高考化学二模试题分类汇编无机非金属材料推断题综合及详细答案Word下载.docx
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（4）向偏铝酸盐中加入盐酸至过量
3．下列表述正确的是（）
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐
③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
④夏天到了，游客佩戴由涂加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A．①②④B．②④C．③④⑤D．③⑤
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是三氧化二铝，故①错误；
②玛瑙的主要成分是二氧化硅，故②错误；
③水泥的成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，是硅酸盐，故③正确；
④变色眼镜由添加溴化银的普通玻璃璃制作，故④错误；
⑤晶体硅可以制太阳能电池，利于环保、节能，故⑤正确；
故答案选：
D。
本题主要考察物质的组成和分类，需了解常见矿物及常见无机物组成成分。
4．下列说法正确的是（）
A．Ⅰ图中：
如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗
B．Ⅱ图中：
湿润的有色布条能褪色，烧杯NaOH溶液的作用是吸收尾气
C．Ⅲ图中：
生成蓝色的烟
D．Ⅳ图中：
用该装置可以验证酸性：
盐酸>
碳酸>
硅酸。
【答案】B
A．利用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备氯气，随着反应进行，盐酸浓度会下降，下降到某种程度，二者不再反应无法生成Cl2，A项错误；
B．氯气的漂白性来源于Cl2与水反应生成的次氯酸，干燥布条中无水，所以无法产生次氯酸，颜色不会褪去，湿润布条含水，可以产生次氯酸，颜色会褪去；
若将尾气直接排放，其中未反应的氯气会污染空气，所以需要将尾气通入NaOH溶液中进行吸收，B项正确；
C．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，C项错误；
D．利用盐酸与石灰石反应可制备CO2，所以可证明盐酸酸性强于碳酸；
由于盐酸具有挥发性，制备出的CO2中会含有HCl杂质，HCl杂质也能与硅酸钠溶液反应产生白色沉淀；
若不对制备出的CO2进行除杂，其中的HCl杂质会干扰碳酸和硅酸酸性强弱的验证过程，因此上述装置并不能实现验证酸性强弱的目的，D项错误；
答案选B。
5．某研究性学习小组在整理实验室化学试剂时，发现一瓶盛有无色溶液的试剂，标签破损，如图。
某同学根据中学化学知识，对该溶液中的溶质成分进行如下预测和验证，其中错误的是（包括预测物质的化学式、检验需要的试剂、操作、现象及结论）
选项
预测物质的化学式
检验需要的试剂
操作、现象及结论
A
Na2SO4
稀盐酸、氯化钡溶液
取少量该溶液于试管中，滴入稀盐酸，若无明显现象，再滴入氯化钡溶液，如果产生白色沉淀，则原溶液是Na2SO4溶液
B
Na2CO3
稀盐酸、澄清的石灰水
取少量该溶液于试管中，滴入足量稀盐酸，如果产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊，则原溶液一定是Na2CO3溶液
C
Na2SO3
稀盐酸、澄清的石灰水、品红溶液
取少量该溶液于试管中，滴入足量稀盐酸，如果产生的无色气体既能使澄清的石灰水变浑浊，还能使品红溶液褪色，则原溶液是Na2SO3溶液
D
Na2SiO3
过量稀盐酸
取少量该溶液于试管中，滴入稀盐酸，产生白色胶状沉淀，盐酸过量时沉淀不溶解，则原溶液是Na2SiO3溶液
A．AB．BC．CD．D
A．取少量该溶液于试管中，滴入稀盐酸，盐酸可排除其它离子的干扰，若无明显现象，再滴入氯化钡溶液，如果产生白色沉淀，则沉淀为硫酸钡，则原溶液是Na2SO4溶液，故A正确；
B．取少量该溶液于试管中，滴入足量稀盐酸，如果产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊，该无色气体可能为二氧化碳、二氧化硫，则溶液可能为Na2CO3溶液或Na2SO3溶液，故B错误；
C．取少量该溶液于试管中，滴入足量稀盐酸，如果产生的无色气体既能使澄清的石灰水变浑浊，还能使品红溶液褪色，则气体为二氧化硫，则原溶液是Na2SO3溶液，故C正确；
D．取少量该溶液于试管中，滴入稀盐酸，产生白色胶状沉淀，盐酸过量时沉淀不溶解，硅酸不溶于盐酸，则原溶液是Na2SiO3溶液，故D正确；
故选B。
6．在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是（）
①焦炭②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤高氯酸⑥氢氧化钾⑦氧化钙⑧氮气
A．③⑤⑦⑧B．⑤⑦⑧C．⑤⑧D．⑤⑦
【答案】C
①SiO2+2C
Si+2CO↑，制备粗硅的反应，所以能反应，故不选；
②SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑，制备玻璃的两个反应之一，故不选；
③SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑，制备玻璃的两个反应之一，故不选；
④SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，氢氟酸是唯一能腐蚀玻璃的酸，故不选；
⑤不反应，氢氟酸是唯一能腐蚀玻璃的酸，故选；
⑥SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O，强碱能腐蚀玻璃，故不选；
⑦SiO2+CaO
CaSiO
3，故不选；
⑧不反应，有碳的时候反应3SiO2+6C+2N2
Si3N4+6CO，故选；
故答案为：
C。
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！
7．化学就在我们身边，它与我们的日常生活密切相关，按要求回答以下问题：
（1）缺铁性贫血患者应补充Fe2＋，通常以硫酸亚铁的形式补充，而硫酸铁无这种药效。
当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_________________.
