高考化学无机非金属材料(大题培优)附答案解析

高考化学无机非金属材料(大题培优)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．下列溶液中，不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中的
①碱石灰②NaCl③KNO3④CaO⑤CuSO4⑥NaOH⑦Na2CO3
A．①④⑥⑦B．①③⑤⑥C．②③④⑦D．①⑥⑦
【答案】A
【解析】
【分析】
玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和二氧化硅反应的药品不能盛放在带有玻璃塞的试剂瓶中，据此分析解答。

【详解】
①碱石灰为CaO和NaOH的混合物，能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；
②NaCl与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；
③KNO3与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；
④CaO为碱性氧化物，溶于水生成的氢氧化钙能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；
⑤CuSO4与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；
⑥NaOH能与二氧化硅发生反应生成具有黏性的硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；
⑦Na2CO3水解呈碱性，与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠，所以Na2CO3不能盛放在玻璃瓶中，符合题意；
故答案为：A。

3．下列说法中不正确的是（）
A．硝酸银溶液保存在棕色试剂瓶中
B．锂保存在煤油中
C．硅在自然界中只有化合态
D．实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．硝酸银在光照或加热条件下会分解生成Ag、NO2、O2，因此一般将硝酸银溶液保存在棕色试剂瓶中，故A不符合题意；
B．锂单质的密度小于煤油，不能保存在煤油中，一般保存在石蜡中，故B符合题意；C．根据硅的化学性质，在自然界中应该有游离态的硅存在，但Si是亲氧元素，其亲氧性致使Si在地壳的演变中，全部以化合态存在于自然界中，故C不符合题意；
D．玻璃塞中含有SiO2，NaOH能够与SiO2发生化学反应生成Na2SiO3，因此实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞，故D不符合题意；
故答案为：B。

4．下列实验过程中，始终无明显现象的是（）
A．SO2通入Ba(NO3)2溶液中
B．O2通入Na2SO3溶液中
C．Cl2通入Na2SiO3溶液中
D．NH3通入Ca(HCO3)2溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．二氧化硫被硝酸氧化为硫酸根离子，SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成硫酸钡沉淀，故不选A；
B．O2通入Na2SO3溶液中，Na2SO3被氧化为Na2SO4，无明显现象，故选B；
C．Cl2通入Na2SiO3溶液中，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和Na2SiO3反应生成硅酸白色胶状沉淀，故不选C；
D．NH3通入Ca(HCO3)2溶液中生成碳酸钙沉淀和碳酸铵，故不选D；
故选B。

5．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。

6．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。

7．下列说法不正确的是
A．氧化镁熔点很高，可作为优质的耐高温材料
B．有色玻璃就是某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成
C．溴化银可用于感光材料，也可用于人工降雨
D．分子筛可用于物质分离，还能作干燥剂和催化剂
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．氧化镁是离子化合物，离子键很强，所以氧化镁熔点高，可作耐高温材料，故A正确；
B．某些金属氧化物呈现特殊的颜色，分散于玻璃中即可制得有色玻璃，故B正确；C．溴化银不稳定，见光易分解，可用于制感光胶卷，碘化银可用于人工降雨，故C错误；
D．分子筛中有许多笼状空穴和通道，具有强吸附性，可用于分离、提纯气体或液体混合物，还可作干燥剂、离子交换剂、催化剂及催化剂载体等，故D正确；
故答案：C。

8．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。

9．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。

10．化学就在我们身边，它与我们的日常生活密切相关，按要求回答以下问题：
（1）缺铁性贫血患者应补充Fe2＋，通常以硫酸亚铁的形式补充，而硫酸铁无这种药效。

当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_________________. （2）硅酸盐常可写成氧化物形式，钾长石（K2Al2Si6O16）写成氧化物的形式为
____________.
（3）漂粉精中有效成分的化学式为_________________.
（4）“硅材料”是无机非金属材料的主角，其中广泛应用的光导纤维成分是
_____________________
（5）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有_________，氢氧化钠溶液不能用玻璃塞的原因是（化学方程式）_________________.（6）向浑浊的水中加入明矾KAl(SO4)2•12H2O后，水可得到净化．写出明矾在水中的电离方程式_______，往明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至Al3+恰好沉淀完全，发生反应的离子方程式为_________________ .
（7）饮用水中的NO3-对人类健康产生危害，为了降低饮用水中NO3-的浓度，可以在碱性
条件下用铝粉将NO3-还原为N2，其化学方程式为：
10Al+6NaNO3+4NaOH═10NaAlO2+3N2↑+2H2O．
请回答下列问题：
①在化学方程式上用单线桥标出该反应中电子转移的方向和数目：_________________.
②上述反应中若生成标况下3.36L N2，则转移的电子数目为：_________________.
【答案】防止硫酸亚铁被氧化 K2O·Al2O3·6SiO2 Ca(ClO)2 SiO2纯碱、石英、石灰石
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42- 2Al3++3Ba2++6OH-+3SO42-
=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ 1.5N A
【解析】
【分析】
（1）根据FeSO4不稳定，在空气中易被氧化的特征进行分析；（2）根据酸盐写成氧化物形式的规律即活泼金属氧化物写到前边，以此类推完成；（3）根据漂白粉的制取原理进行解答；（4）根据铝离子水解生成氢氧化铝胶体可以净水的原理分析解答；（5）根据氧化还原反应得失电子守恒进行解答。

