备战高考化学—无机非金属材料的推断题综合压轴题专题复习含答案
一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析)
1.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。
2.对于足球烯C60的认识错误的是( ) A.是分子晶体 C.存在同素异形体 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.C60之间的相互作用力是范德华力,属于分子晶体,A正确;
B.足球烯中既有双键又有单键,化学键是共价键,且是非极性共价键,B正确; C.金刚石、石墨、足球烯都是碳的同素异形体,所以足球烯存在同素异形体,C正确; D.足球烯是属分子晶体,在常温下,碳碳之间键能大,也比较稳定,但其易发生加成反应,D错误; 答案选D。
B.含有非极性共价键
D.结构稳定,难以发生化学反应
3.下列化合物既能通过化合反应一步制得,又能通过复分解反应一步制得的是( ) A.SO3 【答案】B 【解析】 【分析】
由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应为化合反应;两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应为复分解反应,据此分析。 【详解】
A.SO3可以由二氧化硫和氧气一步制得,但SO3不能通过复分解反应一步制得,故A错误;
B.FeCl2能通过Fe和FeCl3化合反应一步制得,也能通过BaCl2和FeSO4复分解反应一步制得,故B正确;
C.Cu不能通过化合反应和复分解反应制得,故C错误; D.H2SiO3不能通过化合反应一步制得,故D错误; 答案选B。 【点睛】
化合反应是一种或多种物质生成一种物质的反应,得到的一定是化合物,分解反应是一种物质得到多种物质的反应,复分解反应通常指的是酸碱盐之间的反应。
B.FeCl2
C.Cu
D.H2SiO3
4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( ) A.CO2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CO2
C.HCl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 D.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.CO2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+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.我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星,对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。月球的矿产资源极为丰富,仅月球表层 5 cm 厚的沙土就含铁单质有上亿吨,月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(NaAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]等。下列说法或分析不正确的是
A.辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B.斜长石的氧化物形式可表示为Na2O·Al2O3·3SiO2
C.月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气 D.橄榄石中铁元素为+2价 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(NaAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]的成分均属于硅酸盐类,属于硅酸盐矿,A正确;
B.硅酸盐的氧化物表示方法:先写活泼金属氧化物,然后是不活泼的金属氧化物,再是非金属氧化物二氧化硅,最后是水,所以斜长石的氧化物形式可表示为:Na2O?Al2O3?6SiO2,B错误;
C.月球上有游离态铁是因为月球环境中没有氧化金属铁的物质或者条件,所以月球的表面几乎没有氧气,故C正确;
D.[(Mg或Fe)2SiO4]中,镁元素化合价是+2价,硅元素化合价是+4价,氧元素化合价是-2价,所以铁元素化合价是+2价,D正确; 故合理选项是B。
6.《青花瓷》冲所描述的“瓶身描述的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目,但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,铜为十2价),下列有关硅酸铜钡的说法不正确的是( )
A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2 C.性质稳定.不易脱色 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
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BaO?CuO?2SiO2,故A正确; B. 硅酸铜钡能稳定存在,说明不易溶解于强酸和强碱,故B错误; C. 《青花瓷》能长期不褪色,说明硅酸铜钡性质稳定不易脱色,故C正确;
D. 硅酸铜钡中Ba为+2价、Cu为+2价、Si为+4价、O为-2价,根据化合价代数和等于0,
B.易溶解于强酸和强碱 D.x=6
可知x=6,故D正确; 选B。
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 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.C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列关于其单质及化合物的说法中正确的是
A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.二氧化物都属于酸性氧化物,能与碱反应而不能与任何酸反应 C.最低价的气态氢化物都具有还原性,易与O2发生反应 D.其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO3 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A、Si元素是亲氧元素,在自然界中无游离态,A项错误; B、SiO2能与HF反应,B项错误;
C、C、Si、S低价态气态氢化物为CH4、SiH4、H2S,都具有还原性,易与O2发生反应,C项正确;
D、根据元素性质的递变性,最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,D项错误; 本题答案选C。
9.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+SiO2
Si+2CO
C.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
10.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。 (Ⅰ)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。 ①甲同学设计实验的目的是______ ②反应最剧烈的烧杯是______(填字母); ③写出 b 烧杯里发生反应的离子方程式______
(Ⅱ)乙同学设计了下图装置来探究碳、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)
①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______。
②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______; ③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++2OHˉ+ H2↑ 检查装置气密