备战高考化学知识点过关培优训练无机非金属材料附答案解析.docx

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备战高考化学知识点过关培优训练无机非金属材料附答案解析

备战高考化学知识点过关培优训练∶无机非金属材料附答案解析

一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）

1．某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成．某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究．

下列有关说法不正确的是（）

A．由Ⅱ可知X中一定存在SiO2

B．无法判断混合物中是否含有Na2O

C．1.92g固体成分为Cu

D．15.6g混合物X中m（Fe2O3）：

m（Cu）=1：

1

【答案】B

【解析】

途径a：

15.6gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液，所以是铜离子的颜色，但是金属Cu和盐酸不反应，所以一定含有氧化铁，和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应，二氧化硅可以和氢氧化钠反应，4.92g固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了3.0g，所以该固体为二氧化硅，质量为3.0g，涉及的反应有：

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，又Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu；结合途径b可知15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，固体质量减少15.6g﹣6.4g=9.2g，固体中一定还有氧化钠，其质量为9.2g，

A．由以上分析可知X中一定存在SiO2，故A正确；

B.15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，只有氧化钠与水反应，混合物中一定含有Na2O，故B错误；

C．Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu，故C正确；

D．设氧化铁的物质的量是x，金属铜的物质的量是y，由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出：

Fe2O3～2Fe3+～Cu，则160x+64y=6.4，64y﹣64x=1.92，解得x=0.02mol，y=0.05mol，所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g，金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g，则原混合物中m（Fe2O3）：

m（Cu）=1：

1，故D正确；

【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算，侧重于学生的分析和计算能力的考查，为高考常见题型，注意掌握检验未知物的采用方法，能够根据反应现象判断存在的物质，注意合理分析题中数据，根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量，难度中等．

2．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。

3．“纳米车”（如图所示）是科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成的，每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成。

“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。

下列说法正确的是

A．C60是一种新型的化合物

B．C60与12C是同素异形体

C．人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动

D．“纳米车”诞生说明人类操纵分子的技术进入了一个新阶段

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，不属于化合物，故A错误；

B．C60是由碳元素形成的单质，而

是碳元素的一种原子，故C60与

不是互为同素异形体，故B错误；

C．因“纳米车”很小，我们不能直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动，故C错误；

D．“纳米车”的诞生，说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段，故D正确；

故答案选D。

4．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

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

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；

答案选D。

5．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

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

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：

Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·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。

答案选B。

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6L3mol/LHNO3溶液

D．1molNa2Fe5Si8O22（OH）2与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5L2mol/LHF溶液

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

A．青石棉属于硅酸盐材料，不易燃，也不溶于水，故A错误；

B．硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为：

活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：

Na2O⋅3FeO⋅Fe2O3⋅8SiO2⋅H2O，故B正确；

C．6L3mol/LHNO3溶液中硝酸的物质的量为18mol，1mol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，根据转移电子守恒可知，产物为2molNaNO3、5molFe（NO3）3（有3mol的+2价铁氧化）、1molNO等，因此1mol该物质能和（2+5×3+1）mol=18molHNO3反应，故C正确；

D．5.5L2mol/LHF溶液中HF的物质的量为11mol，HF与二氧化硅反应的方程式为：

SiO2+4HF=SiF4+2H2O，由此可知HF的量不足，故D错误；

故答案为：

BC。

7．A、B、C均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：

其中①②③均为有单质参与的反应。

（1）若A是常见的金属，①③中均有同一种黄绿色气体参与反应，B溶液遇KSCN显血红色，且②为化合反应，写出反应②的离子方程式_________________________。

（2）如何检验上述C溶液中的阳离子？

______________________。

（3）若B是太阳能电池用的光伏材料，①②③为工业制备B的反应。

C的化学式是____________，属于置换反应____________，（填序号）写出反应①的化学方程式____________________。

【答案】Fe+2Fe3+＝3Fe2+取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+SiCl4①③2C+SiO2

Si+2CO↑

【解析】

【分析】

（1）由转化关系可知A为变价金属，则A应为Fe，B为氯化铁，C为氯化亚铁，②为Fe与氯化铁的反应；

（3）B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，以此解答该题。

【详解】

（1）A是常见的金属，①③中均有同一种气态非金属单质参与反应，且②为化合反应，则该非金属气体为Cl2，B为氯化铁，则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；

（2）由分析知C为氯化亚铁，检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+；

（3）B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，则反应①的化学方程式为SiO2+2C

Si+2CO↑，其中属于置换反应的有①③。

8．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。

9．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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

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；

因此，本题正确答案是:

SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。

（4）H2SiO3不稳定,加热分解可生成SiO2,方程式为H2SiO3

SiO2＋H2O；

因此，本题正确答案是:

H2SiO3

SiO2＋H2O。

【点睛】

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。

10．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”。

11．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。

请回答：

（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）

【解析】

【分析】

【详解】

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

12．简要回答下列问题

（1）医疗上，常用胃舒平[主要成分Al（OH）3]来治疗胃酸（主要成分盐酸）过多，其理由是__________（用离子方程式表示）。

（2）生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液的原因是__________（用化学方程式表示）。

（3）工业制备漂白粉原理是__________（用化学方程式表示）。

（4）人们常用雕花玻璃装饰房间。

在玻璃上雕花时发生反应的化学方程式是__________。

（5）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体，其化学方程式是__________。

【答案】3H++Al（OH）3＝Al3++3H2OAl2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑2Cl2+2Ca（OH）2==CaCl2+Ca（ClO）2+2H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2ONa2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3

【解析】

【分析】

玻璃的主要成分之一为二氧化硅，它是酸性氧化物，不能与硫酸、硝酸、盐酸等发生反应，但能与氢氟酸发生反应。

不过，二氧化硅与氢氟酸反应，表现的不是酸性氧化物的性质，是氢氟酸特有的性质。

【详解】

（1）胃舒平中的Al（OH）3与胃酸中的盐酸反应，生成氯化铝和水，其理由是3H++Al（OH）3＝Al3++3H2O；

答案为：

3H++Al（OH）3＝Al3++3H2O；

（2）生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液，因为铝表面的Al2O3与NaOH反应后，里面的Al与NaOH溶液继续反应，化学方程式为Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑；

答案为：

Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑；

（3）工业上利用氯气与石灰乳反应生产漂白粉，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca（OH）2==CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；

答案为：

2Cl2+2Ca（OH）2==CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；

（4）在玻璃上雕花是利用氢氟酸与玻璃中的SiO2发生复分解反应，反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；

答案为：

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；

（5）向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2，会出现软而透明的硅酸凝胶和NaHCO3，反应的化学方程式为Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3；

答案为：

Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3。

【点睛】

“向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2”，若不注意审题，我们很容易写成Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，解题时，对关键词“过量”一定要引起高度重视。

13．2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。

工业中利用锂辉石（主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等）制备钴酸锂（LiCoO2）的流程如图：

已知：

Ksp[Mg（OH）2]=10-11，Ksp[Al（OH）3]=10-33，Ksp[Fe（OH）3]=10-38

回答下列问题：

（1）为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈__，可以认为该矿石中存在锂元素。

a.紫红色b.紫色c.黄色

（2）锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为__。

（3）为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是__。

（4）向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀，则pH至少为__。

（已知：

完全沉淀后离子浓度低于1×l05）mol/L）

（5）“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为___。

（6）“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的__溶液（填化学式）；该过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+，可将其加入到“__”步骤中。

（7）Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为__。

【答案】aLi2O·Al2O3·4SiO2将矿石粉碎（搅拌、升高温度）4.7Mg（OH）2，