非金属专题习题及答案Word格式.docx

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（2008·

广东，23）硅单质及其化合物应用范围很广。

请回答下列问题：

（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。

三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程

示意图如下：

①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。

SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学

反应方程式；

H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是。

（2）下列有关硅材料的说法正确的是（填字母）。

A.碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥

B.氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承

C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维

D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

E.盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃。

取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。

写出实验现象并

1357K

给予解释。

答案

（1）①SiHCl3+H2

Si+3HCl②SiHCl3+3H2O

H2SiO3↓+3HCl↑+H2↑

氧气与氢气混合，可能引起爆炸；

氧气可能会氧化SiHCl3

（2）ABCD（3）现象：

试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气体生成

解释：

Na2SiO3和NH4Cl均能够水解，二者相互促进，Na2SiO3水解生成H2SiO3，NH4Cl水解产生NH3

1.（2009·

淮北模拟）素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶，现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海

县。

水晶是较纯净的透明的石英晶体，石英的主要成分是SiO2。

下列有关石英的叙述不正确的是（）

A.石英不一定是透明的晶体，可以做装饰品B.石英可以用来生产玻璃，也可以生产水泥

C.石英晶体硬度最高，可以制取金刚砂D.石英可以用来制取高纯硅，也可以制光导纤维

2.下列各单质和化合物之间有以下转化关系，而且各单质和化合物组成的元素皆为短周期元素。

根据上述关系判断：

（1）单质A只可能是。

（2）单质B是金属还是非金属？

。

（3）写出各化合物的化学式：

甲、乙、丙、丁。

答案

（1）硅

（2）非金属（3）SiO2Na2SiO3H2OH4SiO4

【例2】矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中的一部分生成的。

此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2

作用的过程。

例如，钾长石（KAlSi3O8）风化生成高岭土［Al2Si2O5（OH）4］,此反应的离子方程式为2KAlSi3O8+

2H2CO3+5H2O

2K++2HCO

+4H2SiO3+Al2Si2O5（OH）4。

（1）将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式：

①KAlSi3O8。

②Al2Si2O5（OH）4。

（2）这个反应能够发生的原因是。

答案

（1）①K2O·

Al2O3·

6SiO2②Al2O3·

2SiO2·

2H2O

（2）因为碳酸酸性比硅酸强，由较强的酸可制得较弱的酸

3.可以用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，如Na2SiO3可以写成Na2O·

SiO2。

下列表示不正确的是（）

A.钙沸石Ca（Al2Si3O10）·

3H2O表示为CaO·

3SiO2·

3H2O

B.镁橄榄石Mg2SiO4表示为2MgO·

3SiO2

C.长石KAlSi3O8表示为K2O·

6SiO2

D.高岭石Al2（Si2O5）（OH）4表示为Al2O3·

2H2O

1.下列说法正确的是（）

A.二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物

B.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

C.二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸

D.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强

2.下列事实能证明碳的非金属性比硅强的是（）

①Na2SiO3+CO2+2H2O

H4SiO4↓+Na2CO3②SiO2+2C

Si+2CO↑

③Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑④CH4比SiH4稳定

A.①④B.②③C.③④D.①②④

答案A

3.某无色溶液能与硅作用生成H2，则溶液中不可能大量共存的离子组是（）

A.H+、Ba2+、Mg2+、Cl-B.Cl-、CO

、Cu2+、Mg2+

C.NO

、SO

、K+、Na+D.NO

、OH-、Ba2+、Cl-

答案AB

4.下列关于硅酸盐的叙述中，正确的是（）

①硅酸盐很多都难溶于水

②硅酸盐是构成地壳岩石的最主要成分

③硅酸盐中最常见的是Na2SiO3，它的水溶液俗称水玻璃

A.只有①②B.只有②③C.只有③D.有①②③

答案D

5.某化学兴趣小组的成员捡到一块矿石，观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色，投入水中没有任何变化，再向水中加

浓盐酸至过量，矿石部分溶解，并有大量无色气体生成。

学生猜测该矿石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三种成分组

成，试设计实验证明CaCO3以外的两种成分。

仅限选择的仪器和试剂：

烧杯、试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗、漏斗架；

2mol/L盐酸、2mol/LNaOH溶液、

2%KSCN溶液。

（1）将实验方案用以下流程示意图表示，试写出每步所用试剂名称或化学式。

试剂Ⅰ;