（2）硅酸盐常可写成氧化物形式，钾长石（K2Al2Si6O16）写成氧化物的形式为____________.
（3）漂粉精中有效成分的化学式为_________________.
（4）“硅材料”是无机非金属材料的主角，其中广泛应用的光导纤维成分是_____________________
（5）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有_________，氢氧化钠溶液不能用玻璃塞的原因是（化学方程式）_________________.
（6）向浑浊的水中加入明矾KAl（SO4）2•12H2O后，水可得到净化．写出明矾在水中的电离方程式_______，往明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液直至Al3+恰好沉淀完全，发生反应的离子方程式为_________________.
（7）饮用水中的NO3-对人类健康产生危害，为了降低饮用水中NO3-的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2，其化学方程式为：
10Al+6NaNO3+4NaOH═10NaAlO2+3N2↑+2H2O．
请回答下列问题：
①在化学方程式上用单线桥标出该反应中电子转移的方向和数目：
_________________.
②上述反应中若生成标况下3.36LN2，则转移的电子数目为：
【答案】防止硫酸亚铁被氧化K2O·
Al2O3·
6SiO2Ca（ClO）2SiO2纯碱、石英、石灰石SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OKAl（SO4）2=K++Al3++2SO42-2Al3++3Ba2++6OH-+3SO42-=2Al（OH）3↓+3BaSO4↓
1.5NA
（1）根据FeSO4不稳定，在空气中易被氧化的特征进行分析；
（2）根据酸盐写成氧化物形式的规律即活泼金属氧化物写到前边，以此类推完成；
（3）根据漂白粉的制取原理进行解答；
（4）根据铝离子水解生成氢氧化铝胶体可以净水的原理分析解答；
（5）根据氧化还原反应得失电子守恒进行解答。
（1）FeSO4易被氧化而变质，糖衣可起到保护FeSO4不被空气中的氧气氧化，所以外表包有一层特殊的糖衣，故答案为:
保护FeSO4不被空气中的氧气氧化；
（2）硅酸盐常可写成氧化物形式，钾长石（K2Al2Si6O16）写成氧化物的形式顺序为，活泼金属氧化物写到前边，以此类推即可以写成K2O·
6SiO2；
答案：
K2O·
6SiO2；
（3）氯气与Ca（OH）2反应生成CaCl2、Ca（ClO）2和水，反应的方程式为2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，其中氯化钙和次氯酸钙的混合物为漂白粉的主要成分，氯化钙无漂白作用，所以漂白粉的有效成分为次氯酸钙，因其有强氧化性而有杀菌消毒的作用,有效成分的化学式为Ca（ClO）2;
Ca（ClO）2；
（4）光导纤维的成分为二氧化硅，其化学式为SiO2；
SiO2；
（5）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，普通玻璃的制取是纯碱、石灰石分别在高温的条件下和石英反应，生成硅酸钠和硅酸钙、所以生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石英、石灰石；
因为氢氧化钠溶液和SiO2反应，所以装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其化学反应方程式为：
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，Na2SiO3具有粘合性；
纯碱、石英、石灰石；
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
（6）明矾在水溶液中电离方程式为KAl（SO4）2=K++Al3++2SO42-，电离生成Al3+和SO42-，可以和Ba（OH）2反应，假设KAl（SO4）2为2mol,溶液中含有2molAl3+，4molSO42-，当2molAl3+恰好全部沉淀时，需要6molOH-，即加入3molBa（OH）2，反应的离子方程式为：
2Al3++3Ba2++6OH-+3SO42-=2Al（OH）3↓+3BaSO4↓;
故答案为:
KAl（SO4）2=K++Al3++2SO42-；
2Al3++3Ba2++6OH-+3SO42-=2Al（OH）3↓+3BaSO4↓
（7）①由10Al+6NaNO3+4NaOH═10NaAlO2+3N2↑+2H2O反应可知，Al失3个电子变成AlO2-，2NO3-得10个电子变成N2↑，根据得失电子守恒可知转移的电子总数为30个，所以电子转移总数为30e-，其方程式为：
；
②由10Al+6NaNO3+4NaOH═10NaAlO2+3N2↑+2H2O反应可知，若反应中生成标况下3.36LN2，则转移的电子数目为：
10NA=1.5NA;
1.5NA。
8．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。
9．氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。
由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下图所示：
其中—NH2中各元素的化合价与NH3相同。
（1）石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学反应方程式表示其原因：
_____________________。
（2）图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是_______________________。
（3）SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。
SiCl4水解的化学反应方程式为____________________________。
（4）在反应⑤中，3molSi（NH2）4在高温下加热可得1mol氮化硅粉末和8molA气体，则氮化硅的化学式为________________。
（5）在高温下将SiCl4在B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。
