厦门高考化学无机非金属材料的推断题综合复习

厦门高考化学无机非金属材料的推断题综合复习

一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）

1．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．①②⑥ B．①②③ C．①②③④ D．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+2Cl2ΔSiCl4、SiCl4+2H2ΔSi+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。

2．下列表述正确的是（ ）

①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅

②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐

③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料

④夏天到了，游客佩戴由涂加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛

⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能

A．①②④ B．②④ C．③④⑤ D．③⑤

【答案】D

【解析】

【分析】 【详解】

①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是三氧化二铝，故①错误；

②玛瑙的主要成分是二氧化硅，故②错误；

③水泥的成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，是硅酸盐，故③正确；

④变色眼镜由添加溴化银的普通玻璃璃制作，故④错误；

⑤晶体硅可以制太阳能电池，利于环保、节能，故⑤正确；

故答案选：D。

【点睛】

本题主要考察物质的组成和分类，需了解常见矿物及常见无机物组成成分。

3．在生产和生活中应用的化学知识正确的是

A．玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品

B．晶体硅是在通信工程中制作光导纤维的主要原料

C．碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂

D．发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔

【答案】D

【解析】

【详解】

A．水晶成分为二氧化硅是氧化物，不属于硅酸盐，故A错误；

B．二氧化硅具有良好的光学特性，是制作光导纤维的主要原料，故B错误；

C.碳酸钠碱性较强，具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，可以用碳酸氢钠治疗，故C错误；

D．碳酸氢钠不稳定，受热分解生成二氧化碳，能使焙制出的糕点疏松多孔，常用于食品发酵剂，故D正确；

答案选D。

4．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。

5．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶， 晶体硅大量用于电子产业。下列叙述正确的是（ ）

A．形成晶体硅的速率越快越好

B．晶体硅有固定的熔沸点，研碎后就变成了非晶体

C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃

D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越快越好，速率太快可能导致晶体质量下降，故A错误；

B．晶体硅有固定的熔点，研碎后仍为原子晶体，故B错误；

C．晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，x射线衍射可以看到微观结构，所以区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行x-射线衍射实验，故C正确；

D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，形成的晶体有各向异性，故D错误；

故答案为C。

6．世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产，该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜，光电转化率高。下列说法错误的是

A．普通玻璃含有二氧化硅 B．该发电玻璃能将光能不完全转化为电能

C．碲化镉是一种有机化合物 D．应用该光电转化技术可减少温室气体排放

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A. 玻璃成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅，故A正确，但不符合题意；

B. 该发电玻璃能将光能转化为电能，但是不能完全转化，存在能量损耗，故B正确，但不符合题意；

C. 碲化镉不含碳元素，是一种无机化合物，不是有机化合物，故C错误，但符合题意；

D. 应用该光电转化技术可减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，故D正确，但不符合题意；

故选：C。

7．有科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列关于硅及其化合物的说法正确的是（ ） A．SiO2是一种酸性氧化物，所以不和任何酸反应

B．高温下，工业制粗硅的反应方程式为2C+SiO2Si+2CO

C．硅酸盐广泛用于光纤通讯

D．水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．二氧化硅常温下能够与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水，故A错误；

B．高温下，工业制粗硅是用碳还原二氧化硅，反应方程式为2C+SiO2Si+2CO，故B正确；

C．二氧化硅是光导纤维的主要成分，故C错误；

D．水晶饰物的主要成分为二氧化硅，故D错误；

故选B。

8．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+ SiCl4 ① ③ 2C+SiO2Si+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+2CSi+2CO↑，其中属于置换反应的有① ③。

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】SiCl4 SiO2 H2SiO3 粗硅提纯 SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O H2SiO3SiO2＋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H2SiO3SiO2＋H2O；

因此，本题正确答案是: H2SiO3SiO2＋H2O。