1、高考化学 无机非金属材料 推断题综合题含答案高考化学 无机非金属材料 推断题综合题含答案一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1下列叙述正确的是久置于空气中的氢氧化钠溶液，加盐酸时有气体产生 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 Na2O2与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品 浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性 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 B C D【答案】B【解析】试题分析：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，
2、正确；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，错误；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，错误；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，错误；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，正确；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，正确答案选B。考点：考查常见物质的性质与用途。2以下有关
3、物质用途的叙述正确的是( )A金属钠、金属镁等活泼金属着火时，可以使用干粉灭火器来灭火B利用高纯度硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能C食品包装袋中常放入小袋的生石灰，目的是防止食品氧化变质D古有“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，今用乙醚从黄花蒿中可提取青蒿素是利用氧化还原反应原理【答案】B【解析】【分析】【详解】A金属钠、金属镁都能在二氧化碳气体中燃烧，所以活泼金属着火时，不能用干粉灭火器灭火，A不正确；B太阳能电池板由高纯硅制成，它可实现光-电转换，将光能直接转化为电能，B正确；C氧化钙能够吸收空气中的水分，所以食品包装袋中常放入小袋的生石灰，目的是防止食品受潮，不能起到抗氧化作用，
4、C不正确；D根据相似相溶原理，用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素，是利用萃取原理，D不正确；故选B。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（ ）ASO3 BFeCl2 CCu DH2SiO3【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】ASO3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；BFeCl2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；CCu不能通过化合反应和复分解反应制
5、得，故C错误；DH2SiO3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化学与人类生产、生活密切相关，下列叙述中正确的是（ ）A石英是制造光导纤维的原料，也是常用的半导体材料B刚玉硬度仅次于金刚石，可做机械轴承，属于无机非金属材料C泰国银饰和土耳其彩瓷，其主要成分均为金属材料D手机外壳上贴的碳纤维外膜是一种新型的有机高分子材料【答案】B【解析】【分析】【详解】A石英的主要成分是二氧化硅，是制造光导纤维的原料，硅单质是常用的半导体材料，故A错误；
6、B无机非金属材是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称，刚玉是金属氧化物，硬度仅次于金刚石，利用其硬度大的特点，可做机械轴承，属于无机非金属材料，故B正确；C泰国银饰主要成分是银单质，属于金属材料，土耳其彩瓷主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故C错误；D手机外壳上贴的碳纤维外膜为碳单质，属于无机物，不是有机高分子化合物，故D错误；答案选B。5青花瓷冲所描述的“瓶身描述的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家
7、才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为十2价)，下列有关硅酸铜钡的说法不正确的是( )A可用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2 B易溶解于强酸和强碱C性质稳定.不易脱色 Dx=6【答案】B【解析】【分析】【详解】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BaOCuO2SiO2，故A正确；B. 硅酸铜钡能稳定存在，说明不易溶解于强酸和强碱，故B错误；C. 青花瓷能长期不褪色，说明硅酸铜钡性质稳定不易脱色，故C正确；D. 硅酸铜钡中Ba为+2价、Cu为+2价、Si为+4价、O为-2价，根据化合
8、价代数和等于0，可知x=6，故D正确；选B。6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。7下列说法正确的是（ ）A图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗B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图中：生成蓝
