化学无机非金属材料的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及答案解析
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化学无机非金属材料的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及答案解析 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SiO2
B.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Fe2O3
C.在溶液Y中加入过量的NaOH溶液,过滤得到沉淀是Fe(OH)3
D.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.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SiO2
B.无法判断混合物中是否含有Na2O
C.1.92 g固体成分为Cu D.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.
3.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。
4.下列说法中正确的是 A.水玻璃和石英的主要成分都是SiO2
B.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。
5.“纳米车”(如图所示)是科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成的,每辆“纳米车”是
由一个有机分子和4个C60分子构成。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法正确的是
A.C60是一种新型的化合物
B.C60与12C是同素异形体
C.人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动
D.“纳米车”诞生说明人类操纵分子的技术进入了一个新阶段
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A.C60是由一种元素组成的纯净物,属于单质,不属于化合物,故A错误;
B.C60是由碳元素形成的单质,而12C是碳元素的一种原子,故C60与12C不是互为同素异
形体,故B错误; C.因“纳米车”很小,我们不能直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动,故C错误; D.“纳米车”的诞生,说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段,故D正确;
故答案选D。
6.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。
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;