写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式______________________。
【答案】SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O①②SiCl4＋3H2O=4HCl↑＋H2SiO3↓Si3N43SiCl4＋2N2＋6H2
Si3N4＋12HCl
根据题中反应流程可知，石英砂在高温下被碳还原得到粗硅，粗硅与氯气反应生成粗四氯化硅，精馏后得到较纯的四氯化硅，四氯化硅在高温下与氨反应生成四氨基硅，四氨基硅高温下生成氮化硅，据此解答。
（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，二氧化硅与强碱氢氧化钠溶液反应生成可溶性硅酸钠和水，反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；
（2）①石英砂到粗硅，硅元素化合价降低，属于氧化还原反应；
②粗硅与氯气反应生成四氯化硅，硅元素化合价升高，属于氧化还原反应；
③四氯化硅精馏属于物理变化；
④四氯化硅与氨气反应，不存在化合价的变化，不是氧化还原反应；
⑤Si（NH2）4高温生成氮化硅，没有化合价的变化，不是氧化还原反应；
答案为①②；
（3）SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，说明有氯化氢产生，反应的方程式为SiCl4＋3H2O＝4HCl↑＋H2SiO3↓；
（4）3molSi（NH2）4在高温下加热可得1mol氮化硅粉末和8molA气体，结合原子守恒判断A是氨气，即3Si（NH2）4
Si3N4+8NH3↑，所以氮化硅的化学式为Si3N4；
（5）A是氨气，则B和C是氮气和氢气，则根据原子守恒可知SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式为3SiCl4＋2N2＋6H2
Si3N4＋12HCl。
10．探究无机盐X（仅含三种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：
请回答：
（1）X的化学式是____。
（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是____。
（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，写出该反应的化学方程式____。
【答案】Mg2SiO4或2MgO·
SiO2SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2OSiO2＋2C
Si＋2CO↑
无机盐X（仅含三种短周期元素），加入过量盐酸溶解，离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液，白色胶状沉淀为硅酸，白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1.80g为SiO2，物质的量=1.8g÷
60g/mol=0.03mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐中含硅酸根离子或原硅酸根离子，物质的量为0.03mol，若为硅酸根离子其质量=0.03mol×
76g/mol=2.28g，金属质量=4.20g-2.28g=1.92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠溶液生成白色沉淀则判断为Mg（OH）2，金属离子物质的量=3.48g÷
58g/mol＝0.06mol，质量为0.06mol×
24g/mol=1.44g，不符合，则应为原硅酸根，物质的量为0.03mol，质量=0.03mol×
92g/mol=2.76g，金属质量4.20g-2.76g=1.44g，物质的量=1.44g÷
24g/mol=0.06mol，得到X为Mg2SiO4，则
（1）X的化学式是Mg2SiO4或2MgO·
SiO2。
（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O。
（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，该反应的化学方程式SiO2＋2C
Si＋2CO↑。
11．如图五角星上排列的A、B、C、D、E五种物质均为中学化学中常见的化合物，相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。
A、C、E均为氧化物，A是人体呼出的气体之一；
在实验室中B可以用来制取A，而D可以用来检验A；
C和E反应能生成D。
（1）写出下列物质的化学式：
A________，D________；
（2）B除了制取A之外的另一种用途是____________________________________；
（3）C和E反应的化学方程式为________________________________________
（4）这五种物质之间两两发生反应，其中没有涉及的基本反应类型是________。
【答案】CO2Ca（OH）2用于金属表面除锈（制造药物、可帮助消化等）CaO＋H2O=Ca（OH）2分解反应和置换反应
A是人体呼出的主要气体，则A为二氧化碳，在实验室中B可以用来制取A，而D可以用来检验A，则D为氢氧化钙，B与D可反应，则B为盐酸；
E与B,E与C都反应，且A、C、E均为氧化物，E与C反应生成的D为碱，则C为水，E为氧化钙；
（1）根据上述分析可知：
A为CO2，D为Ca（OH）2；
CO2；
Ca（OH）2；
（2）根据上述分析可知B为盐酸，盐酸除用来制取二氧化碳外，还用来除去铁制品表面的铁锈；
用于金属表面除锈（制造药物、可帮助消化等）；
（3）根据上述分析可知C为水，E为氧化钙，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，其化学方程式为CaO＋H2O=Ca（OH）2；
CaO＋H2O=Ca（OH）2；
（4）该五角星的位置中有化合反应，如H2O与CaO、CO2的反应都是化合反应；
CO2与Ca（OH）2的反应是复分解反应，HCl和CaO、Ca（OH）2
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