试剂Ⅱ；

试剂Ⅲ。

（2）如果猜测是成立的，试根据上述实验方案，叙述实验操作，预期现象和结论。

编号

实验操作

预期现象与结论

①

取适量矿石研细，加足量2mol/L盐酸

大量无色气体生成，得棕黄色溶液，且仍有少量固体残留

②

③

④

答案

（1）2%KSCN溶液2mol/LNaOH溶液2mol/L盐酸

（2）

取①操作得到的溶液少许置于洁净试管，并滴加几滴2%KSCN溶液

溶液变为红色，说明原矿石中可能含有Fe2O3

取①操作得到的残余固体适量置于烧杯，加入足量2mol/LNaOH溶液，充分搅拌

残余固体完全溶解于2mol/LNaOH溶液，并得无色溶液

取③操作得到的无色溶液少许置于洁净试管，用胶头滴管滴入2mol/L盐酸至过量

有白色胶状沉淀且不溶于过量的盐酸，说明原矿石中可能含有SiO2

6.（2009·

北京东城模拟）已知A、B、C三种元素均为短周期元素，它们的原子序数关系为C>

B>

A。

A元

素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，B和C可形成BC4型化合物。

用化学符号填空：

（1）三种元素中A是，B是，C是。

（2）A、B、C的最高价氧化物对应的水化物分别是、、

，在这些水化物中，酸性最弱的是。

（3）BC4的电子式是。

（4）已知BC4不能在空气中燃烧，理由是。

（5）用离子方程式表示出用B的氧化物制得B的氧化物对应水化物的原理

。

答案

（1）CSiCl

（2）H2CO3H2SiO3HClO4H2SiO3

（3）

（4）SiCl4在点燃的条件下不能被O2氧化

（5）SiO2+2OH-

SiO

+H2O,SiO

+CO2+H2O

H2SiO3↓+CO

备用实验6关于硅和二氧化硅的实验

【实验设计】

晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：

①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅

②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:

Si+3HCl

SiHCl3+H2

③SiHCl3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。

（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为。

（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃）,提纯SiHCl3采用的方法为。

（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（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不能采用普通玻璃管的原因是，

装置D中发生反应的化学方程式为。

③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及

。

④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）

是。

a.碘水b.氯水c.NaOH溶液d.KSCN溶液e.Na2SO3溶液

答案

（1）SiO2+2C

Si+2CO↑

（2）分馏（或蒸馏）

1000~1100℃

（3）①浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3气化

②有固体物质生成在反应温度下，普通玻璃会软化SiHCl3+H2

③排尽装置中的空气④bd或c

【实验拓展】

（2009·

合肥模拟）已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；

Mg和Na的化学性质

也具有一定的相似性。

Ⅰ.用如上图所示装置进行Mg和SO2的实验，其中A是制备SO2的发生装置。

（1）选择制取SO2的合适试剂。

（填序号）

①10%的H２SO４溶液②80%的H2SO4溶液③Na2SO3固体④CaSO4固体

（2）写出装置B中发生的主要反应的化学方程式。

装置C中NaOH溶液的作用是。

（3）请在图中画出制备SO2的发生装置并注明主要仪器的名称，固定仪器省略不画。

（4）你认为该装置不足之处是什么？

Ⅱ.某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息：

工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si②Mg在点燃的条件下即可与SiO2反应③金属硅化物与稀H2SO4反应

生成硫酸盐与SiH4④Si和SiO2均不与稀H2SO4反应⑤SiH4在空气中自燃

他们在研究报告中记载着：

“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应，再用足量稀硫酸溶解固体产物；

然后

过滤、洗涤、干燥，最后称量……在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的63%

左右。

”

（5）该小组“实验室制Si”的化学方程式是。

（6）你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是。

答案

（1）②③

（2）3Mg+SO2

2MgO+MgS或写成2Mg+SO2

2MgO+S,Mg+S

MgS吸收多余的SO2，防止污染环境

（3）如图

（4）在A和B之间没有连接一干燥装置；

C装置未与大气相通；

在镁下方未垫一不锈钢片，镁与玻璃管反应；

未设

计一防倒吸装置

（5）2Mg+SiO2

2MgO+Si

（6）金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃或用化学方程式表示：

2Mg+Si

Mg2Si,Mg2Si+2H2SO4

2MgSO4+SiH4↑,SiH4+2O2

SiO2+2H2O

1.有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。

假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，

关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥的是（）

A.硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料

B.自然界中存在大量的单质硅

C.硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制

D.自然界的硅易开采，且可再生

2.能证明碳酸比硅酸的酸性强的实验事实是（）

A.CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成B.CO2（干冰）是分子晶体，而SiO2却是原子晶体

