高考化学专题训练无机非金属材料的推断题综合题分类及答案.docx

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高考化学专题训练无机非金属材料的推断题综合题分类及答案

高考化学专题训练---无机非金属材料的推断题综合题分类及答案

一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）

1．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是

A．Fe

FeCl2

Fe（OH）2B．H2SiO3

SiO2

SiCl4

C．浓盐酸

Cl2

漂白粉D．NH3

NO

HNO3

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．氯气具有强氧化性，与铁反应生成三氯化铁，不能一步反应生成氯化亚铁，故A错误；

B．硅酸受热分解生成二氧化硅，二氧化硅与HCl不反应，不能转化为SiCl4，故B错误；

C．二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气，氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙，可以制得漂白粉，物质间转化均能实现，故C正确；

D.氨催化氧化生成NO，NO与水不反应，不能转化为硝酸，故D错误；

故选C。

2．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

【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。

3．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。

4．下列实验现象与氧化还原反应有关的是（）

A．氨水中滴加石蕊试液显蓝色

B．NO2通入水中，气体由红棕色逐渐转变为无色

C．向Fe2（SO4）3溶液中滴加NaOH溶液，生成红褐色沉淀

D．向硅酸钠溶液中滴加适量的稀盐酸，有透明的凝胶形成

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．氨水中滴加石蕊试液显蓝色，是由于一水合氨电离出氢氧根离子的缘故，没有发生氧化还原反应，故A错误；

B．NO2通入水中，气体由红棕色逐渐转变为无色，是由于反应生成NO和硝酸，N元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故B正确；

C．向Fe2（SO4）3溶液中滴加NaOH溶液，生成红褐色沉淀，发生的是复分解反应生成氢氧化铁沉淀，不是氧化还原反应，故C错误；

D．向硅酸钠溶液中滴加适量的稀盐酸，有透明的凝胶形成，发生的是复分解反应生成硅酸，不是氧化还原反应，故D错误；

故选B。

5．工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石．在玻璃窑中发生主要反应的化学方程式为：

Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑；CaCO3+SiO2

CaSiO3+CO2↑

（1）普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为________，则原料中SiO2、Na2CO3、CaCO3的物质的量之比为_________________________。

（2）在上述反应的反应物和生成物中，属于非极性分子的电子式___________________，有_____________种不同类型的晶体（填数字）

（3）在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径___________（填“大”或“小”），该元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为__________________________。

（4）在上述普通玻璃的组成元素中，与铝元素同周期的另一元素的原子最外层共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。

【答案】Na2O·CaO·6SiO26：

1：

1

3大Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O42

【解析】

【分析】

根据普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14和制取玻璃的反应原理进行分析解答。

【详解】

（1）普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为Na2O·CaO·6SiO2，根据原子守恒，原料中SiO2、Na2CO3

Na2O、CaCO3

，所以物质的量之比为6：

1：

1，故答案：

Na2O·CaO·6SiO2；6：

1：

1；

（2）根据Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑，CaCO3+SiO2

CaSiO3+CO2↑，反应物和生成物中，Na2CO3、Na2SiO3、CaCO3、CaSiO3是离子化合物，属于离子晶体；SiO2是共价化合物，属于原子晶体；CO2属于分子晶体，且属于非极性分子，其电子式

，有3种不同类型的晶体，故答案：

；3；

（3）在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元素为钠，钠离子半径比铝离子半径大，钠元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物分别为强碱NaOH和两性氢氧化物Al（OH）3，他们之间发生反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案：

大；Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；

（4）由普通玻璃的组成Na2CaSi6O14的元素中，与铝元素同周期的另一元素为Si，核外电子排布为1s22s22p63s23p2，原子最外层共有4种不同运动状态的电子、2种不同能级的电子，故答案：

4；2。

6．硅在无机非金属材料中，扮演着主要角色，请利用相关知识回答下列问题：

（1）硅有非常重要的用途，请写出其中的一种：

_________________________________。

（2）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＋2价），下列关于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

B．性质稳定，不易脱色

C．x等于6

D．易溶解于强酸和强碱

（3）工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下：

①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行，写出该反应化学方程式：

________________。

②SiCl4极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，推测书写其水解的化学方程式为____________________。

③在流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，有关物质的沸点数据如下表，分离SiCl4和其他杂质的方法为________。

物质

Si

SiCl4

SiHCl3

SiH2Cl2

SiH3Cl

HCl

SiH4

沸点/℃

2355

57.6

31.8

8.2

－30.4

－84.9

－111.9

【答案】制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等（回答其中一种即可）D2C＋SiO2

2CO↑＋SiSiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl蒸馏（精馏）

【解析】

【详解】

（1）硅位于金属和非金属分界线附近，常用作半导体材料，为无机非金属材料的主角，计算机芯片的主要成分为单质硅，太阳能电池的主要成分是硅单质，所以硅可制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等，

因此，本题正确答案是：

制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等；

（2）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：

，所以A选项是正确的； 

B.硅酸盐性质均比较稳定，不容易褪色，所以B选项是正确的；

C.在硅酸铜钡中的铜元素化合价为+2，硅元素化合价为+4，氧元素的化合价为-2价，钡元素的化合价为+2价，则由化学式为

，根据化合物中正负化合价的代数和为0可得：

，计算得出x=6，所以C选项是正确的；

D.

