备战高考化学无机非金属材料的推断题综合压轴题专题复习含详细答案.docx

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备战高考化学无机非金属材料的推断题综合压轴题专题复习含详细答案

备战高考化学—无机非金属材料的推断题综合压轴题专题复习含详细答案

一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）

1．某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成．某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究．

下列有关说法不正确的是（）

A．由Ⅱ可知X中一定存在SiO2

B．无法判断混合物中是否含有Na2O

C．1.92g固体成分为Cu

D．15.6g混合物X中m（Fe2O3）：

m（Cu）=1：

1

【答案】B

【解析】

途径a：

15.6gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液，所以是铜离子的颜色，但是金属Cu和盐酸不反应，所以一定含有氧化铁，和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应，二氧化硅可以和氢氧化钠反应，4.92g固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了3.0g，所以该固体为二氧化硅，质量为3.0g，涉及的反应有：

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，又Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu；结合途径b可知15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，固体质量减少15.6g﹣6.4g=9.2g，固体中一定还有氧化钠，其质量为9.2g，

A．由以上分析可知X中一定存在SiO2，故A正确；

B.15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，只有氧化钠与水反应，混合物中一定含有Na2O，故B错误；

C．Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu，故C正确；

D．设氧化铁的物质的量是x，金属铜的物质的量是y，由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出：

Fe2O3～2Fe3+～Cu，则160x+64y=6.4，64y﹣64x=1.92，解得x=0.02mol，y=0.05mol，所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g，金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g，则原混合物中m（Fe2O3）：

m（Cu）=1：

1，故D正确；

【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算，侧重于学生的分析和计算能力的考查，为高考常见题型，注意掌握检验未知物的采用方法，能够根据反应现象判断存在的物质，注意合理分析题中数据，根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量，难度中等．

2．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是

A．Fe

FeCl2

Fe（OH）2B．H2SiO3

SiO2

SiCl4

C．浓盐酸

Cl2

漂白粉D．NH3

NO

HNO3

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．氯气具有强氧化性，与铁反应生成三氯化铁，不能一步反应生成氯化亚铁，故A错误；

B．硅酸受热分解生成二氧化硅，二氧化硅与HCl不反应，不能转化为SiCl4，故B错误；

C．二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气，氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙，可以制得漂白粉，物质间转化均能实现，故C正确；

D.氨催化氧化生成NO，NO与水不反应，不能转化为硝酸，故D错误；

故选C。

3．下列化合物既能通过化合反应一步制得，又能通过复分解反应一步制得的是（）

A．SO3B．FeCl2C．CuD．H2SiO3

【答案】B

【解析】

【分析】

由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应为化合反应；两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应为复分解反应，据此分析。

【详解】

A．SO3可以由二氧化硫和氧气一步制得，但SO3不能通过复分解反应一步制得，故A错误；

B．FeCl2能通过Fe和FeCl3化合反应一步制得，也能通过BaCl2和FeSO4复分解反应一步制得，故B正确；

C．Cu不能通过化合反应和复分解反应制得，故C错误；

D．H2SiO3不能通过化合反应一步制得，故D错误；

答案选B。

【点睛】

化合反应是一种或多种物质生成一种物质的反应，得到的一定是化合物，分解反应是一种物质得到多种物质的反应，复分解反应通常指的是酸碱盐之间的反应。

4．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。

5．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

【解析】

【分析】

【详解】

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。

6．下列实验现象与氧化还原反应有关的是（）

A．氨水中滴加石蕊试液显蓝色

B．NO2通入水中，气体由红棕色逐渐转变为无色

C．向Fe2（SO4）3溶液中滴加NaOH溶液，生成红褐色沉淀

D．向硅酸钠溶液中滴加适量的稀盐酸，有透明的凝胶形成

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．氨水中滴加石蕊试液显蓝色，是由于一水合氨电离出氢氧根离子的缘故，没有发生氧化还原反应，故A错误；

B．NO2通入水中，气体由红棕色逐渐转变为无色，是由于反应生成NO和硝酸，N元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故B正确；

C．向Fe2（SO4）3溶液中滴加NaOH溶液，生成红褐色沉淀，发生的是复分解反应生成氢氧化铁沉淀，不是氧化还原反应，故C错误；

D．向硅酸钠溶液中滴加适量的稀盐酸，有透明的凝胶形成，发生的是复分解反应生成硅酸，不是氧化还原反应，故D错误；

故选B。

7．中国高铁对实现“一带一路”的战略构想有重要的作用。

（1）建设高铁轨道需要大量的水泥，生产水泥的主要原材料是__________________。

（2）高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是________________；乘务员使用的无线通话机的芯片材料是________________。

（3）高铁上安装有许多玻璃，氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹，氢氟酸与比例中的二氧化硅反应的化学方程式______________________________。

（4）高铁上的卫生间没有任何异味，是由于所使用的马桶、地漏和洗手盆下水口都是纳米硅胶的高科技产品，向硅酸钠溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体，该反应的离子方程式_________。

【答案】黏土石灰石SiO2Si4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O2H++SiO32-==H2SiO3（胶体）