9、色的烟D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
10、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。8下列除去杂质的方法正确的是（ ）物质杂质试剂主要操作ACl2（g）HCl（g）饱和食盐水、浓硫酸洗气BSiO2Fe2O3氢氧化钠溶液过滤CFeCl2FeCl3Cu过滤D氢氧化铁胶体氯化铁过滤AA BB CC DD【答案】A【解析】【分析】【详解】ACl2难溶于饱和食盐水，HCl极易溶于水，然后用浓硫酸干燥，可以除去氯气中的HCl，A正确；BSiO2能和氢氧化钠溶液反应，Fe2O3与NaOH不
11、反应，不能用来除去SiO2 中的Fe2O3，B错误；CFeCl3和Cu发生反应：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+，除去了Fe3+，又引入了Cu2+，C错误；D氢氧化铁胶粒和氯化铁溶液都能通过滤纸，应该用渗析的方法除去氢氧化铁胶体中的氯化铁溶液，D错误；答案选A 。【点睛】除杂质时要注意不能除去了原有杂质，又引入新杂质。9某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。（）甲同学在 a、b、c 三只烧杯里分别加入 50 mL 水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入 大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。甲同学设计实验的目的是_反应最剧烈的烧杯是_（填字母）；写出 b 烧杯里发生反应的
12、离子方程式_（）乙同学设计了下图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱，根据要求完成下列各小题（1）实验装置：（2）实验步骤： 连接仪器、_、加药品后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。（3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸碳酸）铜与浓硫酸反应的化学方程式是_，装置 E 中足量酸性 KMnO4 溶液 的作用是_。能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是_；试管 D 中发生反应的离子方程式是_。【答案】验证锂、钠、钾的金属性强弱； c 2Na+2H2O=2Na+2OH+ H2 检查装置气密性 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ 2H2O+ SO2 除去CO2中混有的SO2 盛有硅酸钠溶
13、液的试管出现白色沉淀； SO2+ HCO3= CO2+ HSO3 【解析】【分析】乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性强弱。先用浓硫酸和铜在加热条件下制备二氧化硫气体，通入D试管与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，混合气体通入试管E，除去混有的二氧化硫，剩余的二氧化碳通入试管F与硅酸钠溶液反应，会出现白色沉淀。该实验需要改良的地方尾气处理装置，以及防干扰装置（防止空气中的二氧化碳进入装置F，干扰实验结构，可以加一个球星干燥管，内盛放碱石灰）。【详解】（）由某研究性学习小组设计实验验证元素周期律可得，甲同学设计的实验目的是：验证锂、钠、钾的金属性强弱；金属性：KNaLi，金属性越强，单质与水反应越
14、剧烈，故反应最剧烈的烧杯是c；b 烧杯里发生反应的离子方程式：2Na+2H2O=2Na+2OH+ H2；（）（2）实验步骤： 有气体参与反应，先连接仪器、检查装置气密性、加药品（先加固体，后加液体）后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。（3）铜与浓硫酸反应的化学方程式是：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ 2H2O+ SO2；根据分析，高锰酸钾的作用是除去CO2中混有的SO2；非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，若碳酸可以制得硅酸，则可以证明碳酸强于硅酸，从而可以证明二者非金属性的强弱，故能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是：盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀；试管D用
15、SO2与NaHCO3制备CO2，反应的离子方程式：SO2+ HCO3= CO2+ HSO3。10某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如图1所示(部分产物已略去)：(1)写出B的电子式_。(2)若A是一种非金属单质，且可用于制造半导体材料，写出A和B水溶液反应的离子方程式_。(3)若A是CO2气体，A与B溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图2所示，则A与B溶液反应后溶液中所有溶质的化学式为_；c(HCl)=_mol/L。(4)若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过
16、量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是_。(5)若A是一种可用于做氮肥的化合物, A和B反应可生成气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露，写出E与D反应的化学方程式为_。(6)若A是一种溶液，可能含有H、NH、Mg2、Fe3、Al3、CO32-、SO42-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图3所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子是_，它们的物质的量浓度之比为_。【答案】 Si+2OH- +2H2O=SiO32-+2H2 NaOH、Na2CO3 0.05 先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减
