高考化学无机非金属材料的推断题综合压轴题专题复习附详细答案.docx

1、高考化学无机非金属材料的推断题综合压轴题专题复习附详细答案高考化学无机非金属材料的推断题综合压轴题专题复习附详细答案一、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ASiO2 BFe2O3、SiO2CSiO2、Al2O3 DFe2O3【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“试玉要烧

2、三日满，辨材须待七年期”是唐代诗人白居易的名句，下列有关“玉”的说法正确的是A玉的成分是石灰石 B玉能与盐酸反应放出CO2C玉的熔点较高 D玉的成分是金刚砂【答案】C【解析】【分析】玉的成分是硅酸盐，玉的硬度比河砂小，“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高，据此分析解答。【详解】A玉有软玉和硬玉两种，软玉和硬玉的成分都是硅酸盐，石灰石成分为碳酸钙，不属于硅酸盐，故A错误；B玉的成分都是硅酸盐，不是碳酸盐，与盐酸反应不能放出CO2，故B错误；C“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高，故C正确；D金刚砂是人工制成的碳化硅，玉的

3、成分是硅酸盐，故D错误；答案选C。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，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

4、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能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ ）ACO2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CO2CHCl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DCO2通入可溶性硅酸盐中

5、析出硅酸沉淀【答案】D【解析】【分析】【详解】ACO2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

6、+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。5化学与人类生产、生活密切相关，下列叙述中正确的是（ ）A石英是制造光导纤维的原料，也是常用的半导体材料B刚玉硬度仅次于金刚石，可做机械轴承，属于无机非金属材料C泰国银饰和土耳其彩瓷，其主要成分均为金属材料D手机外壳上贴的碳纤维外膜是一种新型的有机高分子材料【答案】B【解析】【分析】【详解】A石英的主要成分是二氧化硅，是制造光导纤维的原料，硅单质是常用的半导体材料，故A错误；B无机非金属材是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材

7、料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称，刚玉是金属氧化物，硬度仅次于金刚石，利用其硬度大的特点，可做机械轴承，属于无机非金属材料，故B正确；C泰国银饰主要成分是银单质，属于金属材料，土耳其彩瓷主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故C错误；D手机外壳上贴的碳纤维外膜为碳单质，属于无机物，不是有机高分子化合物，故D错误；答案选B。6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

8、导纤维的原料【答案】D【解析】【分析】【详解】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；答案选D。7下面关于硅的叙述中，正确的是( )A硅的非金属性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合反应B硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在

9、D硅在电子工业中，是重要的半导体材料【答案】D【解析】【分析】【详解】A硅的非金属性比碳弱，A项错；B硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，排名前四位的是O、Si、Al、Fe，所以B项错；C硅在自然界中是以化合态存在的，所以C项也错；答案应选D。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【答案】B【解析】【详解】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

10、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/K182.8202.7278.5393.6沸点/K177.4330.1408460.6（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

11、）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 4CaOFe2O32Al2O36SiO2H2O 4 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 6 O和N sp3 或Si2O52- 【解析】【分析】(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

12、、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)62+，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。【详解】(1)基态Fe原子的核外价电子排布式为Ar3d64S2，基态Fe

13、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4CaOFe2O32Al2O36SiO2H2O；(3)SiCl4分子的中心原子为Si，形成4个键，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)62+，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

14、子均能提供孤对电子，则配位原子为O和N； (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(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-。【点睛】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(xMOnSiO2mH2O)注意：氧化物之间以“”隔开；系数配置出现的分数应化为整数如：正长石KAlSi3O8不能

15、改写成 K2OAl2O33SiO2，应改写成K2OAl2O36SiO2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。10有三种透明、不溶于水的坚硬固体。A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色无味气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度是氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比H2CO3还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到C，C在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A、B、C各

16、为何物：_、_、_；写出有关反应的化学方程式_。【答案】金刚石 石英 普通玻璃 CO2CO2，CO2Ca(OH)2CaCO3H2O； SiO22NaOHNa2SiO3H2O；Na2SiO32HClH2OH4SiO42NaCl； H4SiO4H2SiO3H2O；CaCO3SiO2CaSiO3CO2； SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2 【解析】【详解】A物质燃烧后产生气体的相对分子质量为：321.37544。结合它无色无味且使澄清石灰水变浑浊的性质，可推断此气体为CO2，又因为A为透明不溶于水的坚硬固体，故可判断A为金刚石。方程式为： CO2CO2。B物质能与苛性钠反应，且所得溶液与盐酸反

17、应生成一种比H2CO3还弱的酸，且这种酸是一种难溶于水的白色固体，故可判断B为石英。相关方程式为： SiO22NaOHNa2SiO3H2O； Na2SiO32HClH2OH4SiO42NaCl； H4SiO4H2SiO3H2O。C物质由石灰石、纯碱、B物质（石英）混合加热而制得，结合高温时软化且无固定熔点，判断C物质为普通玻璃。相关方程式为：SiO2CaCO3CaSiO3CO2；SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2。【点睛】本题考查有关SiO2、Na2SiO3、H2SiO3以及玻璃等物质的性质以及推理判断能力。其突破口是C高温时软化，无固定熔点，这是玻璃的特性，由此推知B可能为SiO2是解

18、题的关键。11单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备，其中X为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：（1）能与X发生化学反应的酸是_；由X制备Mg2Z的化学方程式为_。（2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为_，Y分子的电子式为_。（3）Z、X中共价键的类型分别是_。【答案】氢氟酸 SiO2+MgO2+Mg2Si Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4 非极性键、极性键 【解析】【详解】单质Z是一种常见的半导体材料，则Z为Si，X为Z的氧化物，则X为SiO2，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，则Y为SiH4，加热SiH4分解得到Si与氢气。（1）能

