高考化学与无机非金属材料有关的压轴题附答案解析

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高考化学与无机非金属材料有关的压轴题附答案解析一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析)1.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.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·H2OD.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:Na 2O ∙3FeO ∙Fe 2O 3∙8SiO 2∙H 2O ,故C 错误;D .6L 3mol/L HNO 3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1molNa 2Fe 5Si 8O 22(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1molHNO 3,又青石棉中的Na 、Fe 原子最终都转换产物为NaNO 3、Fe (NO 3)3,根据原子守恒,又要消耗HNO 3的物质的量为2+5×3=17mol ,所以1mol 该物质一共能和1+17=18molHNO 3反应,故D 正确; 答案选D 。

3.在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是A .Fe 2Cl点燃−−−→FeCl 2NaOH(aq)−−−−→Fe(OH)2 B .H 2SiO 3Δ−−→SiO 2盐酸−−−−−→ SiCl 4C .浓盐酸二氧化锰Δ−−−−→Cl 2石灰乳−−−−−→漂白粉 D .NH 32O催化剂,Δ−−−−−−→NO 水−−−−→HNO 3 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .氯气具有强氧化性,与铁反应生成三氯化铁,不能一步反应生成氯化亚铁,故A 错误;B .硅酸受热分解生成二氧化硅,二氧化硅与HCl 不反应,不能转化为SiCl 4,故B 错误;C .二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气,氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙,可以制得漂白粉,物质间转化均能实现,故C 正确;D .氨催化氧化生成NO ,NO 与水不反应,不能转化为硝酸,故D 错误; 故选C 。

4.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CO 2②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的H 2SO 4 ③向Ba(NO 3)2溶液中通入过量SO 2④向石灰水中通入过量CO 2 ⑤向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸. A .①②③ B .①②⑤C .①②③⑤D .①③⑤【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】①中发生的反应是Na 2CO 3+CO 2+H 2O=2NaHCO 3,NaHCO 3比Na 2CO 3溶解度小但质量大,且反应中中消耗H 2O ,所以有沉淀析出且不溶解,符合;②向Fe(OH)3胶体中加入H 2SO 4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.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.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D.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【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .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 .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:Na 2SiO 3+H 2O+CO 2=Na 2CO 3+H 2SiO 3↓,反应原理是强酸制弱酸,说明碳酸比硅酸酸性强,故B 正确;C .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C 错误;D .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或硅酸强,但无法确定碳酸与硅酸的酸性的强弱,故D 错误; 故答案为B 。

7.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 。

8.在一定条件下,下列物质不能与二氧化硅反应的是( )①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤高氯酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙⑧ 氮气 A .③⑤⑦⑧ B .⑤⑦⑧ C .⑤⑧ D .⑤⑦【答案】C 【解析】 【详解】①SiO 2+2C =高温Si+2CO↑,制备粗硅的反应,所以能反应,故不选;②SiO 2+Na 2CO 3=高温Na 2SiO 3+CO 2↑,制备玻璃的两个反应之一,故不选; ③SiO 2+CaCO 3=高温CaSiO 3+CO 2↑,制备玻璃的两个反应之一,故不选; ④SiO 2+4HF=SiF 4↑+2H 2O ,氢氟酸是唯一能腐蚀玻璃的酸,故不选; ⑤不反应,氢氟酸是唯一能腐蚀玻璃的酸,故选; ⑥SiO 2+2KOH=K 2SiO 3+H 2O ,强碱能腐蚀玻璃,故不选; ⑦SiO 2+CaO =高温CaSiO 3,故不选;⑧不反应,有碳的时候反应3 SiO 2+6C+2N 2=高温Si 3N 4+6CO ,故选; 故答案为:C 。

【点睛】SiO 2在高温下与碳单质反应生成硅单质和一氧化碳,而非二氧化碳,二氧化硅中硅元素是+4价,变成了后来的0价,而碳从0价就先被氧化成+2价的,也就是说二氧化硅的氧化能力比较小,只能把碳氧化成一氧化碳!9.下列说法中正确的是 A .由Na 2CO 3+ SiO 2Na 2SiO 3+ CO 2↑可知,酸性H 2SiO 3>H 2CO 3B .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SiO 2与Na 2CO 3是高温下的反应,生成CO 2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 。