高考化学压轴题专题无机非金属材料的经典推断题综合题附答案.docx

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高考化学压轴题专题无机非金属材料的经典推断题综合题附答案

高考化学压轴题专题无机非金属材料的经典推断题综合题附答案

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．1molNa2Fe5Si8O22（OH）2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L3mol/LHNO3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．6L3mol/LHNO3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．下列溶液中，不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中的

①碱石灰②NaCl③KNO3④CaO⑤CuSO4⑥NaOH⑦Na2CO3

A．①④⑥⑦B．①③⑤⑥C．②③④⑦D．①⑥⑦

【答案】A

【解析】

【分析】

玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和二氧化硅反应的药品不能盛放在带有玻璃塞的试剂瓶中，据此分析解答。

【详解】

①碱石灰为CaO和NaOH的混合物，能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；

②NaCl与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；

③KNO3与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；

④CaO为碱性氧化物，溶于水生成的氢氧化钙能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；

⑤CuSO4与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；

⑥NaOH能与二氧化硅发生反应生成具有黏性的硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；

⑦Na2CO3水解呈碱性，与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠，所以Na2CO3不能盛放在玻璃瓶中，符合题意；

故答案为：

A。

3．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）

①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素

②水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品

③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

④普通玻璃是氧化物，成分可表示为SiO2

⑤粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应

⑥硅酸铜钡（BaCuSiOx，铜为+2价），x等于6，可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2

A．①②⑥B．①②③C．①②③④D．②③④⑤

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

①硅元素在自然界以化合态存在，主要是硅酸盐和二氧化硅，是构成一些岩石和矿物的基本元素，①正确；

②水泥、玻璃、陶瓷都是传统无机非金属材料，主要是硅酸盐产品，制备原料都要用到含硅元素的物质，②正确；

③光导纤维的成分是二氧化硅，高纯度的硅单质广泛用于制作硅能电池，③错误；

④玻璃是混合物不是氧化物，主要成分是硅酸钠、硅酸钙、石英的混合物，成分可用氧化物的形式表示为：

Na2O•CaO•6SiO2，④错误；

⑤粗硅制备单晶硅的反应是：

Si+2Cl2

SiCl4、SiCl4+2H2

Si+4HCl，在这个过程中涉及到的反应为氧化还原反应，⑤错误；

⑥硅酸盐改写成氧化物形式时，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，所以硅酸铜钡用氧化物形式表示：

BaO•CuO•2SiO2，⑥正确。

①②⑥正确，答案选A。

4．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。

5．化学与人类生产、生活密切相关，下列叙述中正确的是（）

A．石英是制造光导纤维的原料，也是常用的半导体材料

B．刚玉

硬度仅次于金刚石，可做机械轴承，属于无机非金属材料

C．泰国银饰和土耳其彩瓷，其主要成分均为金属材料

D．手机外壳上贴的碳纤维外膜是一种新型的有机高分子材料

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．石英的主要成分是二氧化硅，是制造光导纤维的原料，硅单质是常用的半导体材料，故A错误；

B．无机非金属材是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。

是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称，刚玉

是金属氧化物，硬度仅次于金刚石，利用其硬度大的特点，可做机械轴承，属于无机非金属材料，故B正确；

C．泰国银饰主要成分是银单质，属于金属材料，土耳其彩瓷主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故C错误；

D．手机外壳上贴的碳纤维外膜为碳单质，属于无机物，不是有机高分子化合物，故D错误；

答案选B。

6．医用外科口罩的结构示意图如下图所示，其中过滤层所用的材料是熔喷聚丙烯，具有阻隔部分病毒和细菌的作用。

下列关于医用外科口罩的说法不正确的是

A．防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用

B．熔喷聚丙烯属于合成高分子材料

C．熔喷聚丙烯材料难溶于水

D．用完后应投入有

标志的垃圾箱

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A.由医用外科口罩的结构示意图可知防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用,A项正确；

B.熔喷聚丙烯通过丙烯加聚反应制得，属于合成高分子材料，B项正确；

C.熔喷聚丙烯材料通过丙烯加聚反应制得，属于烃类无亲水基，难溶于水，C项正确；

D.口罩用完后属于有害物质，所以用完后应不能投入有

标志的垃圾箱，D项错误；

答案选D。

7．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。

8．晶体硅是一种重要的非金属材料，有科学家认为硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”。

（1）工业上生产纯硅的工艺流程如下：

石英砂的主要成分是SiO2，在制备粗硅时，焦炭的作用是__________（填“氧化剂”或“还原剂”）；在该反应中，若消耗了3.0gSiO2，则转移电子的总数为_______________。

（2）某实验室利用SiHCl3（沸点33.0℃）与过量H2在1000℃～1100℃反应制得纯硅。

已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。

装置如图所示（热源及夹持装置略去）。

①装置B中的试剂是___________。

装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_________________。

②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是______________________；装置D中发生反应的化学方程式为___________________________________。

③为检验产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂有______（填字母）。

a.碘水b.氯水　c.Na2SO3溶液　d.KSCN溶液

【答案】还原剂1.204×1023或0.2NA浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化有固体物质生成SiHCl3＋H2

