化学化学无机非金属材料的专项培优 易错 难题练习题含答案及答案解析.docx

1、化学化学无机非金属材料的专项培优 易错 难题练习题含答案及答案解析【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)及答案解析一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1甲、乙、丙、丁、戊五种物质是中学化学常见的物质，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示某些条件和部分产物已略去。下列说法正确的是 A若甲可以与NaOH溶液反应放出H2，则丙一定是两性氧化物B若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则丙生成戊一定是氧化还原反应C若丙、丁混合产生大量白烟，则乙可能具有漂白性D若甲、丙、戊都含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序可能为甲丙戊【答案】D【解析】【详解

2、】A甲为单质，若甲可以与NaOH溶液反应放出，则甲为Al或Si，所以丙可能是氧化铝，也可能是二氧化硅，不一定是两性氧化物，故A错误；B若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则甲为Na，乙为氧气，所以丙可以为氧化钠或过氧化钠，当丙为氧化钠时，丙生成戊不是氧化还原反应，故B错误；C丙、丁混合产生白烟，则丙、丁可为HCl和或和等，甲、乙均为单质，则乙可能是氯气或氢气或氮气，都不具有漂白性，故C错误；D若甲、丙、戊含有同一种元素，当甲为S，乙为氧气，丙为二氧化硫，丁为HClO等具有强氧化性的物质，戊为硫酸，则含S元素的化合价由低到高的顺序为甲丙戊，故D正确；故答案为D。2下列叙述正确的是久置于空气中的

3、氢氧化钠溶液，加盐酸时有气体产生 浓硫酸可用于干燥氢气、碘化氢等气体，但不能干燥氨气、二氧化氮气体 Na2O2与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品 浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性 氢氧化铁胶体与氯化铁溶液分别蒸干灼烧得到相同的物质A B C D【答案】B【解析】试题分析：久置于空气中的氢氧化钠溶液和空气中的CO2反应生成变为碳酸钠，碳酸钠可以和盐酸反应生成氯化钠、水以及二氧化碳，正确；浓硫酸具有吸水性和强氧化性，浓硫酸可用于干燥中性、酸性且不具有还原性的气体，不能干燥还原性的碘化氢气体，不能干燥碱性气体如氨气等，错误；红热的铁与水蒸气反应

4、生成四氧化三铁和氢气，没有碱生成，错误；玻璃、水泥主要成分是硅酸盐，都是硅酸盐制品，水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐制品，错误；浓硫酸具有酸性、吸水性、脱水性和强氧化性，浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性，正确；氯化铁属于强酸弱碱盐，溶液中铁离子水解生成氢氧化铁和HCl，加热促进水解，氯化铁胶体加热会聚沉，两者均产生红褐色沉淀氢氧化铁，灼烧后产物都是三氧化二铁，正确答案选B。考点：考查常见物质的性质与用途。3下列溶液中，不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中的碱石灰NaClKNO3CaOCuSO4NaOHNa2CO3A B C D【答案】A【解析】【分析】玻璃的主要成分中含有二氧化硅，

5、能和二氧化硅反应的药品不能盛放在带有玻璃塞的试剂瓶中，据此分析解答。【详解】碱石灰为CaO和NaOH的混合物，能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；NaCl与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；KNO3与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；CaO为碱性氧化物，溶于水生成的氢氧化钙能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；CuSO4与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；NaOH能与二氧化硅发生反应生成具有黏性的

6、硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；Na2CO3水解呈碱性，与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠，所以Na2CO3不能盛放在玻璃瓶中，符合题意；故答案为：A。4下列说法中不正确的是（ ）A硝酸银溶液保存在棕色试剂瓶中B锂保存在煤油中C硅在自然界中只有化合态D实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞【答案】B【解析】【分析】【详解】A硝酸银在光照或加热条件下会分解生成Ag、NO2、O2，因此一般将硝酸银溶液保存在棕色试剂瓶中，故A不符合题意；B锂单质的密度小于煤油，不能保存在煤油中，一般保存在石蜡中，故B符合题意；C根据硅的化学性质，在自然界中应该有游离态的硅存在，但Si是亲氧元

7、素，其亲氧性致使Si在地壳的演变中，全部以化合态存在于自然界中，故C不符合题意；D玻璃塞中含有SiO2，NaOH能够与SiO2发生化学反应生成Na2SiO3，因此实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞，故D不符合题意；故答案为：B。5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AFeFeCl2Fe(OH)2 BH2SiO3SiO2 SiCl4C浓盐酸Cl2漂白粉 DNH3NOHNO3【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

8、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。6下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是（ ）向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的H2SO4向Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2向石灰水中通入过量CO2向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸A B C D【答案】D【解析】【分析】【详解】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；

9、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；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，符合；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；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；答案选D。【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

