高考化学 无机非金属材料 培优易错试卷练习(含答案)附答案解析

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高考化学无机非金属材料培优易错试卷练习(含答案)附答案解析一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析)1.蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。

现取一份蛇纹石试样进行实验,首先将其溶于过量的盐酸,过滤后,在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。

下列叙述正确的是A.沉淀X的成分是SiO2B.将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤,可得到红色颜料Fe2O3C.在溶液Y中加入过量的NaOH溶液,过滤得到沉淀是Fe(OH)3D.溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+【答案】A【解析】【分析】金属氧化物MgO、A12O3、Fe2O3会溶于盐酸,生成氯化镁、氯化铝以及氯化铁,过滤后,得的沉淀X是二氧化硅,溶液Y中含有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量的盐酸,向Y 中加入过量的氢氧化钠,会生成氢氧化镁、氢氧化铁沉淀,过滤后的溶液中含有氯化钠、偏铝酸钠等。

【详解】A、沉淀X的成分是SiO2,A正确;B、将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤,可得到MgO、Fe2O3的混合物,B错误;C、溶液Y中加入过量的NaOH溶液后过滤,过滤后的溶液中含有氯化钠、偏铝酸钠,沉淀是氢氧化镁、氢氧化铁沉淀,C错误;D、溶液Y中含有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量的盐酸,含有的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+,D错误;答案选A。

2.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。

3.下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是()①向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的H2SO4③向Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2④向石灰水中通入过量CO2⑤向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸.A.①②③B.①②⑤C.①②③⑤D.①③⑤【答案】D【解析】【分析】【详解】①中发生的反应是Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,NaHCO3比Na2CO3溶解度小但质量大,且反应中中消耗H2O,所以有沉淀析出且不溶解,符合;②向Fe(OH)3胶体中加入H2SO4首先发生胶体的聚沉,出现Fe(OH)3沉淀,H2SO4过量,Fe(OH)3与H2SO4反应而溶解,不符合;③硝酸钡溶液中通入二氧化硫,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性,能氧化亚硫酸为硫酸,溶液中生成硫酸钡沉淀,现象是只生成沉淀,③符合;④向澄清石灰水中通入过量的CO2,先生成碳酸钙沉淀,后沉淀溶解生成碳酸氢钙溶液,反应现象是先沉淀后溶解,不符合;⑤向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸,发生反应Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl,只生成白色沉淀,符合;答案选D。

【点睛】本题考查常见物质的的化学反应与现象。

向溶液中加入某物质,先出现沉淀后沉淀溶解的总结如下:(1)向澄清石灰水中通入CO2(SO2)至过量。

(2)向Fe(OH)3胶体中加入硫酸至过量(3)向可溶性铝盐中加入NaOH溶液至过量(4)向偏铝酸盐中加入盐酸至过量4.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。

5.下列说法正确的是()A.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗B.Ⅱ图中:湿润的有色布条能褪色,烧杯NaOH溶液的作用是吸收尾气C.Ⅲ图中:生成蓝色的烟D.Ⅳ图中:用该装置可以验证酸性:盐酸>碳酸>硅酸。

【答案】B【解析】【分析】【详解】A.利用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备氯气,随着反应进行,盐酸浓度会下降,下降到某种程度,二者不再反应无法生成Cl2,A项错误;B.氯气的漂白性来源于Cl2与水反应生成的次氯酸,干燥布条中无水,所以无法产生次氯酸,颜色不会褪去,湿润布条含水,可以产生次氯酸,颜色会褪去;若将尾气直接排放,其中未反应的氯气会污染空气,所以需要将尾气通入NaOH溶液中进行吸收,B项正确;C.铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,C项错误;D.利用盐酸与石灰石反应可制备CO2,所以可证明盐酸酸性强于碳酸;由于盐酸具有挥发性,制备出的CO2中会含有HCl杂质,HCl杂质也能与硅酸钠溶液反应产生白色沉淀;若不对制备出的CO2进行除杂,其中的HCl杂质会干扰碳酸和硅酸酸性强弱的验证过程,因此上述装置并不能实现验证酸性强弱的目的,D项错误;答案选B。