C.高温下能发生反应：

Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑D.CO2溶于水生成碳酸，而SiO2却不溶于水

3.下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是（）

A.硅酸钠溶液B.氢氟酸C.氢氧化钠溶液D.氯化钠溶液

答案AC

4.将某铝硅合金分成质量相等的两份，分别与足量的盐酸和NaOH溶液充分反应，放出H2的体积（在相同温度和压

强下）的关系正确的是（）

A.一样多B.前者多C.后者多D.无法确定

5.证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是（）

A.加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出

B.加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解

C.加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成

D.先加过量盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；

若有不溶物则滤出，投到NaOH溶液中看其是否溶解

6.下列各组物质中：

①Cl2O7,HClO②SO2,H2SO4③NO2,HNO3④SiO2,H2SiO3⑤Mn2O7，HMnO4，前者是后者的酸酐的是（）

A.②③B.③④C.④⑤D.①③④

7.将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液；

②Na2SiO3溶液；

③Ca（OH）2溶液；

④饱和Na2CO3溶液。

最终溶液中有

白色沉淀析出的是（）

A.①②③④B.②④C.①②③D.②③

8.现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是（）

①SiO2→Na2SiO3②CuSO4→CuCl2③SiO2→H2SiO3④CuO→Cu（OH）2⑤Na2O2→NaOH

A.①②B.③④C.②③④D.②③④⑤

9.对于化学方程式SiO2+3C

SiC+2CO↑,有关叙述正确的是（）

A.反应中SiO2是氧化剂，C是还原剂B.硅元素被还原了，碳元素被氧化了

C.在反应中C既是氧化剂又是还原剂D.在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2

答案CD

10.2008年5月12日下午2点28分，四川省发生里氏8.0级强烈地震。

地震是由于地下深处岩石破裂、错动把长期

积累起来的能量急剧释放出来，以地震波的形式向四面八方传播出去，传到地面会引起房摇地动，再引起一系列

的变化从而造成破坏性的自然灾害。

地球的表层大多是岩石，而大多数岩石的主要成分都是硅酸盐，下面用盐或

氧化物的形式表示岩石的组成，其中不正确的是（）

3H2O表示为：

CaO·

B.镁橄榄石Mg2SiO4可表示为：

SiO2

C.北京奥运会奖牌所用玉的主要成分透闪石［Ca2Mg5Si8O22（OH）2］表示为：

2CaSiO3·

5MgSiO3·

D.高岭石Al2（Si2O5）（OH）4可表示为：

答案C

11.下列各反应中SiO2表现的是怎样的性质或作用（在①～④项中选出正确答案填空）？

①酸性氧化物的通性②弱氧化性③与挥发性酸的盐反应制挥发性酸酐④被氢氟酸腐蚀使玻璃被雕刻

（1）SiO2+4HF

SiF4↑+2H2O。

（2）SiO2+CaCO3

CaSiO3++CO2↑。

（3）SiO2+2NaOH

Na2SiO3+H2O。

（4）SiO2+2C

Si+2CO↑。

答案

（1）④

（2）③（3）①（4）②

12.在下图所示的物质相互转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色不溶于水的物质。

据此填空。

（1）写出各物质的化学式：

A、B、C、D、E、F。

（2）B与a溶液反应的离子方程式是。

（3）A与a溶液反应的离子方程式是。

答案

（1）SiSiO2Na2SiO3H2OH2SiO3H2

（2）SiO2+2OH-

SiO

+H2O（3）Si+2OH-+H2O

+2H2↑

13.为测定大理石中碳酸钙的纯度（设含杂质SiO2），某兴趣小组设计了如下几个方案：

方案Ⅰ按下图连接好装置开始实验，通过测定装置E反应前后的质量，计算纯度。

（1）B中发生反应的离子方程式为。

（2）装置C中所装的试剂是，F的作用是。

（3）当样品充分反应完后，缓慢通入空气的目的是：

A中所装的试剂是。

方案Ⅱ①称取碳酸钙样品mg②将样品充分高温煅烧，冷却后称量，剩余固体质量为m1g。

（4）该方案中高温煅烧应选用的仪器名称是；

判断碳酸钙样品完全分解的方法是；

“冷却”应如何操作，

理由是。

（5）有同学认为方案Ⅱ高温煅烧的过程中会发生CaCO3+SiO2

CaSiO3+CO2↑,会导致测定结果有误，你认为这

位同学的观点正确吗？