10、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7下列说法中正确的是A由Na2CO3+ SiO2Na2SiO3+ CO2可知，酸性H2SiO3H2CO3B氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的玻璃试剂瓶中C向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀，过量时沉淀溶解D瓷坩埚、氧化铝坩埚均不可作为融化NaOH固体的装置【答案】D【解析】【分析】【详解】A.强酸制弱酸都是在溶液中进行的反应，而SiO2与Na2CO3是高温下的反应，生成CO2气体逸出，有利于反应的进行，与最高价含氧酸

11、的酸性无关，A项错误；B.氢氟酸与玻璃中的成分反应，氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的塑料试剂瓶中，B项错误；C向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀硅酸，硅酸与盐酸不反应，过量时沉淀不溶解，C项错误；D瓷坩埚、氧化铝坩埚都和NaOH反应，故均不可作为融化NaOH固体的装置，D项正确；答案选D。8某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。（）甲同学在 a、b、c 三只烧杯里分别加入 50 mL 水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入 大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。甲同学设计实验的目的是_反应最剧烈的烧杯是_（填字母）；写出 b 烧杯里发生反应的离子方程式_（）乙同学设计了下图装置

12、来探究碳、硅元素的非金属性强弱，根据要求完成下列各小题（1）实验装置：（2）实验步骤： 连接仪器、_、加药品后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。（3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸碳酸）铜与浓硫酸反应的化学方程式是_，装置 E 中足量酸性 KMnO4 溶液 的作用是_。能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是_；试管 D 中发生反应的离子方程式是_。【答案】验证锂、钠、钾的金属性强弱； c 2Na+2H2O=2Na+2OH+ H2 检查装置气密性 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ 2H2O+ SO2 除去CO2中混有的SO2 盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀； SO2+ H

13、CO3= CO2+ HSO3 【解析】【分析】乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性强弱。先用浓硫酸和铜在加热条件下制备二氧化硫气体，通入D试管与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，混合气体通入试管E，除去混有的二氧化硫，剩余的二氧化碳通入试管F与硅酸钠溶液反应，会出现白色沉淀。该实验需要改良的地方尾气处理装置，以及防干扰装置（防止空气中的二氧化碳进入装置F，干扰实验结构，可以加一个球星干燥管，内盛放碱石灰）。【详解】（）由某研究性学习小组设计实验验证元素周期律可得，甲同学设计的实验目的是：验证锂、钠、钾的金属性强弱；金属性：KNaLi，金属性越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的烧杯是c；b 烧

14、杯里发生反应的离子方程式：2Na+2H2O=2Na+2OH+ H2；（）（2）实验步骤： 有气体参与反应，先连接仪器、检查装置气密性、加药品（先加固体，后加液体）后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。（3）铜与浓硫酸反应的化学方程式是：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ 2H2O+ SO2；根据分析，高锰酸钾的作用是除去CO2中混有的SO2；非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，若碳酸可以制得硅酸，则可以证明碳酸强于硅酸，从而可以证明二者非金属性的强弱，故能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是：盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀；试管D用SO2与NaHCO3制备CO2，反应

15、的离子方程式：SO2+ HCO3= CO2+ HSO3。9晶体硅是一种重要的非金属材料，有科学家认为硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”。(1)工业上生产纯硅的工艺流程如下：石英砂的主要成分是SiO2，在制备粗硅时，焦炭的作用是_(填“氧化剂”或“还原剂”)；在该反应中，若消耗了3.0 g SiO2 ，则转移电子的总数为_。(2)某实验室利用SiHCl3(沸点33.0 )与过量H2在1 000 1 100 反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。装置如图所示(热源及夹持装置略去)。装置B中的试剂是_。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_。反应一段时间后，装置D中观察到

16、的现象是_；装置D中发生反应的化学方程式为_。为检验产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂有_(填字母)。a.碘水 b.氯水 c.Na2SO3溶液 d.KSCN溶液【答案】还原剂 1.2041023或0.2NA 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 有固体物质生成 SiHCl3H2Si3HCl bd 【解析】【分析】(1)根据工艺流程写出化学方程式，从化合价的变化判断焦炭的作用，根据化学方程式和质量关系求出转移的电子数；(2) A生成的氢气经过干燥，进入D与从C中汽化的SiHCl3反应制粗硅，B是干燥装置，氢气和SiHCl3发生置换反应，写出化学方程式； 选

17、择检验亚铁离子的试剂；【详解】(1)根据流程可知，化学方程式为SiO2+2CSi+2CO，碳的化合价升高，做还原剂， 1mol SiO2参加反应转移的电子数为4mol，反应中消耗了3.0 g SiO2 ，n=0.05 mol，转移电子为0.2 mol，即1.2041023或0.2NA；(2)SiHCl3能与H2O强烈反应，需要用浓硫酸干燥氢气，反应需要的温度比较高，在D中反应，SiHCl3的沸点较低，C中的烧瓶需要加热是为了使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化； 装置D中有硅单质生成，即有固体物质生成 。此反应为 SiHCl3H2Si3HCl；亚铁离子的检验通常用的方法是：先向溶液中加入KSCN，溶

