备战高考化学复习无机非金属材料专项易错题及详细答案
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备战高考化学复习无机非金属材料专项易错题及详细答案一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析)1.某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成.某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究.下列有关说法不正确的是()A.由Ⅱ可知X中一定存在SiO2B.无法判断混合物中是否含有Na2OC.1.92 g固体成分为CuD.15.6 g混合物X中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1【答案】B【解析】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):m(Cu)=1:1,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.2.下列说法中正确的是A.水玻璃和石英的主要成分都是SiO2B.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【解析】【分析】【详解】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Al2O3·2SiO2·2H2O,故D正确;答案选D。
3.下列化合物既能通过化合反应一步制得,又能通过复分解反应一步制得的是()A.SO3B.FeCl2C.Cu D.H2SiO3【答案】B【解析】【分析】由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应为化合反应;两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应为复分解反应,据此分析。
【详解】A.SO3可以由二氧化硫和氧气一步制得,但SO3不能通过复分解反应一步制得,故A错误;B.FeCl2能通过Fe和FeCl3化合反应一步制得,也能通过BaCl2和FeSO4复分解反应一步制得,故B正确;C.Cu不能通过化合反应和复分解反应制得,故C错误;D.H2SiO3不能通过化合反应一步制得,故D错误;答案选B。
【点睛】化合反应是一种或多种物质生成一种物质的反应,得到的一定是化合物,分解反应是一种物质得到多种物质的反应,复分解反应通常指的是酸碱盐之间的反应。
4.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.①②④B.②④C.③④⑤D.③⑤【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。
5.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是()A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水B.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2C.HCl通可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀D.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀【答案】D【解析】【分析】【详解】A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水它们都是酸性氧化物,与对应酸的酸性强弱没有关系,则无法比较酸性,故A错误;B.比较强酸制取弱酸时在溶液中进行的反应,则在高温下固体之间的反应不能得到酸性强弱的结论,故B错误;C.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀,根据强酸制弱酸,只能说明盐酸的酸性比碳酸强,盐酸易挥发,可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀,可能为盐酸与硅酸盐的反应,则无法确定碳酸与硅酸的酸性的强弱,故C错误;D.因往硅酸盐溶液通入二氧化碳,可以看到溶液变浑浊,是因为生成了难溶的硅酸沉淀,反应方程式是:Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓,反应原理是强酸制弱酸,说明碳酸比硅酸酸性强,故D正确;答案选D。
6.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【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。
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【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。
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【答案】B【解析】【详解】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.习主席在2020年新年贺词中强调“5G商用加速推出,凝结着新时代奋斗者的心血和汗水,彰显了不同凡响的中国风采、中国力量”,制造芯片用到高纯硅,用SiHCl3与过量H2在1100~1200℃反应制备高纯硅的装置如下图所示(热源及夹持装置略去)。
已知: SiHCl3遇水H2O 强烈水解,在空气中易自燃。
下列说法错误的是()A.装置 B 中的试剂是浓硫酸B.实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞C.装置C中的烧瓶需要加热,其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化D.装置D不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下,普通玻璃管会软化【答案】B【解析】【分析】【详解】A.SiHCl3遇水H2O 强烈水解,所以H2应干燥,故装置 B 中的试剂是浓硫酸,A正确;B.SiHCl3在空气中易自燃,实验前应排尽装置内的空气,所以应先通H2,后打开装置C中分液漏斗的旋塞,B错误;C.SiHCl3呈液态,需转化为蒸气进入石英管中与H2反应,所以装置C中的烧瓶需要加热,C正确;D.制高纯硅时,温度在1100~1200℃,所以D不能采用普通玻璃管,D正确;故选B。
10.下列说法中正确的是A.由Na2CO3+ SiO2Na2SiO3+ CO2↑可知,酸性H2SiO3>H2CO3B.氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的玻璃试剂瓶中C.向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀,过量时沉淀溶解D.瓷坩埚、氧化铝坩埚均不可作为融化NaOH固体的装置【答案】D【解析】【分析】【详解】A.强酸制弱酸都是在溶液中进行的反应,而SiO2与Na2CO3是高温下的反应,生成CO2气体逸出,有利于反应的进行,与最高价含氧酸的酸性无关,A项错误;B.氢氟酸与玻璃中的成分反应,氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的塑料试剂瓶中,B项错误;C.向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀硅酸,硅酸与盐酸不反应,过量时沉淀不溶解,C项错误;D .瓷坩埚、氧化铝坩埚都和NaOH 反应,故均不可作为融化NaOH 固体的装置,D 项正确;答案选D 。
11.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:Na 2CO 3+SiO 2 −−−→高温Na 2SiO 3+CO 2↑;CaCO 3+SiO 2 −−−→高温CaSiO 3+CO 2↑(1)普通玻璃的成份是Na 2CaSi 6O 14,它的氧化物形式为________,则原料中SiO 2、Na 2CO 3、CaCO 3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__________________________。