钠溶液中能生成硅酸白色沉淀:

CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓。

盐酸是强酸，HCl通入硅酸钠溶液中也可以生成硅酸白色沉淀:

2HCl+Na2SiO3=2NaCl+H2SiO3↓。

所以通入硅酸钠溶液中生成白色沉淀的气体是CO2和HCl。

故答案为：

CO2；

CO2和HCl；

（5）焦炭与水蒸气反应生成CO和H2，CO和H2难以分离，所以CO继续和水蒸气反应生成CO2和H2，然后用碱液吸收CO2得到纯净的H2。

CO2＋H2、CO2＋Ca（OH）2=CaCO3↓＋H2O。

15．用图所示实验装置可以完成中学化学实验中的一些实验。

（1）现有稀硝酸、稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠粉末、硅酸钠溶液五种试剂。

选择三种试剂利用如图装置证明酸性强弱:

H2SO4>

H2CO3>

H2SiO3

①仪器B的名称________,A中试剂________，B中试剂________

②C中发生反应的化学方程式:

________________________________

（2）利用如图装置实验,证明二氧化硫气体具有漂白性。

已知:

Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O。

在装置A中加入70%的硫酸溶液,B中加入Na2SO3粉末，

①C中应加入________溶液（填“品红”或“石蕊”）。

打开分液漏斗活塞,一段时间后观察到C中现象是________________________________，反应完全后,将C试管加热一段时间发生的现象是________________________

②如果仅用如图装置进行此实验,可能造成环境污染,此污染属于________（选填“白色污染”或“酸雨污染"

）,因此应该在C装置后加一个盛有________溶液的洗气瓶。

③将二氧化硫气体通入FeCl3溶液中反应一.段时间后,滴加KSCN溶液,溶液未变红色,请写出所发生反应的离子方程式:

【答案】圆底烧瓶稀硫酸碳酸钠粉末CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3品红红色溶液褪色红色恢复酸雨污染NaOHSO2+2Fe3++2H2O=Fe2++SO42-+4H+

（1）强酸可以制弱酸，所以稀硫酸与碳酸钠粉末反应生成二氧化碳可证明酸性：

:

H2CO3；

二氧化碳与硅酸钠溶液反应可生成硅酸沉淀说明酸性：

H2CO3>

H2SiO3；

（2）装置A中加入70%的硫酸溶液，B中加入Na2SO3粉末，二者反应生成SO2，SO2可以使品红溶液褪色，所以装置C中盛放品红溶液可以检验SO2；

二氧化硫会对空气造成污染，需要处理，其可与NaOH溶液反应，所以可用NaOH溶液吸收。

（1）①根据仪器B的结构特点可知其为圆底烧瓶；

根据分析可知A中应