18、液不变红色，再加入氯水溶液变红色，即可却确定有亚铁离子，答案为bd。10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

19、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) D 2CSiO22COSi SiCl43H2O=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

20、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

21、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)。11按要求回答下列问题（1）镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其

22、理由_。（2）铝制品不能盛放碱性食品原因用离子方程式表示_。（3）不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液的原因用离子方程式表_。（4）有一种石棉矿叫做青石棉，其化学式为Na2Fe5Si8H2O24，写成氧化物形式的化学式为_。（5）已知CuCL是白色难溶的物质，写出CuCL2溶液与SO2反应的离子方程式_。【答案】CO2 + 2Mg C + MgO 2Al+2OH-+ 2H2O = 2AlO2-+3H2 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O 2Cu2+2H2OSO22Cl-2CuCl2SO42-4H+ 【解析】【分析】（1）镁燃烧不能用CO2灭火：

23、；（2）铝制品不能盛放碱性食品： ；（3）不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液： ；（4）Na2Fe5Si8H2O24，写成氧化物形式的化学式为Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O；（5）CuCl2溶液与SO2反应的离子方程式: .【详解】（1）镁燃烧不能用CO2灭火： ；故答案为：；（2）铝制品不能盛放碱性食品： ；故答案为：；（3）不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液： ；故答案为：；（4）Na2Fe5Si8H2O24，写成氧化物形式的化学式为Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O；故答案为：Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O；（5）CuCl2溶液与SO2反应的离子方程式:

24、. 故答案为：。12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2MgOSiO2 SiO22OH=SiO32H2O SiO22CSi2CO 【解析】【详解】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=1.8g60g/mol=0.03mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液

25、，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=0.03mol76g/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=3.48g58g/mol0.06mol，质量为0.06mol24g/mol=1.44g，不符合，则应为原硅酸根，物质的量为0.03mol，质量=0.03mol92g/mol=2.76g，金属质量4.20g-2.76g=1.44g，物质的量=1.44g24g/mol=0.06mol，得到X为Mg2SiO4，则（1）X的化学式是Mg2SiO

26、4或2MgOSiO2。（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO22OH=SiO32H2O。（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SiO22CSi2CO。13某固体中可能含有Na+、K+、Al3+、Ba2+、SO42-、CO32-、SiO32-、等离子，将其配成 100mL 溶液。学生研究性学习小组为了确认其成分，设计并完成了如图所示实验：请回答下列问题：(1)配制100mL 溶液需要使用容量瓶，该仪器使用前必须进行的一步操是_；在“定容”操作中，当液面接近容量瓶刻度线12cm 处，改用_，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀。(2)若出现如下情况，导致所配溶液

27、浓度偏高的是_ A称量时砝码已经生锈； B溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作； C定容时俯视；D定容时，液面超过容量瓶颈上的刻度线，用胶头滴管将过量的液体吸出；E.容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水。(3) 根据以上实验可得出：一定存在的离子是_，一定不存在的离子是_。(4) 加入稀盐酸，所发生的离子反应方程式为_。【答案】检查是否漏水 改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切 A、C CO32-、SiO32- SO42-、Al3+、Ba2+ CO32-+2H+=CO2+H2O；SiO32-+2H+=H2SiO3 【解析】【分析】向配制的溶液中加入稀盐酸后生成无色无味气体A、

28、沉淀B，气体A为CO2，则原溶液中一定含有CO32-，结合离子共存可知一定不存在Al3+、Ba2+；生成的沉淀B为硅酸，则一定存在SiO32-；向滤液C中加入氯化钡溶液，无明显现象，说明溶液中不存在SO42-，据此结合溶液配制的方法解答；第(2)题根据进行分析；【详解】(1)容量瓶使用前要检查是否漏水；当液面接近容量瓶刻度线1-2cm处，改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀，故答案为：检查是否漏水；改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切；(2)A.称量时砝码已经生锈会导致溶质的质量偏大，继而导致浓度偏大，故A正确； B.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作会导致溶质物质的量偏小，浓度偏小，故B错误； C.定容时俯视会导致溶液体积偏小，溶液浓度偏大，故C正确；D.定容时，液面超过容量瓶颈上的刻度线，用胶头滴管将过量的液体吸出会导致溶质的物质的量偏小，浓度偏小，故D错误；E.容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水对浓度没有影响，故E错误，故答案为：AC；(3)根据分析可知一定存在的离子为：CO32-、SiO32-；一定不存在的离子为：SO42-、Al3+、Ba2+，故