19、与SiO2发生化学反应的酸是氢氟酸；由SiO2制备Mg2Si的化学方程式为：SiO2+4Mg2MgO+Mg2Si。（2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为：Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4，Y为SiH4，电子式为。（3）Z为Si，周期表中位于第三周期IVA族，其单质属于原子晶体，化学键类型为非极性共价键；X为SiO2，属于原子晶体，含有的化学键属于极性共价键。12A、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）反应的

20、化学方程式为：_。（3）反应的离子方程式为：_。（4）H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明： _。【答案】SiO2 Na2SiO3 H2SiO3（或H4SiO4） SiO22CSi2CO Si2OHH2O= SiO32-2H2 SiO32-CO2H2O=H2SiO3HCO32-或SiO32-CO2H2O=H2SiO3CO32-（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

21、SiO2，C为Na2SiO3，故答案为SiO2；Na2SiO3；（2）反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO；（3）反应的离子方程式为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云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高介电强度、化学惰性和热稳定性。白云母可看作叶腊石中1/4的Si被Al所取代，再由K平衡其电荷后形成的。而叶腊石可以看作SiO2中有1/3的Si被Al取

22、代，再由K平衡其电荷形成的。(1)白云母写成氧化物形式的化学式为_。(2)研究表明，在硅酸盐中，Al很容易取代Si，取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化。从立体几何的知识看，Al与Si最直接的关系是_。(3)黑云母的化学式为KMg3AlSi3O10(OH)2，在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土AI2Si2O5(OH)4。写出离子反应方程式_。上述反应为什么能够发生_风化后Al为什么不能以Al3形式被地下水溶解_【答案】K2O3Al2O36SiO22H2O Al与Si的半径相近，插入后不会引起结构改变 2KMg3AlSi3O10(OH)214H2CO3H2O=2K6Mg214HCO34H4S

23、iO4Al2Si2O5(OH)4 碳酸较硅酸酸性强，强酸可取代弱酸 中性条件下Al3完全水解，主要以沉淀形式存在 【解析】【分析】【详解】(1)由复杂硅酸盐改写成氧化物形式的一般原则是先写一系列金属氧化物，并按金属活动性顺序排列，较活泼的金属氧化物写在前面，再写SiO2，含有氢元素的H2O最后写，氧化物之间加黑点隔开，各氧化物的系数均为整数，并写在相应氧化物前面，写成氧化物后，原化学式中的各元素、原子的个数比应保持不变，因此白云母写成氧化物形式的化学式为K2O3Al2O36SiO22H2O，故答案为：K2O3Al2O36SiO22H2O；(2)从立体几何的知识来看，由于Al与Si的半径相近，在

24、硅酸盐中，Al插入后很容易取代Si，不会引起原硅酸盐结构大的变化，故答案为：Al与Si的半径相近，插入后不会引起结构改变；(3)由题干信息可知，黑云母在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土AI2Si2O5(OH)4，反应的离子方程式为2KMg3AlSi3O10(OH)214H2CO3H2O=2K6Mg214HCO34H4SiO4Al2Si2O5(OH)4，故答案为：2KMg3AlSi3O10(OH)214H2CO3H2O=2K6Mg214HCO34H4SiO4Al2Si2O5(OH)4；上述反应中碳酸与黑云母反应生成了硅酸，因为碳酸的酸性比硅酸强，可以强酸制弱酸，所以上述反应可以发生，故答案

25、为：碳酸较硅酸酸性强，强酸可取代弱酸；由于中性条件下Al3完全水解，主要以Al(OH)3的沉淀形式存在，因此风化后Al为什么不能以Al3形式被地下水溶解，故答案为：中性条件下Al3完全水解，主要以沉淀形式存在。14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 Fe2O36H=2Fe33H2O(或Al2O36H=Al33H2O任写一个)

26、 取适量该溶液于试管中，加入KSCN，若变红则有Fe3+ 2Al(OH)3Al2O33H2O SiO2+4HF=SiF4+2H2O 【解析】【分析】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+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O，Fe2O3+3H2SO4Fe 2(SO4)3+3H2O，SiO2和稀硫酸不反应，过滤溶液得滤渣为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。【详解】（1）操作实现了固体SiO2和溶液的分离，操作的名称是过滤。（2

27、）用H2SO4“酸浸”时Al2O3、Fe2O3与硫酸反应，反应的离子方程式分别为Al2O36H=Al33H2O、Fe2O36H=2Fe33H2O。（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)3Al2O33H2O。（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。【点睛】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

28、操作方法的准确表达。15晶体硅是一种重要的非金属材料，制备高纯硅的主要步骤如下：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si3HClSiHCl3H2；SiHCl3与过量H2在10001100反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题。（1）第步制备粗硅的化学反应方程式为_。（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点31.8)中含有少量SiCl4(沸点57.6)和HCl(沸点-84.7)，提纯SiHCl3采用的方法为_。（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去)。装置B中的

29、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中观察到的现象是_，装置D不能采用普通玻璃管的原因是_，装置D中发生反应的化学方程式为_；为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_；为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是_(填字母)。a碘水 b氯水 cNaOH溶液 dKSCN溶液 eNa2SO3溶液【答案】SiO22CSi2CO 分馏(或蒸馏) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 石英管的内壁附有灰黑色晶体 在该反应温度下，普通玻璃管会软化 SiHCl3H2Si3HCl 排尽装置内的空气 bd 【解析】【分析】(1)高温下，碳和二氧化硅