6.某研究性学习小组在整理实验室化学试剂时,发现一瓶盛有无色溶液的试剂,标签破损,如图。

某同学根据中学化学知识,对该溶液中的溶质成分进行如下预测和验证,其中错误的是(包括预测物质的化学式、检验需要的试剂、操作、现象及结论)选项预测物质的化学式检验需要的试剂操作、现象及结论A Na2SO4稀盐酸、氯化钡溶液取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,若无明显现象,再滴入氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,则原溶液是Na2SO4溶液B Na2CO3稀盐酸、澄清的石灰水取少量该溶液于试管中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,则原溶液一定是Na2CO3溶液C Na2SO3稀盐酸、澄清的石灰水、品红溶液取少量该溶液于试管中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体既能使澄清的石灰水变浑浊,还能使品红溶液褪色,则原溶液是Na2SO3溶液D Na2SiO3过量稀盐酸取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,产生白色胶状沉淀,盐酸过量时沉淀不溶解,则原溶液是Na2SiO3溶液A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【分析】【详解】A.取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,盐酸可排除其它离子的干扰,若无明显现象,再滴入氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,则沉淀为硫酸钡,则原溶液是Na2SO4溶液,故A 正确;B.取少量该溶液于试管中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,该无色气体可能为二氧化碳、二氧化硫,则溶液可能为Na2CO3溶液或Na2SO3溶液,故B错误;C.取少量该溶液于试管中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体既能使澄清的石灰水变浑浊,还能使品红溶液褪色,则气体为二氧化硫,则原溶液是Na2SO3溶液,故C正确;D.取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,产生白色胶状沉淀,盐酸过量时沉淀不溶解,硅酸不溶于盐酸,则原溶液是Na2SiO3溶液,故D正确;故选B。

7.硅在无机非金属材料中,扮演着主要角色,请利用相关知识回答下列问题:(1)硅有非常重要的用途,请写出其中的一种:_________________________________。

(2)古瓷中所用颜料成分一直是个谜,近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O x,铜为+2价),下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是________。

A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B.性质稳定,不易脱色C.x等于6D.易溶解于强酸和强碱(3)工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图如下:①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行,写出该反应化学方程式:________________。

②SiCl4极易水解,在空气中生成烟尘和白雾,推测书写其水解的化学方程式为____________________。

③在流化床反应的产物中,除SiCl4外,还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等,有关物质的沸点数据如下表,分离SiCl4和其他杂质的方法为________。

物质Si SiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3Cl HCl SiH4沸点/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9【答案】制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等(回答其中一种即可) D 2C +SiO 2===高温2CO↑+Si SiCl 4+3H 2O===H 2SiO 3↓+4HCl 蒸馏(精馏) 【解析】【详解】(1)硅位于金属和非金属分界线附近,常用作半导体材料,为无机非金属材料的主角,计算机芯片的主要成分为单质硅,太阳能电池的主要成分是硅单质,所以硅可制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等,因此,本题正确答案是:制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等;(2)A. 硅酸盐用氧化物形式表示时,书写顺序为:活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水,所以硅酸铜钡用氧化物形式表示:22BaO CuO SiO ⋅⋅,所以A 选项是正确的;B.硅酸盐性质均比较稳定,不容易褪色,所以B 选项是正确的;C. 在硅酸铜钡中的铜元素化合价为+2,硅元素化合价为+4,氧元素的化合价为-2价,钡元素的化合价为+2价,则由化学式为2X BaCuSi O ,根据化合物中正负化合价的代数和为0可得:(2)(2)(4)2(2)0x +++++⨯+-⨯=,计算得出x=6,所以C 选项是正确的;D. 26BaCuSi O 是瓷器的一种颜料,瓷器耐酸耐碱耐腐蚀,所以不与强酸、强碱反应,故D 错误;因此,本题正确答案是:D ;(3)①石英砂的主要成分是二氧化硅,制备粗硅发生置换反应, 2C +SiO 2===高温2CO↑+Si ; ②4SiCl 水解生成硅酸和氯化氢,反应的方程式为: SiCl 4+3H 2O===H 2SiO 3↓+4HCl ,因此,本题正确答案是: SiCl 4+3H 2O===H 2SiO 3↓+4HCl ;③利用沸点的不同提纯4SiCl 属于蒸馏,4SiCl (沸点57.6℃)中含有少量3 SiHCl (沸点33℃)和3FeCl (离子化合物沸点很高),22SiH Cl (沸点8.2℃)、3SiH Cl (沸点-30.4℃)、因为沸点差别较大,可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质,因此,本题正确答案是:精馏(或蒸馏)。