备战高考化学无机非金属材料的推断题综合题试题及详细答案
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。
2.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.青石棉中含有石英晶体 B.青石棉是一种易燃品且易溶于水
C.青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O·5FeO·8SiO2·H2O D.1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用,至少需消耗6L 3mol/L HNO3溶液 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.青石棉属于硅酸盐材料,没有石英晶体,故A错误; B.青石棉属于硅酸盐材料,不易燃,也不溶于水,故B错误;
C.根据题给信息可知,青石棉中铁元素的化合价有+2价和+3价两种,根据原子守恒和化合价不变的思想,化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O?3FeO?Fe2O3?8SiO2?H2O,故C错误;
D.6L 3mol/L HNO3溶液中硝酸的物质的量为18mol,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,又1molNa2Fe5Si8O22(OH)2中3mol含亚铁离子,所以根据得失电子守恒氧化亚铁离子生成铁离子消耗1molHNO3,又青石棉中的Na、Fe原子最终都转换产物为NaNO3、Fe(NO3)3,根据原子守恒,又要消耗HNO3的物
质的量为2+5×3=17mol,所以1mol该物质一共能和1+17=18molHNO3反应,故D正确; 答案选D。
3.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。
4.以下有关物质用途的叙述正确的是( )
A.金属钠、金属镁等活泼金属着火时,可以使用干粉灭火器来灭火 B.利用高纯度硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能 C.食品包装袋中常放入小袋的生石灰,目的是防止食品氧化变质
D.古有“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,今用乙醚从黄花蒿中可提取青蒿素是利用氧化还原反应原理 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.金属钠、金属镁都能在二氧化碳气体中燃烧,所以活泼金属着火时,不能用干粉灭火器灭火,A不正确;
B.太阳能电池板由高纯硅制成,它可实现光-电转换,将光能直接转化为电能,B正确; C.氧化钙能够吸收空气中的水分,所以食品包装袋中常放入小袋的生石灰,目的是防止食
品受潮,不能起到抗氧化作用,C不正确;
D.根据相似相溶原理,用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素,是利用萃取原理,D不正确; 故选B。
5.有科学家提出硅是“21世纪的能源”,下列关于硅及其化合物的说法正确的是( ) A.SiO2是一种酸性氧化物,所以不和任何酸反应 B.高温下,工业制粗硅的反应方程式为2C+SiO2C.硅酸盐广泛用于光纤通讯
D.水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.二氧化硅常温下能够与氢氟酸反应,生成四氟化硅和水,故A错误; B.高温下,工业制粗硅是用碳还原二氧化硅,反应方程式为2C+SiO2正确;
C.二氧化硅是光导纤维的主要成分,故C错误; D.水晶饰物的主要成分为二氧化硅,故D错误; 故选B。
Si+2CO,故B
Si+2CO
6.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3.36L N2,则转移的电子数目为:_________________. Al2O3·6SiO2 Ca(ClO)2 SiO2 纯碱、石英、石灰石 【答案】防止硫酸亚铁被氧化 K2O·
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42- 2Al3++3Ba2++6OH-+3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ 【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2molAl,4molSO4,当2molAl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:2Al+3Ba+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
-3+
2+
-3+
2-3+
1.5NA
案:;
②由10Al+6NaNO3+4NaOH═10NaAlO2+3N2↑+2H2O反应可知,若反应中生成标况下3.36L N2,则转移的电子数目为:
3.36L?10NA=1.5NA;答案:1.5NA。
22.4L/mol
7.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
点燃 C + MgO 2Al+2OH-+ 2H2O = 2AlO2-+3H2↑ SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O 2Cu2++2H2O+SO2+2Cl-=2CuCl↓+2SO42-+4H+ 【解析】 【分析】
(1)镁燃烧不能用CO2灭火:2Mg+CO点燃2=2MgO+C ;
(2)铝制品不能盛放碱性食品:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2? ; (3)不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O ; 3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O; (4)Na2Fe5Si8H2O24,写成氧化物形式的化学式为Na2O·(5)CuCl2溶液与SO2反应的离子方程
式: 2Cu2++2H2O+SO2+2Cl-=2CuCl-+2SO42-+4H+ . 【详解】
(1)镁燃烧不能用CO2灭火:2Mg+CO点燃2=2MgO+C ;故答案为:
2Mg+CO2=2MgO+C;
(2)铝制品不能盛放碱性食品:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2? ;故答案为:
点燃2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2?;
(3)不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O ;故答案为:
SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O;故答案为:(4)Na2Fe5Si8H2O24,写成氧化物形式的化学式为Na2O·