（填“正确”或“错误”）；

请说明自己的理由：

答案

（1）CaCO3+2H+

Ca2++H2O+CO2↑

（2）饱和NaHCO3溶液防止空气中的H2O和CO2进入E中影响测定结果

（3）将装置中的残留的CO2全部赶进E中被完全吸收NaOH溶液

（4）坩埚样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差0.1g以内在干燥器中冷却防止CaO冷却的时候吸

收空气中的水和CO2

（5）错误无论是否发生该反应，生成的CO2的量一定，由C守衡计算出CaCO3的质量一定

14.如下图所示。

已知单质I可作为半导体材料，单质G是密度最小的气体，化合物H是无色无味的有毒气体，能在

空气中燃烧，化合物E极易溶于水形成无氧酸，该无氧酸在常温时能够与氧化物A起反应。

请填空：

（1）氧化物A的化学式是。

（2）化合物E的电子式是。

（3）反应①的化学方程式是。

（4）反应④的化学方程式是。

答案

（1）SiO2（3）SiO2+2C

Si+2CO↑（4）2F2+2H2O

4HF+O2

15.（2009·

南宁模拟）含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，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）在元素周期表中，A位于族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为

A与B在原子的电子层结构上的相同点是。

（2）易与C发生化学反应的酸是，反应的化学方程式是。

（3）将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；

将全部的E与全部的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要将纯碱高温熔化，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.氧化铝坩埚D.铁坩埚

（4）100gC与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2L,100g混合物中石灰石的质量分数是。

答案

（1）ⅣA最外层均有4个电子，最内层均有2个电子

（2）氢氟酸SiO2+4HF

SiF4↑+2H2O

（3）①SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑，Na2SiO3+CO2+H2O

Na2CO3+H2SiO3↓②ABC（4）50%

第27讲海水中的氯

1.（原创）2008年8月26日江西一家大型化工厂发生爆炸，有大量的Cl2扩散，下列应急措施不正确的是（）

A.向顺风方向的低洼处跑B.用浸有纯碱液的毛巾捂住口鼻迅速逃离

C.向逆风方向的高处跑D.来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗，并及时请求救援

答案A

株州质检）用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去，

试回答下列问题：

（1）实验室保存饱和氯水的方法是。

（2）产生上述现象的原因可能有两种（简要文字说明）

①是由于；

②是由于。

简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或者是②：

。

答案

（1）在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存

（2）①氯水与NaOH反应生成两种盐，碱性减弱②氯水过量后HClO的漂白性将溶液变成无色向无色溶液

中再滴加NaOH溶液，若不再出现红色，应为原因②，若再出现红色，应为原因①

3.（2009·

黄冈模拟）下图是某学生设计的实验室制备干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：

（1）指出上述图中的各处错误：

①；

②；

③；

④。

（2）在改过后的装置中，下列物质的作用分别是：

①饱和食盐水；

②浓硫酸；

③NaOH溶液。

答案

（1）①不能用稀盐酸，而应用浓盐酸②应有加热装置，应用酒精灯加热③盛浓硫酸和盛饱和食盐

水的洗气瓶位置颠倒④两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对

（2）①除去Cl2中的氯化氢②除去氯气中的水蒸气③吸收多余的氯气

4.试探究KClO3中是否含有Cl-;

设计实验证明其含氯元素。

答案取少量KClO3晶体溶于水，加入用HNO3酸化的AgNO3溶液，观察有无白色沉淀生成，如没有白色沉淀生

成，证明不含Cl-。

取KClO3晶体与MnO2混合加热，将加热后的混合物加水溶解，过滤，取滤液，加入用HNO3

酸化的AgNO3溶液，如有白色沉淀证明之。

【例1】已知氯气与水的反应Cl2+H2O

HCl+HClO是一个可逆反应，即不能进行到底的反应，且反应生成的

次氯酸（H