化学化学无机非金属材料的专项培优练习题含答案及答案Word下载.docx
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2SiO2·
2H2O
【答案】D
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·
2H2O,故D正确;
答案选D。
3.对于足球烯C60的认识错误的是()
A.是分子晶体B.含有非极性共价键
C.存在同素异形体D.结构稳定,难以发生化学反应
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;
4.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.SO3B.FeCl2C.CuD.H2SiO3
【答案】B
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。
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。
5.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
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;
6.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,下列说法中正确的是
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:
Na2O·
3FeO·
Fe2O3·
8SiO2·
H2O
C.1molNa2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用,至少需消耗8.5L2mol/LHNO3溶液
D.1molNa2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用,至少需消耗7L2mol/LHF溶液
A.青石棉属于硅酸盐,不易燃,也不溶于水,A错误;
B.青石棉中铁元素的化合价由+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:
8SiO2·
H2O,B正确;
C.8.5L2mol·
L-1HNO3溶液中硝酸的物质的量为17mol,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,产物为NaNO3、Fe(NO3)3、NO、H2O、SiO2,1mol该物质能和18molHNO3反应,C错误;
D.7L2mol·
L-1HF溶液中HF的物质的量为14mol,1mol青石棉能与34mol氢氟酸反应生成四氟化硅,D错误。
7.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。
我国现已能够拉制出直径为300mm、重达81kg的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。
下列叙述正确的是()
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅有固定的熔沸点,研碎后就变成了非晶体
C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关
A.晶体的形成都要有一定的形成条件,如温度、压强、结晶速率等,但并不是说结晶速率越快越好,速率太快可能导致晶体质量下降,故A错误;
B.晶体硅有固定的熔点,研碎后仍为原子晶体,故B错误;
C.晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列,x射线衍射可以看到微观结构,所以区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行x-射线衍射实验,故C正确;
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,形成的晶体有各向异性,故D错误;
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·
SiO2SiO2+2OH-=SiO32-+H2OSiO2+2C
Si+2CO↑
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+2C
Si+2CO↑。
9.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12∶7∶16。
(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】Mg2SiO42MgO·
SiO2硅酸盐2MgO·
SiO2+4HCl=2MgCl2+2H2O+SiO2
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。
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:
2MgO•SiO2
(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2MgO·
SiO2+4HCl=2MgCl2+2H2O+SiO2。
硅酸盐由盐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:
①氧化物之间以“•”隔开;
②系数配置出现的分数应化为整数;
③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。
10.在下列物质的转化关系中,A是一种固体单质,且常作半导体材料,E是一种白色沉淀,F是最轻的气体单质。
据此填写:
(1)B的化学式是____________,目前在现代通迅方面B已被用作_____________主要原料。
(2)B和a溶液反应的离子方程式是_____________________。
(3)A和a溶液反应的离子方程式是_____________________。
(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是____________________。
【答案】SiO2制光导纤维SiO2+2OH-=SiO32-+H2OSi+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑SiO32-+2H+=H2SiO3↓
A是一种固体单质,且常作半导体材料,则A是Si,所以B为SiO2,由图中转化关系可知E为H2SiO3,a为NaOH,C为Na2SiO3,D为H2O,由于F是最轻的气体单质,则F为H2。
A是一种固体单质,且常作半导体材料,则A是Si,所以B为SiO2,由图中转化关系可知E为H2SiO3,a为NaOH,C为Na2SiO3,D为H2O,由于F是最轻的气体单质,则F为H2,
(1)B的化学式是SiO2,目前在现代通迅方面B已被用作光导纤维主要原料;
(2)B和a溶液反应的离子方程式是SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(3)A和a溶液反应的离子方程式是Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑;
(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是SiO32-+2H+=H2SiO3↓。
11.下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。
其中B是一种单质,其余物质也都是含有B元素的化合物。
C是一种钠盐,E是C对应的酸,B的结构类似金刚石,D为氧化物。
请回答下列问题:
(1)A、D、E的化学式分别为________、________、________。
(2)A和B的互相转化在工业上有什么实际意义?