17、少最终消失 3Cl28NH3=N26NH4Cl H、Al3、 c(H)c(Al3)c()c()1123 【解析】【分析】(1) C可在D中燃烧发出苍白色火焰，为氢气与氯气反应生成HCl，可推知C为H2、D为Cl2、F为HCl，M是日常生活中不可缺少的调味品，由转化关系可知，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，可推知M为NaCl、B为NaOH；(2)若A是一种非金属单质，且可用于制造半导体材料，则A为Si，Si和NaOH的水溶液反应生成Na2SiO3和H2；(3) 曲线中，从0.4L0.6L发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O，该阶段消耗盐酸为200mL，而开始产生二氧化碳时消耗盐
18、酸为400mL，大于200mL，所以溶液中的溶质成分NaOH、Na2CO3； (4) 若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解；(5) 若A是一种氮肥，实验室可用A和NaOH反应制取气体E，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，且利用E与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露，则氨气与氯气反应生成氯化铵，同时生成氮气；(6) 由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有A
19、l3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4+OH-=NH3H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，根据各阶段消耗的NaOH体积结合离子方程式计算n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)之比，再结合电荷守恒计算与n(SO42-)的比例关系，据此计算。【详解】(1)B为NaOH，其电子式为；(2) A为Si，Si和NaOH的水溶液反应生成Na2SiO3和H2，反应的离子方程式为Si+2OH- +2H2O=SiO32-+2H2；(3) 曲线中，从0.4L0.6L发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O，该阶段消耗盐酸为200mL，而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为4
20、00mL，大于200mL，所以溶液中的溶质成分NaOH、Na2CO3；生成0.01molCO2需要的盐酸为200mL，结合反应原理NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O，则c(HCl)=0.05mol/L；(4) 若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解，故看到的现象为：液中逐渐有白色絮状沉淀生成，且不断地增加，随后沉淀逐渐溶解最终消失；(5) 若A是一种氮肥，实验室可用A和NaOH反应制取气体E，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，且利用E与氯气的反应检验
21、输送氯气的管道是否泄露，则氨气与氯气反应生成氯化铵，同时生成氮气，反应方程式为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，(6) 由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4+OH-=NH3H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，发生反应H+OH-=H2O，氢离子消耗NaOH溶液的体积为1体积，发生反应Al3+3OH-=Al(OH)3，铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积，发生反应NH4+OH-=NH3H2O，铵根消耗氢氧化钠为2体
22、积，则n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)=1：1：2，由电荷守恒可知，n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)：n(SO42-)=1：1：2：3，故c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42-)=1：1：2：3。11固体化合物X由四种常见的元素组成，为探究其成分，某学生进行如下实验：20.8gX固体进行实验，得到白色粉末1质量12.0g，白色粉末2质量为6.0g；白色粉末2可用作耐高温材料，白色粉末3是一种常见干燥剂；请回答问题：(1)X中金属元素的名称是_。(2)化合物X与足量盐酸反应离子方程式_。(3)在高温条件下，白色粉末2中某元素单质与白色粉末1反应，是工业制备
23、另一种单质方法之一，写出该反应的化学方程式_。【答案】钙、镁 Ca4Mg3Si4O15+14H+=4Ca2+3Mg2+4H2SiO3+3H2O 2Mg+SiO22MgO+Si 【解析】【分析】化合物X与过量盐酸反应生成白色胶状沉淀与无色溶液，其中白色胶状灼烧得到的白色粉末1能与NaOH溶液反应得到无色溶液，故白色胶状沉淀为H2SiO3、白色粉末1为SiO2；无色溶液与过量的NaOH溶液反应得到白色沉淀，经灼烧生成的白色粉末2可用作耐高温材料，可知白色粉末2为MgO；白色粉末3是一种常见干燥剂，结合转化可知白色粉末3为CaO；由元素守恒可知X含有Si、Mg、Ca元素，而固体化合物X由四种常见的元