Si＋3HClbd

【解析】

【分析】

（1）根据工艺流程写出化学方程式，从化合价的变化判断焦炭的作用，根据化学方程式和质量关系求出转移的电子数；

（2）①A生成的氢气经过干燥，进入D与从C中汽化的SiHCl3反应制粗硅，B是干燥装置，②氢气和SiHCl3发生置换反应，写出化学方程式；

③选择检验亚铁离子的试剂；

【详解】

（1）根据流程可知，化学方程式为SiO2+2C

Si+2CO，碳的化合价升高，做还原剂，1molSiO2参加反应转移的电子数为4mol，反应中消耗了3.0gSiO2，n=

=0.05mol，转移电子为0.2mol，即1.204×1023或0.2NA；

（2）SiHCl3能与H2O强烈反应，需要用浓硫酸干燥氢气，反应需要的温度比较高，在D中反应，SiHCl3的沸点较低，C中的烧瓶需要加热是为了使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化；

②装置D中有硅单质生成，即有固体物质生成。

此反应为SiHCl3＋H2

Si＋3HCl；

③亚铁离子的检验通常用的方法是：

先向溶液中加入KSCN，溶液不变红色，再加入氯水溶液变红色，即可却确定有亚铁离子，答案为bd。

9．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：

。

10．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。

11．如图五角星上排列的A、B、C、D、E五种物质均为中学化学中常见的化合物，相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。

A、C、E均为氧化物，A是人体呼出的气体之一；在实验室中B可以用来制取A，而D可以用来检验A；C和E反应能生成D。

（1）写出下列物质的化学式：

A________，D________；

（2）B除了制取A之外的另一种用途是____________________________________；

（3）C和E反应的化学方程式为________________________________________

（4）这五种物质之间两两发生反应，其中没有涉及的基本反应类型是________。

【答案】CO2Ca（OH）2用于金属表面除锈（制造药物、可帮助消化等）CaO＋H2O=Ca（OH）2分解反应和置换反应

【解析】

【分析】

A是人体呼出的主要气体，则A为二氧化碳，在实验室中B可以用来制取A，而D可以用来检验A，则D为氢氧化钙，B与D可反应，则B为盐酸；E与B,E与C都反应，且A、C、E均为氧化物，E与C反应生成的D为碱，则C为水，E为氧化钙；

【详解】

（1）根据上述分析可知：

A为CO2，D为Ca（OH）2；答案：

CO2；Ca（OH）2；

（2）根据上述分析可知B为盐酸，盐酸除用来制取二氧化碳外，还用来除去铁制品表面的铁锈；答案：

用于金属表面除锈（制造药物、可帮助消化等）；

（3）根据上述分析可知C为水，E为氧化钙，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，其化学方程式为CaO＋H2O=Ca（OH）2；答案：

CaO＋H2O=Ca（OH）2；

（4）该五角星的位置中有化合反应，如H2O与CaO、CO2的反应都是化合反应；CO2与Ca（OH）2的反应是复分解反应，HCl和CaO、Ca（OH）2的反应都是复分解反应，没有涉及分解反应和置换反应。

答案：

分解反应和置换反应。

12．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↑＋2H2OSiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑Na2SiO3＋CO2＋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Na2SiO3。

SiO2与纯碱即碳酸钠高温条件下生成Na2SiO3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；

；

（2）①根据分析可知答案为：

；

；

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。

13．以下是工业上制取纯硅的一种方法。

请回答下列问题（各元素用相应的元素符号表示）：

（1）在上述生产过程中，属于置换反应的有____（填反应代号）；

（2）写出反应③的化学方程式____；

（3）化合物W的用途很广，通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，是天然水的软化剂。

将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1373～1623K反应，生成化合物W，其化学方程式是____；

（4）A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是___（填化学式）；分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是___（填化学式）；

（5）工业上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气，再提纯水煤气得到纯净的H2，提纯水煤气得到纯净的H2的化学方程式为___。

【答案】①②③SiHCl3＋H2

Si＋3HClSiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑CO2CO2和HClCO＋H2O

CO2＋H2、CO2＋Ca（OH）2=CaCO3↓＋H2O

【解析】

【分析】

石英砂和焦炭发生反应①生成粗硅和CO：

2C+SiO2

Si+2CO↑，是置换反应；得到的粗硅和HCl发生反应②：

Si+3HCl

SiHCl3+H2，也是置换反应；纯净的SiHCl3再和H2发生反应③：

SiHCl3＋H2

Si＋3HCl，还是置换反应，气体C是HCl。

气体A是CO，和水蒸气发生反应④：

CO＋H2O

CO2＋H2，不是置换反应，气体B是CO2。

【详解】

（1）在上述生产过程中，属于置换反应的有①②③；

（2）反应③的化学方程式为SiHCl3＋H2

Si＋3HCl；

（3）硅酸钠通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，所以W是硅酸钠。

石英砂和纯碱反应生成硅酸钠的化学方程式是SiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑；

（4）气体A是CO，气体B是CO2，气体C是HCl。

节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。

加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要，所以要减少化石燃料的使用，从而减少二氧化碳的排放。

碳酸的酸性比硅酸强，所以二氧化碳通入硅酸钠溶液中能生成硅酸白色沉淀:

CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓。

盐酸是强酸，HCl通入硅酸钠溶液中也可以生成硅酸白色沉淀:

2HCl+Na2SiO3=2NaCl+H2SiO3↓。

所以通入硅酸钠溶液中生成白色沉淀的气体是CO2和HCl。

故答案为：

CO2；CO2和HCl；

（5）焦炭与水蒸气反应生成CO和H2，CO和H2难以分离，所以CO继续和水蒸气反应生成CO2和H2，然后用碱液吸收CO2得到纯净的H2。

故答案为：

CO＋H2O

CO2＋H2、CO2＋Ca（OH）2=CaCO3↓＋H2O。

14．某同学设计如图装置，探究非金属性质变化规律．

（1