_____________________。
(3)写出D→C反应的化学方程式:
(4)写出E→D反应的化学方程式:
【答案】SiCl4SiO2H2SiO3粗硅提纯SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OH2SiO3
SiO2+H2O
B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石,则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素,而D为B的氧化物,则D是SiO2,A为SiCl4,C是一种钠盐,则C是Na2SiO3,E是C对应的酸,则E是H2SiO3,结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。
B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石,则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素,而D为B的氧化物,则D是SiO2,A为SiCl4,C是一种钠盐,则C是Na2SiO3,E是C对应的酸,则E是H2SiO3,
(1)由以上分析可以知道A为SiCl4,D为SiO2,E为H2SiO3;
因此,本题正确答案是:
SiCl4,SiO2,H2SiO3。
(2)四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢,硅与氯气反应生成四氯化硅,因此A和B的互变实际意义是粗硅提纯;
因此,本题正确答案是:
粗硅提纯;
(3)二氧化硅和NaOH溶液反应生成硅酸钠,方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
(4)H2SiO3不稳定,加热分解可生成SiO2,方程式为H2SiO3
SiO2+H2O;
H2SiO3
SiO2+H2O。
硅能够与氧气反应生成二氧化硅,硅酸加热分解产生二氧化硅;
二氧化硅不溶于水,也不与水反应,不能用二氧化硅与水直接反应制备硅酸,因此要制备硅酸,可以先把二氧化硅溶于强碱溶液中,然后加入强酸,可以得到白色胶状沉淀硅酸。
12.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、Na2CO30.05先有白色沉淀生成,随后沉淀逐渐减少最终消失3Cl2+8NH3===N2+6NH4ClH+、Al3+、
、
c(H+)∶c(Al3+)∶c(
)∶c(
)=1∶1∶2∶3
(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。
(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↑;
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,
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(NH4+)=1:
1:
2,由电荷守恒可知,n(H+):
n(NH4+):
n(SO42-)=1:
2:
3,故c(H+):
c(Al3+):
c(NH4+):
c(SO42-)=1:
3。
13.A、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。
(1)写出对应物质的化学式:
A__________;
C_________;
E_________。
(2)反应①的化学方程式为:
_____________________________________。
(3)反应④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】SiO2Na2SiO3H2SiO3(或H4SiO4)SiO2+2C
Si+2CO↑Si+2OH-+H2O===SiO32-+2H2↑SiO32-+CO2+H2O===H2SiO3↓+HCO32-
或SiO32-+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO32-(写成H4SiO4同样给分)
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SiO2,C为Na2SiO3,故答案为SiO2;
Na2SiO3;
(2)反应①的化学方程式为2C+SiO2
Si+2CO↑;
(3)反应④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
14.中国传统文化是人类文明的瑰宝,古代文献中记载了大量古代化学的研究成果。
回答下面问题:
(1)我国最原始的陶瓷约出现在距今12000年前,制作瓷器所用的原料是高岭士,其晶体化学式是Al4[Si4O10](OH)8,用氧化物表示其组成为______________。
(2)《本草纲目》中记载:
“(火药)乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者。
”反应原理为:
S+2KNO3+3C
K2S+N2↑+3CO2↑,该反应的氧化剂是_________,反应转移4mol电子时,被S氧化的C有____________mol。
(3)我国古代中药学著作《新修本草》记载的药物有844种,其中有关“青矾”的描述为:
“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑁璃…烧之赤色…。
”我国早期科技丛书《物理小适-金石类》记载有加热青矾时的景象:
“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,载木不盛。
”青矾就是绿矾(FeSO4·
7H2O)。
根据以上信息,写出“青矾”受热分解的化学方程式_____________________________________________________。
【答案】Al2O3·
2H2OS,KNO31/6或0.17或0.1672FeSO4·
7H2O
Fe2O3+SO3↑+SO2↑+14
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