24、素组成，与盐酸反应没有气体生成，根据元素守恒可知X不可能含有H元素，而是还含有O元素，化合物X为硅酸盐，改写为氧化物的形式，由原子守恒可知SiO2、MgO、CaO的物质的量，得到它们的比，就可得出X的化学式。【详解】根据上述分析可知：白色胶状沉淀为H2SiO3；白色粉末1为SiO2；白色粉末2为MgO；白色粉末3为CaO；由元素守恒可知X含有Si、Mg、Ca元素，而固体化合物X由四种常见的元素组成，与盐酸反应没有气体生成，根据元素守恒可知X不可能含有H元素，而是还含有O元素，化合物X为硅酸盐，改写为氧化物的形式，由原子守恒可知n(SiO2)=12.0g60g/mol=0.2mol，n(MgO)
25、=6.0g40g/mol=0.15mol，故n(CaO)=(20.8g-12.0g-6.0g)56g/mol=0.2mol，n(CaO)：n(MgO)：n(SiO2)=0.2mol：0.15mol：0.2mol=4：3：4，所以X的化学式为：4CaO3MgO4SiO2。(1)由上述分析可知，X中金属元素的名称是：钙、镁；(2)化合物X与足量盐酸反应离子方程式：Ca4Mg3Si4O15+14H+=4Ca2+3Mg2+4H2SiO3+3H2O；(3)在高温条件下，MgO中某元素单质与SiO2反应，是工业制备另一种单质方法之一，应是Mg与SiO2反应制备Si，同时生成MgO，该反应的化学方程式为：2
26、Mg+SiO22MgO+Si。【点睛】122019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如图：已知：KspMg(OH)2=10-11，KspAl(OH)3=10-33，KspFe(OH)3=10-38回答下列问题：（1）为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈_，可以认为该矿石中存在锂元素。a.紫红色 b.紫色 c.黄色（2）锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为_。（3）为提高“酸化焙烧”效率，常
27、采取的措施是_。（4）向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀，则pH至少为_。(已知：完全沉淀后离子浓度低于1l05)mol/L)（5）“滤渣”的主要化学成分为_。（6）“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的_溶液（填化学式）；该过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+，可将其加入到“_”步骤中。（7）Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为_。【答案】a Li2OAl2O34SiO2 将矿石粉碎（搅拌、升高温度） 4.7 Mg(OH)2，CaCO3 Na2CO3 净化 6Li2CO3+4Co3O4+O
28、2=12Li2CoO2+6CO2 【解析】【分析】锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等)为原料来制取钴酸锂(LiCoO2)，加入过量浓硫酸溶解锂辉矿，加入碳酸钙除去过量的硫酸，并使铁离子、铝离子沉淀完全，然后加入氢氧化钙和碳酸钠沉淀镁离子和钙离子，过滤得到溶液中主要是锂离子的溶液，滤液蒸发浓缩得20%Li2S，加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂，洗涤后与Co3O4高温下焙烧生成钴酸锂，据此分析解题。【详解】(1)焰色反应常用来检测金属元素，钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色，利用排除法可以选出锂元素的焰色为紫红色，故答案为a；(2)锂辉石的主要成分为LiAlSi
29、2O6，在原子简单整数比不变的基础上，其氧化物的形式为Li2OAl2O34SiO2；(3)“酸化焙烧”时使用的是浓硫酸，为提高“酸化焙烧”效率，还可采取的措施有将矿石细磨、搅拌、升高温度等；(4)根据柱状图分析可知，Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的Ksp，那么使Al3+完全沉淀pH大于Fe3+的Al(OH)3的Ksp=c(Al3+)c3(OH-)=110-33，c(OH-)=mol/L=110-9.3mol/L，则c(H+)=110-4.7mol/L，pH=4.7，即pH至少为4.7；(5)由分析知，“滤渣”的主要化学成分为Mg(OH)2和CaCO3；(6)根据“沉锂”后形成Li2C
30、O3固体，以及大量生产的价格间题，该过程中加入的沉淀剂为饱和Na2CO3溶液；该过程得的“母液“中仍含有大量的Li+，需要从中2提取，应回到“净化“步隳中循环利用；(7)Li2CO3与Co3O4在敝口容器中反应生成LiCoO2时Co元素的化合价升高，因此推断空气中O2参与反应氧化Co元素，化字方程式为6Li2CO3+4Co3O4+O2 12LiCoO2+6CO2。【点睛】硅酸盐改写成氧化物形式的方法如下：a氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物较活发金属氧化物二氧化硅水，不同氧化物间以“”隔开；b各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成；c当计量数配置出现分数时应化为整数。13红矾钠(重铬酸钠：Na2Cr2O72H2O)是重要的基础化工原料。铬常见价态有+3、+6价。铬的主要自然资源是铬铁矿FeCr2O4
