高考化学 无机非金属材料 推断题综合题附答案解析
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高考化学 无机非金属材料 推断题综合题附答案解析
一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）
1．X、Y、Z是三种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是( )
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．X为H2，Z为Cl2，氢气与氯气可以一步反应生成化合物乙HCl；Y为Si，硅与氯气可以一步反应生成化合物甲SiCl4；氢气与SiCl4可以一步反应生成化合物乙(HCl)与单质Y(Si)，故A正确；
B．X为Mg，Z为O2，镁与氧气可以一步反应生成化合物乙MgO；Y为C，碳与氧气可以一步反应生成化合物甲CO2；镁与二氧化碳可以一步反应生成化合物乙(MgO)与单质Y(C)，故B正确；
C．X为Zn，Z为Cl2，锌与氯气可以一步反应生成化合物乙ZnCl2；Y为Fe，铁与氯气可以一步反应生成化合物甲FeCl3；锌与氯化铁不能一步反应生成化合物乙(ZnCl2)与单质Y(Fe)，二者反应首先生成ZnCl2和FeCl2，然后锌再与FeCl2反应置换出铁，故C错误；
D．X为O2，Z为H2，氧气与氢气可以一步反应生成化合物乙H2O；Y为N2，氮气与氢气可以一步反应生成化合物甲NH3；O2与NH3可以一步反应生成化合物乙(H2O)与单质Y(N2)，故D正确；
故答案为C。
2．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．①④⑤ B．①⑤⑥ C．②③④ D．④⑤⑥
【答案】B
【解析】 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。
3．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．1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L 3mol/L HNO3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．6L 3mol/L HNO3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。
4．对于足球烯C60的认识错误的是（ ）
A．是分子晶体 B．含有非极性共价键
C．存在同素异形体 D．结构稳定，难以发生化学反应
【答案】D 【解析】
【分析】
【详解】
A.C60之间的相互作用力是范德华力，属于分子晶体，A正确；
B.足球烯中既有双键又有单键，化学键是共价键，且是非极性共价键，B正确；
C.金刚石、石墨、足球烯都是碳的同素异形体，所以足球烯存在同素异形体，C正确；
D．足球烯是属分子晶体，在常温下，碳碳之间键能大，也比较稳定，但其易发生加成反应，D错误；
答案选D。
5．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 5 cm 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
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
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。
6．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。
7．下列除去杂质的方法正确的是（ ）
物质 杂质 试剂 主要操作
A Cl2（g） HCl（g） 饱和食盐水、浓硫酸 洗气
B SiO2 Fe2O3 氢氧化钠溶液 过滤
C FeCl2 FeCl3 Cu 过滤
D 氢氧化铁胶体 氯化铁 过滤
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A．Cl2难溶于饱和食盐水，HCl极易溶于水，然后用浓硫酸干燥，可以除去氯气中的HCl，A正确；
B．SiO2能和氢氧化钠溶液反应，Fe2O3与NaOH不反应，不能用来除去SiO2 中的Fe2O3，B错误；
C．FeCl3和Cu发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，除去了Fe3+，又引入了Cu2+，C错误；
D．氢氧化铁胶粒和氯化铁溶液都能通过滤纸，应该用渗析的方法除去氢氧化铁胶体中的氯化铁溶液，D错误；
答案选A 。
【点睛】
除杂质时要注意不能除去了原有杂质，又引入新杂质。
8．某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。
（Ⅰ）甲同学在 a、b、c 三只烧杯里分别加入 50 mL 水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入 大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。
①甲同学设计实验的目的是______
②反应最剧烈的烧杯是______（填字母）；
③写出 b 烧杯里发生反应的离子方程式______
（Ⅱ）乙同学设计了下图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱，根据要求完成下列各小题
（1）实验装置：
（2）实验步骤： 连接仪器、______、加药品后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。
（3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸）
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是______，装置 E 中足量酸性 KMnO4 溶液 的作用是______。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______；
③试管 D 中发生反应的离子方程式是______。
【答案】验证锂、钠、钾的金属性强弱； c 2Na+2H2O=2Na++2OH¯+ H2↑ 检查装置气密性 Cu+2H2SO4(浓)Δ CuSO4+ 2H2O+ SO2↑ 除去CO2中混有的SO2 盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀； SO2+ HCO3¯= CO2+ HSO3¯
【解析】
【分析】
乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性强弱。先用浓硫酸和铜在加热条件下制备二氧化硫气体，通入D试管与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，混合气体通入试管E，除去混有的二氧化硫，剩余的二氧化碳通入试管F与硅酸钠溶液反应，会出现白色沉淀。该实验需要改良的地方尾气处理装置，以及防干扰装置（防止空气中的二氧化碳进入装置F，干扰实验结构，可以加一个球星干燥管，内盛放碱石灰）。
【详解】
（Ⅰ）①由某研究性学习小组设计实验验证元素周期律可得，甲同学设计的实验目的是：验证锂、钠、钾的金属性强弱；
