高考化学备考之无机非金属材料压轴突破训练培优篇附详细答案.docx

1、高考化学备考之无机非金属材料压轴突破训练培优篇附详细答案高考化学备考之无机非金属材料压轴突破训练培优篇附详细答案一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1下列叙述正确的是久置于空气中的氢氧化钠溶液，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

2、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

3、的性质与用途。2“试玉要烧三日满，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

4、砂是人工制成的碳化硅，玉的成分是硅酸盐，故D错误；答案选C。3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

5、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。4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

6、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。5青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22(OH)2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是 （ ）A青石棉是一种易燃品且易溶于水B青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OC1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与

7、足量的硝酸作用，至少需消耗6L3mol/LHNO3溶液D1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5L2mol/LHF溶液【答案】BC【解析】【分析】【详解】A青石棉属于硅酸盐材料，不易燃，也不溶于水，故A错误；B硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O，故B正确；C6L3mol/LHNO3溶液中硝酸的物质的量为18mol，1mol青石棉用稀硝酸溶液处理时，亚铁离子被氧化为铁离子，硝酸被还原为一氧化氮，根据转移电子守恒可知，产物为2m

8、olNaNO3、5molFe(NO3)3(有3mol的+2价铁氧化)、1molNO等，因此1mol该物质能和(2+53+1)mol=18molHNO3反应，故C正确；D5.5L2mol/L HF溶液中HF的物质的量为11mol，HF与二氧化硅反应的方程式为：SiO2+4HF=SiF4+2H2O，由此可知HF的量不足，故D错误；故答案为：BC。6有一种矿石，经测定含有镁、硅、氧三种元素且它们的质量比为12716。(1)用盐的组成表示其化学式： _。(2)用氧化物的组成表示其化学式： _。(3)该矿石的成分属于_(填物质的分类)。(4)写出该矿石(氧化物形式)与盐酸反应的化学方程式： _。【答案】

9、Mg2SiO4 2MgOSiO2 硅酸盐 2MgOSiO24HCl=2MgCl22H2OSiO2 【解析】【分析】根据n=及原子个数比=原子的物质的量之比进行计算，得出正确结论；由金属离子和酸根离子组成的化合物属于盐。【详解】镁、硅、氧的质量比为12：7：16，则镁、硅、氧的原子个数比为:=2:1:4(1)该矿石用盐的组成可表示为：Mg2SiO4；(2)该矿石用氧化物的组成可表示为：2MgOSiO2(3)Mg2SiO4属于盐类，且属于硅酸盐；(4)Mg2SiO4溶于与稀盐酸生成MgCl2和SiO2，发生反应的化学方程式为2MgOSiO24HCl=2MgCl22H2OSiO2。【点睛】硅酸盐由盐

10、的书写改写为氧化物的形式为：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水的顺序书写；注意：氧化物之间以“”隔开；系数配置出现的分数应化为整数；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。7某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如图1所示(部分产物已略去)：(1)写出B的电子式_。(2)若A是一种非金属单质，且可用于制造半导体材料，写出A和B水溶液反应的离子方程式_。(3)若A是CO2气体，A与B溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图2所示，则A与B溶液反应后溶

11、液中所有溶质的化学式为_；c(HCl)=_mol/L。(4)若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是_。(5)若A是一种可用于做氮肥的化合物, A和B反应可生成气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露，写出E与D反应的化学方程式为_。(6)若A是一种溶液，可能含有H、NH、Mg2、Fe3、Al3、CO32-、SO42-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图3所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子是_，它们的物质的量浓度之比为_。【答案】 Si

12、+2OH- +2H2O=SiO32-+2H2 NaOH、Na2CO3 0.05 先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减少最终消失 3Cl28NH3=N26NH4Cl H、Al3、 c(H)c(Al3)c()c()1123 【解析】【分析】(1) C可在D中燃烧发出苍白色火焰，为氢气与氯气反应生成HCl，可推知C为H2、D为Cl2、F为HCl，M是日常生活中不可缺少的调味品，由转化关系可知，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，可推知M为NaCl、B为NaOH；(2)若A是一种非金属单质，且可用于制造半导体材料，则A为Si，Si和NaOH的水溶液反应生成Na2SiO3和H2；(3) 曲线中，从0.4L0.6

13、L发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O，该阶段消耗盐酸为200mL，而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为400mL，大于200mL，所以溶液中的溶质成分NaOH、Na2CO3； (4) 若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解；(5) 若A是一种氮肥，实验室可用A和NaOH反应制取气体E，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，且利用E与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露，则氨气与氯气反应生成氯化铵，同时生成氮气；(6) 由图可知，开始加入NaOH没有沉淀

14、和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4+OH-=NH3H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，根据各阶段消耗的NaOH体积结合离子方程式计算n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)之比，再结合电荷守恒计算与n(SO42-)的比例关系，据此计算。【详解】(1)B为NaOH，其电子式为；(2) A为Si，Si和NaOH的水溶液反应生成Na2SiO3和H2，反应的离子方程式为Si+2OH- +2H2O=SiO32-+2H2；(3) 曲线中，从0.4L0.6L发生

