化学无机非金属材料的专项培优练习题含答案含答案.docx
《化学无机非金属材料的专项培优练习题含答案含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学无机非金属材料的专项培优练习题含答案含答案.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
化学无机非金属材料的专项培优练习题含答案含答案
化学无机非金属材料的专项培优练习题（含答案）含答案
一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）
1．某一固体粉末含有SiO2、Fe2O3、Al2O3，加入足量NaOH溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中加入过量盐酸，过滤，将所得滤渣洗涤并灼烧至恒重，最终固体成份为
A．SiO2B．Fe2O3、SiO2
C．SiO2、Al2O3D．Fe2O3
【答案】A
【解析】
SiO2、Fe2O3、Al2O3，加入足量NaOH溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中含有硅酸钠、偏铝酸钠，加入过量盐酸，生成硅酸沉淀，将所得滤渣洗涤并灼烧生成二氧化硅，故A正确。
2．蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。
现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。
下列叙述正确的是
A．沉淀X的成分是SiO2
B．将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3
C．在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到沉淀是Fe（OH）3
D．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+
【答案】A
【解析】
【分析】
金属氧化物MgO、A12O3、Fe2O3会溶于盐酸，生成氯化镁、氯化铝以及氯化铁，过滤后，得的沉淀X是二氧化硅，溶液Y中含有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量的盐酸，向Y中加入过量的氢氧化钠，会生成氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，过滤后的溶液中含有氯化钠、偏铝酸钠等。
【详解】
A、沉淀X的成分是SiO2，A正确；
B、将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到MgO、Fe2O3的混合物，B错误；
C、溶液Y中加入过量的NaOH溶液后过滤，过滤后的溶液中含有氯化钠、偏铝酸钠，沉淀是氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，C错误；
D、溶液Y中含有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量的盐酸，含有的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+，D错误；
答案选A。
3．下列说法中正确的是
A．水玻璃和石英的主要成分都是SiO2
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
【解析】
【分析】
【详解】
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Al2O3·2SiO2·2H2O，故D正确；
答案选D。
4．在室温时，下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应，共生成4种盐的是（）
A．SO2、CO2、SO3
B．H2S、NO、SO3
C．CO2、Cl2、SO3
D．SiO2、CO、Cl2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．SO2、CO2、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3、Na2CO3、Na2SO4，生成3种盐，故不选A；
B．NO与氢氧化钠溶液不反应，H2S、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2S、Na2SO4，生成2种盐，故不选B；
C．CO2、Cl2、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2CO3、NaClO、NaCl、Na2SO4，生成4种盐，故选C；
D．CO与氢氧化钠溶液不反应，SiO2、Cl2分别与过量NaOH溶液反应生成Na2SiO3、NaClO、NaCl，生成3种盐，故不选D；
故选C。
【点睛】
本题考查物质的性质，综合考查元素化合物知识，把握物质的性质及发生的化学反应为解答的关键，侧重氯气与氢氧化钠溶液反应的考查，明确NO、CO与氢氧化钠不反应。
5．“纳米车”（如图所示）是科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成的，每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成。
“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。
下列说法正确的是
A．C60是一种新型的化合物
B．C60与12C是同素异形体
C．人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动
D．“纳米车”诞生说明人类操纵分子的技术进入了一个新阶段
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，不属于化合物，故A错误；
B．C60是由碳元素形成的单质，而
是碳元素的一种原子，故C60与
不是互为同素异形体，故B错误；
C．因“纳米车”很小，我们不能直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动，故C错误；
D．“纳米车”的诞生，说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段，故D正确；
故答案选D。
6．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）
A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
B．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
C．HCl通可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
D．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水它们都是酸性氧化物，与对应酸的酸性强弱没有关系，则无法比较酸性，故A错误；
B．比较强酸制取弱酸时在溶液中进行的反应，则在高温下固体之间的反应不能得到酸性强弱的结论，故B错误；
C．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀，根据强酸制弱酸，只能说明盐酸的酸性比碳酸强，盐酸易挥发，可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀，可能为盐酸与硅酸盐的反应，则无法确定碳酸与硅酸的酸性的强弱，故C错误；
D．因往硅酸盐溶液通入二氧化碳，可以看到溶液变浑浊，是因为生成了难溶的硅酸沉淀，反应方程式是：
Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓，反应原理是强酸制弱酸，说明碳酸比硅酸酸性强，故D正确；
答案选D。
7．我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。
月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石（CaMgSi2O6）、斜长石（NaAlSi3O8）和橄榄石[（Mg或Fe）2SiO4]等。
下列说法或分析不正确的是
A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B．斜长石的氧化物形式可表示为Na2O·Al2O3·3SiO2
C．月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气
D．橄榄石中铁元素为＋2价
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.辉石（CaMgSi2O6）、斜长石（NaAlSi3O8）和橄榄石[（Mg或Fe）2SiO4]的成分均属于硅酸盐类，属于硅酸盐矿，A正确；
B.硅酸盐的氧化物表示方法：
先写活泼金属氧化物，然后是不活泼的金属氧化物，再是非金属氧化物二氧化硅，最后是水，所以斜长石的氧化物形式可表示为：
Na2O•Al2O3•6SiO2，B错误；
C.月球上有游离态铁是因为月球环境中没有氧化金属铁的物质或者条件，所以月球的表面几乎没有氧气，故C正确；
D.[（Mg或Fe）2SiO4]中，镁元素化合价是+2价，硅元素化合价是+4价，氧元素化合价是-2价，所以铁元素化合价是+2价，D正确；
故合理选项是B。
8．医用外科口罩的结构示意图如下图所示，其中过滤层所用的材料是熔喷聚丙烯，具有阻隔部分病毒和细菌的作用。
下列关于医用外科口罩的说法不正确的是
A．防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用
