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备战高考化学无机非金属材料的推断题综合复习及详细答案

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(1)丁物质的名称:______,丙物质的化学式:_________________________________________。 (2)检验化合物乙的化学方程式:

___________________________________________________。

(3)试剂X可能的化学式:________、________(要求:所选物质类别不同)。 (4)通过分析表明:燃料充分燃烧的条件之一是______________________________。 (5)取变红溶液于试管中加热,观察到的现象有_______________________________________。

【答案】水 CO CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O O2 CuO 充足的氧气 红色溶液变成紫色,有气泡冒出 【解析】 【分析】

甲是天然气的主要成分,则甲是甲烷,甲与A,B与A能燃烧,则A是氧气,丁电解生成A、B,则B是氢气,丁是水,乙与水加入紫色石蕊试液后溶液变红,则乙是二氧化碳,丙与乙可以相互转化,则丙是一氧化碳,据此分析解答。 【详解】

(1)根据分析可知丁是水,丙是CO,故答案为:水;CO; (2)检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水,反应方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;

(3)由丙转化到乙,则试剂X可以是氧气,也可以是氧化铜等物质,所属的类别分别是单质和氧化物;故答案为:O2;CuO;

(4)通过分析表明:燃料充分燃烧的条件之一是要有充足的氧气;故答案为:充足的氧气; (5)取变红溶液于试管中加热会发生碳酸分解的过程,故可以观察到的现象是红色溶液变成紫色,有气泡冒出;故答案为:红色溶液变成紫色,有气泡冒出。

8.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2MgO·SiO2 SiO2+2OH【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=1.8g÷60g/mol=0.03mol,溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液,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

=0.03mol×76g/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=3.48g÷58g/mol=0.06mol,质量为0.06mol×24g/mol=1.44g,不符合,则应为原硅酸根,物质的量为0.03mol,质量=0.03mol×92g/mol=2.76g,金属质量4.20g-2.76g=1.44g,物质的量=1.44g÷24g/mol=0.06mol,得到X为Mg2SiO4,则 (1)X的化学式是Mg2SiO4或2MgO·SiO2。

(2)白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。 (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SiO2+2C2CO↑。

=SiO32+H2O SiO2+2C

高温Si+2CO↑

高温Si+

9.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↑+2H2O SiO2+Na2CO3CO2+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Na2 SiO3。SiO2与纯碱即碳酸钠高温条件下生成Na2 SiO3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

高温Na2SiO3+CO2↑ Na2SiO3+

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;SiO2+4HF=SiF4?+2H2O ; (2)①根据分析可知答案为:SiO+NaCO=NaSiO+CO? ;

223232高温Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3? ;

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。

10.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+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 3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl H、Al3、NH4、SO4

2?c(H+)∶c(Al3+)∶c(NH4)∶c(SO4)=1∶1∶2∶3 【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0.4L~0.6L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-=NH3?H2O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?(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0.4L~0.6L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;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)=

0.01mol=0.05mol/L; 0.2L(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-=NH3?H2O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-=Al(OH)3↓,铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积,发生反应NH4++OH-=NH3?H2O,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。

11.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SiⅣ被AlⅢ所取代,再由KⅠ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,AlⅢ很容易取代SiⅣ,取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化。

ⅢⅣ

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]。

①写出离子反应方程式_______________。 ②上述反应为什么能够发生_______________

③风化后Al为什么不能以Al3+形式被地下水溶解_______________

3Al2O3·6SiO2·2H2O AlⅢ与SiⅣ的半径相近,插入后不会引起结构改变 【答案】K2O·

2KMg3AlSi3O10(OH)2+14H2CO3+H2O=2K++6Mg2++14HCO3-+4H4SiO4+Al2Si2O5(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

备战高考化学无机非金属材料的推断题综合复习及详细答案

(1)丁物质的名称:______,丙物质的化学式:_________________________________________。(2)检验化合物乙的化学方程式:___________________________________________________。(3)试剂X可能的化学式:________、________(要求:所选物质
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