15、反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O，该阶段消耗盐酸为200mL，而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为400mL，大于200mL，所以溶液中的溶质成分NaOH、Na2CO3；生成0.01molCO2需要的盐酸为200mL，结合反应原理NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O，则c(HCl)=0.05mol/L；(4) 若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解，故看到的现象为：液中逐渐有白色絮状沉淀生成，且不断地增加，随后沉淀逐渐溶解最终消失；(5) 若A是一种氮

16、肥，实验室可用A和NaOH反应制取气体E，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，且利用E与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露，则氨气与氯气反应生成氯化铵，同时生成氮气，反应方程式为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，(6) 由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4+OH-=NH3H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，发生反应H+OH-=H2O，氢离子消耗NaOH溶液的体积为1体积，发生反应Al3+3OH-=A

17、l(OH)3，铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积，发生反应NH4+OH-=NH3H2O，铵根消耗氢氧化钠为2体积，则n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)=1：1：2，由电荷守恒可知，n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)：n(SO42-)=1：1：2：3，故c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42-)=1：1：2：3。8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

18、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I

19、VA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。9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)3Al3+3H2O Al2O3+2NaO

20、H2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O SiO2+4HF=SiF4+2H2O Na2SiO3+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)3Al3+3H2O；答案为：3H+Al(OH)3Al3

21、+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+2NaOH2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2；答案为：Al2O3+2NaOH2NaAlO2+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Si

22、O2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。10红矾钠(重铬酸钠：Na2Cr2O72H2O)是重要的基础化

23、工原料。铬常见价态有+3、+6价。铬的主要自然资源是铬铁矿FeCr2O4(含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)，实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如下：中主要反应：4 FeCr2O4+ 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3+ 8CO2中副反应：Al2O3 + Na2CO32NaAlO2+ CO2，SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2请回答下列问题：(1)FeCr2O4化学名为亚铬酸亚铁，写出它的氧化物形式_。步骤“”的反应器材质应选用_(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)。(2)“”中滤渣1的成分是_，“”中调pH值是_ (填“调高”

24、或“调低”)，“”中滤渣2的成分是_。(3)“”酸化的目的是使CrO42转化为Cr2O72，写出平衡转化的离子方程式：_。(4)上图是Na2Cr2O72H2O和Na2SO4的溶解度曲线，则操作I是_，操作II是_(填序号)。蒸发浓缩，趁热过滤降温结晶，过滤(5)已知某铬铁矿含铬元素34%，进行步骤中损失2%，步骤中产率为92%，则1吨该矿石理论上可生产红矾钠_吨(保留2位小数)。【答案】FeOCr2O3 铁质 Fe2O3、MgO 调低 H2SiO3、Al(OH)3 2CrO42+ 2H+Cr2O72+ H2O 0.88 【解析】【分析】氧化煅烧中MgO不反应，FeCr2O4、Al2O3、SiO

25、2反应产物中有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3、Fe2O3浸取时MgO、Fe2O3不溶，滤液中含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3及未反应的碳酸钠，调节pH值，生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去。硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-由图乙可知，硫酸钠的溶解度受温度影响比较大，应采取降温结晶、过滤；红矾钠溶解度受温度影响变化不大，应采取蒸发结晶、过滤。【详解】(1)FeCr2O4中铁元素化合价是+2价，氧化物为FeO，铬元素化合价+3价，氧化物为Cr2O3，FeCr2O4中铁铁原子与Cr原子物质的量之比为1：2，所以FeCr2O4写成氧化物形式为F

26、eOCr2O3；“瓷质”或“石英质”仪器都含有二氧化硅，高温下与碳酸钠反应，故选择“铁质”仪器；(2)步骤中有氧化铁生成，氧化铝、二氧化硅发生反应生成可溶性盐，氧化镁不反应，据此判断步骤中滤渣1的成分；氧化铁不溶于水，铬铁矿经煅烧、水浸之后除去生成的氧化铁及氧化镁，副反应中生成Na2SiO3、NaAlO2等杂质，将pH值调低，可生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去；步骤“”调节pH值，生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去，故“”中滤渣2的成分是H2SiO3、Al(OH)3沉淀；(3)酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，则CrO42-在酸性条件下与H+离子反应生成Cr

27、2O72-，该反应为可逆反应，反应的离子方程式为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；(4)操作是分离出硫酸钠，操作获得红矾钠，由图2可知，硫酸钠的溶解度受温度影响比较大，应采取降温结晶、过滤；红矾钠溶解度受温度影响变化不大，应采取蒸发结晶、过滤；(5)令生成红矾钠x吨，则： 2CrNa2Cr2O72H2O 104 2981吨34%(1-2%)92% x吨所以：104：298=1吨34%(1-2%)92%：x吨，解得x=0.88。11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

28、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) 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

29、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）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，注意离子检验操作方法的准确表达。12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)写出反应的