B．熔喷聚丙烯属于合成高分子材料
C．熔喷聚丙烯材料难溶于水
D．用完后应投入有
标志的垃圾箱
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由医用外科口罩的结构示意图可知防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用,A项正确；
B.熔喷聚丙烯通过丙烯加聚反应制得，属于合成高分子材料，B项正确；
C.熔喷聚丙烯材料通过丙烯加聚反应制得，属于烃类无亲水基，难溶于水，C项正确；
D.口罩用完后属于有害物质，所以用完后应不能投入有
标志的垃圾箱，D项错误；
答案选D。
9．在生产和生活中应用的化学知识正确的是
A．玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品
B．晶体硅是在通信工程中制作光导纤维的主要原料
C．碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂
D．发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔
【答案】D
【解析】
【详解】
A．水晶成分为二氧化硅是氧化物，不属于硅酸盐，故A错误；
B．二氧化硅具有良好的光学特性，是制作光导纤维的主要原料，故B错误；
C.碳酸钠碱性较强，具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，可以用碳酸氢钠治疗，故C错误；
D．碳酸氢钠不稳定，受热分解生成二氧化碳，能使焙制出的糕点疏松多孔，常用于食品发酵剂，故D正确；
答案选D。
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
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
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：
C。
11．下列除去杂质的方法正确的是（）
物质
杂质
试剂
主要操作
A
Cl2（g）
HCl（g）
饱和食盐水、浓硫酸
洗气
B
SiO2
Fe2O3
氢氧化钠溶液
过滤
C
FeCl2
FeCl3
Cu
过滤
D
氢氧化铁胶体
氯化铁
过滤
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A．Cl2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；
B．SiO2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；
C．FeCl3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。
12．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
【解析】
【详解】
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。
【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！
13．工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石．在玻璃窑中发生主要反应的化学方程式为：
Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑；CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑
（1）普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为________，则原料中SiO2、Na2CO3、CaCO3的物质的量之比为_________________________。
（2）在上述反应的反应物和生成物中，属于非极性分子的电子式___________________，有_____________种不同类型的晶体（填数字）
（3）在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径___________（填“大”或“小”），该元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为__________________________。
（4）在上述普通玻璃的组成元素中，与铝元素同周期的另一元素的原子最外层共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。
【答案】Na2O·CaO·6SiO26：
1：
1
3大Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O42
【解析】
【分析】
根据普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14和制取玻璃的反应原理进行分析解答。
【详解】
（1）普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为Na2O·CaO·6SiO2，根据原子守恒，原料中SiO2、Na2CO3
Na2O、CaCO3
，所以物质的量之比为6：
1：
1，故答案：
Na2O·CaO·6SiO2；6：
1：
1；
（2）根据Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑，CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑，反应物和生成物中，Na2CO3、Na2SiO3、CaCO3、CaSiO3是离子化合物，属于离子晶体；SiO2是共价化合物，属于原子晶体；CO2属于分子晶体，且属于非极性分子，其电子式
，有3种不同类型的晶体，故答案：
；3；
（3）在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元素为钠，钠离子半径比铝离子半径大，钠元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物分别为强碱NaOH和两性氢氧化物Al（OH）3，他们之间发生反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案：
大；Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（4）由普通玻璃的组成Na2CaSi6O14的元素中，与铝元素同周期的另一元素为Si，核外电子排布为1s22s22p63s23p2，原子最外层共有4种不同运动状态的电子、2种不同能级的电子，故答案：
4；2。
14．在下列物质的转化关系中，A是一种固体单质，且常作半导体材料，E是一种白色沉淀，F是最轻的气体单质。
据此填写：
（1）B的化学式是____________，目前在现代通迅方面B已被用作_____________主要原料。
（2）B和a溶液反应的离子方程式是_____________________。
（3）A和a溶液反应的离子方程式是_____________________。
（4）C和过量盐酸反应的离子方程式是____________________。
【答案】SiO2制光导纤维SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2OSi＋2OH－＋H2O=SiO32-＋2H2↑SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓
【解析】
【分析】
A是一种固体单质，且常作半导体材料，则A是Si，所以B为SiO2，由图中转化关系可知E为H2SiO3，a为NaOH，C为Na2SiO3，D为H2O，由于F是最轻的气体单质，则F为H2。
【详解】
A是一种固体单质，且常作半导体材料，则A是Si，所以B为SiO2，由图中转化关系可知E为H2SiO3，a为NaOH，C为Na2SiO3，D为H2O，由于F是最轻的气体单质，则F为H2，
（1）B的化学式是SiO2，目前在现代通迅方面B已被用作光导纤维主要原料；
（2）B和a溶液反应的离子方程式是SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O；
（3）A和a溶液反应的离子方程式是Si＋2OH－＋H2O=SiO32-＋2H2↑；
（4）C和过量盐酸反应的离子方程式是SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓。
15．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
【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①②③属于置换反应，故答案为：
①②③；
（2）反应③是SiHCl3被氢气还原得到硅和氯化氢，反应的化学方程式为SiHCl3+H2
Si+3HCl，故答案为：
SiHCl3+H2
Si+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+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑，故答案为：
SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+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）2═CaCO3↓+H2O，故答案为：
CO+H2O（g）
CO2+H2、CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。
升级会员 