是瓷器的一种颜料，瓷器耐酸耐碱耐腐蚀，所以不与强酸、强碱反应，故D错误；

因此，本题正确答案是：

D；

（3）①石英砂的主要成分是二氧化硅，制备粗硅发生置换反应，2C＋SiO2

2CO↑＋Si；

②

水解生成硅酸和氯化氢，反应的方程式为：

SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl，因此，本题正确答案是：

SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl；

③利用沸点的不同提纯

属于蒸馏，

（沸点57.6℃）中含有少量

（沸点33℃）和

（离子化合物沸点很高），

（沸点8.2℃）、

（沸点-30.4℃）、因为沸点差别较大，可以通过精馏（或蒸馏）除去杂质，因此，本题正确答案是：

精馏（或蒸馏）。

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

C+MgO2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑SiO2+2OH-=SiO32-+H2ONa2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O2Cu2+＋2H2O＋SO2＋2Cl-＝2CuCl↓＋2SO42-＋4H+

【解析】

【分析】

（1）镁燃烧不能用CO2灭火：

；

（2）铝制品不能盛放碱性食品：

；

（3）不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液：

；

（4）Na2Fe5Si8H2O24，写成氧化物形式的化学式为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O；

（5）CuCl2溶液与SO2反应的离子方程式:

.

【详解】

（1）镁燃烧不能用CO2灭火：

；故答案为：

；

（2）铝制品不能盛放碱性食品：

；故答案为：

；

（3）不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液：

；故答案为：

；

（4）Na2Fe5Si8H2O24，写成氧化物形式的化学式为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O；故答案为：

Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O；

（5）CuCl2溶液与SO2反应的离子方程式:

.故答案为：

。

8．已知：

甲、乙、丙、丁为常见化合物，A、B为单质，相互转化关系如图。

其中甲是天然气的主要成分。

回答下列问题：

（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COCO2＋Ca（OH）2=CaCO3↓＋H2OO2CuO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。

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

【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：

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。

【点睛】

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是一种固体物质，E是一种白色沉淀，据此填写下列空白：

（1）B的化学式是________，B在固态时属于________晶体，1mol含有的共价键数目是______NA。

（2）E的化学式是_________。

（3）B和a溶液反应的离子方程式是_______________________________

（4）A和a溶液反应的化学方程式是___________________________________

【答案】SiO2原子4H2SiO3SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2OSi＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑

【解析】

【分析】

A是一种固体单质，与氧气反应得到B为氧化物，E是一种白色沉淀且不溶于盐酸，E加热分解得到B，所以E为H2SiO3，结合转化关系，可知A为Si，B为SiO2，a为强碱溶液，如NaOH溶液，G为Na2SiO3，D为H2O，F为H2。

【详解】

（1）由上述分析可知，B是SiO2，SiO2由硅原子和氧原子通过共用电子对形成空间网状结构，在固态时属于原子晶体，每个硅原子和四个氧原子形成四个共价键，1mol含有的共价键数目是4NA。

故答案为：

SiO2；原子；4；

（2）由上述分析可知，E为H2SiO3，故答案为：

H2SiO3；

（3）二氧化硅与强碱溶液反应生成硅酸盐与水，反应的离子方程式为：

SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；

故答案为：

SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；

（4）Si与氢氧化钠反应生成硅酸钠与氢气，反应方程式为：

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，

故答案为：

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。

【点睛】

本题考查无机物推断，B为氧化物、E为不溶于盐酸的白色沉淀为推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物性质。

11．某固体中可能含有Na+、K+、Al3+、Ba2+、SO42-、CO32-、SiO32-、等离子，将其配成100mL溶液。

学生研究性学习小组为了确认其成分，设计并完成了如图所示实验：

请回答下列问题：

（1）配制100mL溶液需要使用容量瓶，该仪器使用前必须进行的一步操是______________；在“定容”操作中，当液面接近容量瓶刻度线1~2cm处，改用__________________，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀。

（2）若出现如下情况，导致所配溶液浓度偏高的是_____________________

A．称量时砝码已经生锈；

B．溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作；

C．定容时俯视；

D．定容时，液面超过容量瓶颈上的刻度线，用胶头滴管将过量的液体吸出；

E.容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水。

（3）根据以上实验可得出：

一定存在的离子是_________________，，一定不存在的离子是___________________。

（4）加入稀盐酸，所发生的离子反应方程式为________________。

【答案】检查是否漏水改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切A、CCO32-、SiO32-SO42-、Al3+、Ba2+CO32-+2H+=CO2↑+H2O；SiO32-+2H+=H2SiO3↓