【解析】

【详解】

（1）水泥属于三大硅酸盐产品之一，主要原材料是黏土和石灰石，故答案为：

黏土、石灰石；

（2）纯净的二氧化硅具有良好的导光性，可以用于制备光导纤维；硅单质是良好的半导体材料，可以用作芯片材料，故答案为：

SiO2；Si；

（3）氢氟酸与二氧化硅反应生成四氯化硅气体和水，反应方程式为：

4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O，故答案为：

4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O；

（4）硅酸钠与盐酸发生复分解反应生成难溶的硅酸和氯化钠，离子方程式为：

2H++SiO32-=H2SiO3（胶体），故答案为：

2H++SiO32-=H2SiO3（胶体）。

8．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

【解析】

【分析】

（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。

【详解】

（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·Al2O3·6SiO2；答案：

K2O·Al2O3·6SiO2；

（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;答案：

Ca（ClO）2；

（4）光导纤维的成分为二氧化硅，其化学式为SiO2；答案：

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；答案：

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：

；答案：

；

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;答案：

1.5NA。

9．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↓。

10．A元素的一种单质是重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料—光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。

（1）易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是_______________。

（2）将C与纯碱混合，在高温熔融时发生化学反应也可生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将E与D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。

①写出生成D和F的化学反应方程式：

____________________、__________________。

②要将纯碱在高温下熔化，下列坩埚中不可选用的是________。

A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚C．瓷坩埚D．铁坩埚

【答案】氢氟酸SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OSiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓ABC

【解析】

【分析】

“A元素的一种单质是重要的半导体材料”说明A为Si，通过“光导纤维”可推测C为SiO2，SiO2与烧碱即氢氧化钠反应生成的含Si元素的化合物为Na2SiO3。

SiO2与纯碱即碳酸钠高温条件下生成Na2SiO3和CO2，故B为C，E为CO2，二氧化碳和硅酸钠在足量水中可生成硅酸和碳酸钠，故F为H2SiO3。

【详解】

（1）SiO2易与氢氟酸发生反应，故答案为：

氢氟酸；

；

（2）①根据分析可知答案为：

；

；

②A项普通玻璃坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故A项错误；B项石英玻璃坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故B项错误；C项瓷坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故C项错误；D项铁坩埚中不含高温条件下与纯碱反应的物质，故D项正确；故答案为：

ABC。

【点睛】

半导体材料为硅单质，光导纤维材料为二氧化硅，为高频考点，一定要注意记忆区分。

11．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）

【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

12．简要回答下列问题

（1）医疗上，常用胃舒平[主要成分Al（OH）3]来治疗胃酸（主要成分盐酸）过多，其理由是__________（用离子方程式表示）。

（2）生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液的原因是__________（用化学方程式表示）。

（3）工业制备漂白粉原理是__________（用化学方程式表示）。

（4）人们常用雕花玻璃装饰房间。

在玻璃上雕花时发生反应的化学方程式是__________。

（5）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体，其化学方程式是__________。

【答案】3H++Al（OH）3＝Al3++3H2OAl2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑2Cl2+2Ca（OH）2==CaCl2+Ca（ClO）2+2H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2ONa2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3

【解析】

【分析】

玻璃的主要成分之一为二氧化硅，它是酸性氧化物，不能与硫酸、硝酸、盐酸等发生反应，但能与氢氟酸发生反应。

不过，二氧化硅与氢氟酸反应，表现的不是酸性氧化物的性质，是氢氟酸特有的性质。

【详解】

（1）胃舒平中的Al（OH）3与胃酸中的盐酸反应，生成氯化铝和水，其理由是3H++Al（OH）3＝Al3++3H2O；

答案为：

3H++Al（OH）3＝Al3++3H2O；

（2）生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液，因为铝表面的Al2O3与NaOH反应后，里面的Al与NaOH溶液继续反应，化学方程式为Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑；

答案为：

Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑；

（3）工业上利用氯气与石灰乳反应生产漂白粉，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca（OH）2==CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；

答案为：

2Cl2+2Ca（OH）2==CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；

（4）在玻璃上雕花是利用氢氟酸与玻璃中的SiO2发生复分解反应，反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；

答案为：

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；

（5）向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2，会出现软而透明的硅酸凝胶和NaHCO3，反应的化学方程式为Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3；

答案为：

Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3。

【点睛】

“向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2”，若不注意审题，我们很容易写成Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，解题时，对关键词“过量”一定要引起高度重视。

13．中国传统文化是人类文明的瑰宝，古代文献中记载了大量古代化学的研究成果。

回答下面问题：

（1）我国最原始的陶瓷约出现在距今12000年前，制作瓷器所用的原料是高岭士，其晶体化学式是Al4[Si4O10]（OH）8，用氧化物表示其组成为______________。

（2）《本草纲目》中记载：

“（火药）乃焰消（KNO3）、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者。

”反应原理为：

S+2KNO3+3C

K2S+N2↑+3CO2↑，该反应的氧化剂是_________，反应转移4mol电子时，被S氧化的C有____________mol。

（3）我国古代中药学著作《新修本草》记载的药物有844种，其中有关“青矾”的描述为：

“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑁璃…烧之赤色…。

”我国早期科技丛书《物理小适-金石类》