化学无机非金属材料的专项培优 易错 难题练习题含答案及答案解析Word格式文档下载.docx

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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）：

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．

3．下列叙述正确的是

①久置于空气中的氢氧化钠溶液，加盐酸时有气体产生

②浓硫酸可用于干燥氢气、碘化氢等气体，但不能干燥氨气、二氧化氮气体

③Na2O2与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱

④玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品

⑤浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性

⑥氢氧化铁胶体与氯化铁溶液分别蒸干灼烧得到相同的物质

A．①④⑤B．①⑤⑥C．②③④D．④⑤⑥

试题分析：

①久置于空气中的氢氧化钠溶液和空气中的CO2反应生成变为碳酸钠，碳酸钠可以和盐酸反应生成氯化钠、水以及二氧化碳，①正确；

②浓硫酸具有吸水性和强氧化性，浓硫酸可用于干燥中性、酸性且不具有还原性的气体，不能干燥还原性的碘化氢气体，不能干燥碱性气体如氨气等，②错误；

③红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，没有碱生成，③错误；

④玻璃、水泥主要成分是硅酸盐，都是硅酸盐制品，水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐制品，④错误；

⑤浓硫酸具有酸性、吸水性、脱水性和强氧化性，浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性，⑤正确；

⑥氯化铁属于强酸弱碱盐，溶液中铁离子水解生成氢氧化铁和HCl，加热促进水解，氯化铁胶体加热会聚沉，两者均产生红褐色沉淀氢氧化铁，灼烧后产物都是三氧化二铁，⑥正确．答案选B。

考点：

考查常见物质的性质与用途。

4．下列说法中正确的是

A．水玻璃和石英的主要成分都是SiO2

B．Si、SiO2和SiO32-等均可与NaOH溶液反应

C．二氧化硅属于酸性氧化物，不溶于任何酸

D．高岭石[Al2（Si2O5）（OH）4]可表示为Al2O3·

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。

5．“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

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。

6．我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。

月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石（CaMgSi2O6）、斜长石（NaAlSi3O8）和橄榄石[（Mg或Fe）2SiO4]等。

下列说法或分析不正确的是

A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿

B．斜长石的氧化物形式可表示为Na2O·

Al2O3·

3SiO2

C．月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气

D．橄榄石中铁元素为＋2价

A.辉石（CaMgSi2O6）、斜长石（NaAlSi3O8）和橄榄石[（Mg或Fe）2SiO4]的成分均属于硅酸盐类，属于硅酸盐矿，A正确；

B.硅酸盐的氧化物表示方法：

先写活泼金属氧化物，然后是不活泼的金属氧化物，再是非金属氧化物二氧化硅，最后是水，所以斜长石的氧化物形式可表示为：

Na2O•Al2O3•6SiO2，B错误；

C.月球上有游离态铁是因为月球环境中没有氧化金属铁的物质或者条件，所以月球的表面几乎没有氧气，故C正确；

D.[（Mg或Fe）2SiO4]中，镁元素化合价是+2价，硅元素化合价是+4价，氧元素化合价是-2价，所以铁元素化合价是+2价，D正确；

故合理选项是B。

7．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

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。

8．赏心悦目的雕花玻璃通常是用某种物质对玻璃进行刻蚀而制成的，则这种物质是（）

A．盐酸B．氢氟酸C．烧碱D．纯碱

A、盐酸和二氧化硅不反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选A；

B、氢氟酸与二氧化硅易反应，生产四氟化硅气体，能在玻璃上进行刻蚀，故选B；

C、二氧化硅与烧碱反应，但反应缓慢，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选C；

D、纯碱与二氧化硅在高温下反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选D。

9．我国“神舟”系列载人飞船的成功发射，标志着“炎黄子孙千年飞天梦想实现了”

（1）火箭升空时，由于与大气层的剧烈摩擦，产生高温。

为了防止火箭温度过高，在火箭表面涂上一种特殊的涂料，该涂料的性质最可能的是____________

A．在高温下不融化　　　　B．在高温下可分解气化

C．在常温下就分解气化　　D．该涂料不可能发生分解

（2）火箭升空需要高能的燃料，经常是用N2O4和N2H4作为燃料，其反应的方程式是：

N2O4+N2H4→N2+H2O。

请配平该反应方程式：

————N2O4+————N2H4→————N2+————H2O，_________

该反应中被氧化的原子与被还原的原子物质的量之比是_____。

这个反应应用于火箭推进器，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_______。

（3）为了向宇航员提供氧气，飞船上有专门的供氧装置。

现有供氧剂过氧化钠与超氧化钾（KO2）。

①写出它们与二氧化碳反应的化学方程式（超氧化钾与二氧化碳的反应产物与过氧化钠类似）：

________________________；

_________________________。

②你选择的供氧剂是：

_____，原因是：

____________________________。

【答案】B1N2O4+2N2H4=3N2+4H2O2∶1产物无污染2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O24KO2+2CO2=2K2CO3+3O2KO2原因是：

单位质量产生氧气多

（1）为了防止火箭温度过高，在火箭表面涂上一种特殊的涂料，该涂料的作用应是防止火箭表面温度过高，因而该涂料必须具有在高温下吸热的性质，而物质在发生分解反应或气化时常吸收热量。

N2O4+N2H4→N2+H2O，配平时，利用化合价升降法进行配平。

该反应中被氧化的原子是N2H4中的N原子，被还原的是N2O4中的N原子。

从产物看，N2、H2O都不是大气污染物，由此得出优点。

（3）①不管是过氧化钠还是超氧化钾，与二氧化碳反应都生成碳酸盐和氧气。

②通过两反应对比，可确定选择的供氧剂。

故选B。

答案为：

B；

（2）在反应N2O4+N2H4→N2+H2O中，N2O4中N显+4价，N2H4中N元素显-2价，产物中N元素显0价，依据电子守恒，可得出如下关系：

N2O4——8e-——2N2H4，从而得出配平的反应方程式：

1N2O4+2N2H4=3N2+4H2O；

该反应中若参加反应的N2O4为1mol，则被氧化的N原子为4mol，被还原的N原子为2mol，二种原子物质的量之比是2∶1。

这个反应应用于火箭推进器，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是产物无污染。

2∶1；

产物无污染；

（3）①不管是过氧化钠还是超氧化钾，与二氧化碳反应都生成碳酸盐和氧气，化学方程式为：

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；

4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2。

；

②从单位质量的供氧量分析，选择的供氧剂是：

KO2，原因是：

单位质量产生氧气多。

KO2；

【点睛】

平常所用的物品，对表面涂料的要求是稳定，能起到保护内部金属等不受腐蚀的作用，而火箭的涂层不是为了防锈，而是“为了防止火箭温度过高”，即起到降温的作用，所以解题时，只有理解题意，才能不出现解答错误。

10．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

（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；

（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。

11．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↑。

12．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。

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）

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-。

以硅为载体考查了无机物的推断

14．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

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。

（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；

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↑；

Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；

（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；

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=