【解析】

【分析】

向配制的溶液中加入稀盐酸后生成无色无味气体A、沉淀B，气体A为CO2，则原溶液中一定含有CO32-，结合离子共存可知一定不存在Al3+、Ba2+；生成的沉淀B为硅酸，则一定存在SiO32-；向滤液C中加入氯化钡溶液，无明显现象，说明溶液中不存在SO42-，据此结合溶液配制的方法解答；

第

（2）题根据

进行分析；

【详解】

（1）容量瓶使用前要检查是否漏水；当液面接近容量瓶刻度线1-2cm处，改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀，故答案为：

检查是否漏水；改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切；

（2）A.称量时砝码已经生锈会导致溶质的质量偏大，继而导致浓度偏大，故A正确；

B.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作会导致溶质物质的量偏小，浓度偏小，故B错误；

C.定容时俯视会导致溶液体积偏小，溶液浓度偏大，故C正确；

D.定容时，液面超过容量瓶颈上的刻度线，用胶头滴管将过量的液体吸出会导致溶质的物质的量偏小，浓度偏小，故D错误；

E.容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水对浓度没有影响，故E错误，

故答案为：

AC；

（3）根据分析可知一定存在的离子为：

CO32-、SiO32-；一定不存在的离子为：

SO42-、Al3+、Ba2+，故答案为：

CO32-、SiO32-；SO42-、Al3+、Ba2+；

（4）根据分析可知，加入稀盐酸后碳酸根和硅酸根和氢离子发生反应，故答案为：

CO32-+2H+=CO2↑+H2O；SiO32-+2H+=H2SiO3↓。

12．已知A是一种不溶于水的固体非金属氧化物，根据图中的转化关系，回答：

（1）A是______，B是_____，D是_____。

（2）写化学方程式：

①_________；

⑤_________。

（3）写离子方程式：

②__________；

③________；

④________。

【答案】SiO2Na2SiO3H2SiO3Na2CO3＋SiO2

Na2SiO3＋CO2↑H2SiO3

H2O＋SiO2CO2＋H2O＋SiO32-＝CO32-＋H2SiO3↓SiO2＋2OH－＝SiO32-＋H2OSiO32-＋2H＋＝H2SiO3↓

【解析】

【分析】

由“A是一种不溶于水的固体非金属氧化物”可推知A为SiO2，再结合SiO2的相关性质：

SiO2跟Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，二者在水中会反应生成H2SiO3沉淀，则D为H2SiO3，H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，说明A为SiO2是正确的，③为SiO2和NaOH的反应，可知B为Na2SiO3，则C为CO2，Na2SiO3可与酸反应生成硅酸，据此答题。

【详解】

由以上分析可知A为SiO2，B为Na2SiO3，C为CO2，D为H2SiO3。

（1）由以上分析可知A为SiO2，B为Na2SiO3，D为H2SiO3，故答案为：

SiO2；Na2SiO3；H2SiO3。

（2）①SiO2和碳酸钠在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的方程式为SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑，故答案为：

SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑。

⑤H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，反应方程式为：

H2SiO3

H2O＋SiO2，故答案为：

H2SiO3

H2O＋SiO2。

（3）②硅酸酸性比碳酸弱，硅酸钠和二氧化碳、水反应可生成硅酸，反应的方程式为Na2SiO3+CO2+H2O═H2SiO3↓+Na2CO3，离子方程式为：

CO2＋H2O＋SiO32-=CO32-＋H2SiO3↓，故答案为：

CO2＋H2O＋SiO32-=CO32-＋H2SiO3↓。

③二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，离子方程式为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，故答案为：

SiO2+2OH-═SiO32-+H2O。

④Na2SiO3可与盐酸反应生成硅酸，方程式为Na2SiO3+2HCl═2NaCl+H2SiO3↓，离子方程式为：

SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓，故答案为：

SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓。

【点睛】

解框图题的方法：

最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等，本题的突破口为：

“A是一种不溶于水的固体非金属氧化物”。

13．请按要求完成下列各题：

（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式__________________

（2）在水玻璃中通入过量二氧化碳，其总反应的离子方程式为_________________________________

（3）将一小块钠投入到盛

溶液的烧杯中，剧烈反应，放出气体并生成蓝色沉淀，其总反应的离子方程式为_________________________________

（4）石灰乳与苦卤中的Mg2+反应的离子方程式____________________________________

（5）成分为盐酸的洁厕灵与“84”消毒液混合使用，易中毒，其中反应的离子方程式为________________

（6）铁粉与水蒸气