【详解】
（1）FeSO4易被氧化而变质，糖衣可起到保护FeSO4不被空气中的氧气氧化，所以外表包有一层特殊的糖衣，故答案为:保护FeSO4不被空气中的氧气氧化；
（2）硅酸盐常可写成氧化物形式，钾长石（K2Al2Si6O16）写成氧化物的形式顺序为，活泼金属氧化物写到前边，以此类推即可以写成K2O·Al2O3·6SiO2；答案：
K2O·Al2O3·6SiO2；
（3）氯气与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和水，反应的方程式为
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，其中氯化钙和次氯酸钙的混合物为漂白粉的主要成分，氯化钙无漂白作用，所以漂白粉的有效成分为次氯酸钙，因其有强氧化性而有杀菌消毒的作用,有效成分的化学式为Ca(ClO)2;答案：Ca(ClO)2；
（4）光导纤维的成分为二氧化硅，其化学式为SiO2；答案：SiO2；
（5）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，普通玻璃的制取是纯碱、石灰石分别在高温的条件下和石英反应，生成硅酸钠和硅酸钙、所以生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石英、石灰石；因为氢氧化钠溶液和SiO2反应，所以装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其化学反应方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，Na2SiO3具有粘合性；答案：纯碱、石英、石灰石；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
（6）明矾在水溶液中电离方程式为KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-，电离生成Al3+和SO42-，可以和 Ba(OH)2反应，假设KAl(SO4)2为2mol,溶液中含有2molAl3+，4molSO42-，当2molAl3+恰好全部沉淀时，需要6molOH-，即加入3molBa(OH)2，反应的离子方程式为：2Al3++3Ba2++6OH-+3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓;故答案为:KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-；2Al3++3Ba2++6OH-+3SO42-
=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
（7）①由10Al+6NaNO3+4NaOH═10NaAlO2+3N2↑+2H2O反应可知，Al失3个电子变成AlO2-，2NO3-得10个电子变成N2↑，根据得失电子守恒可知转移的电子总数为30个，所以电子
转移总数为30e-，其方程式为：；答案：；
②由10Al+6NaNO3+4NaOH═10NaAlO2+3N2↑+2H2O反应可知，若反应中生成标况下3.36L
N2，则转移的电子数目为：
3.36L
22.4/L mol
10N A=1.5N A;答案：1.5N A。

11．A、B、C、D四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同。

阴离子Cl－、SiO32-、OH－、NO3-
阳离子H＋、Ag＋、Na＋、K＋
已知：A溶液呈强酸性，且A溶液与B、C溶液混合均产生白色沉淀，B的焰色反应呈黄色。

回答下列问题：
（1）写出A、B、C、D的化学式：A______，B_____，C____，D____。

（2）写出A溶液与B溶液反应的离子方程式： __________。

（3）请选出适合存放A、C、D溶液的试剂瓶的序号：
溶液A C D
试剂瓶序号_________
【答案】HCl Na2SiO3 AgNO3 KOH SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓①③②
【解析】
【分析】
A、B、C、D四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同，A溶液呈强酸性，则A为盐酸或硝酸，B的焰色反应呈黄色，则B中含有Na元素，A能和B反应生成白色沉淀，则B为Na2SiO3；盐酸能和AgNO3反应生成白色沉淀，所以C为AgNO3，则A为HCl，根据四种化合物中阴阳离子各不相同，则D为KOH。

【详解】
(1)根据以上分析知，四种物质化学式分别为HCl、Na2SiO3、C为AgNO3、D为KOH；
(2)A是HCl、B是硅酸钠，二者反应生成硅酸沉淀和氯化钠，离子方程式为SiO32-
+2H+=H2SiO3↓；
(3)A是HCl、C为AgNO3、D为KOH，KOH能和二氧化硅反应生成粘性物质硅酸钠，不能用含有玻璃塞的试剂瓶盛放；硝酸银见光易分解，应该放置在棕色试剂瓶中；盐酸不分解，且和玻璃中成分不反应，所以放置在一般试剂瓶中即可，所以A、C、D选取试剂瓶序号为①③②。

【点睛】
含有钠元素的物质焰色反应为黄色，含有钾元素的物质焰色反应透过蓝色钴玻璃为紫色，钙元素的焰色反应为砖红色；玻璃中含有二氧化硅，能与碱性溶液发生反应，所以碱性溶液的试剂瓶不用玻璃塞。

12．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CO 2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CO 2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 、Mg 2＋、Fe 3＋、Al 3＋、CO 32-、SO 42-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 - +2H 2O=SiO 32-+2H 2↑ NaOH 、Na 2CO 3 0.05 先有白色沉淀生
成，随后沉淀逐渐减少最终消失 3Cl 2＋8NH 3===N 2＋6NH 4Cl H ＋、Al 3＋、4NH +、24SO -
c(H ＋)∶c(Al 3＋)∶c(4NH +)∶c(24SO -
)＝1∶1∶2∶3
【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0.4L～0.6L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Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-=NH3•H2O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0.4L～0.6L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400mL，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)=0.01mol
0.2L
=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-=NH3•H2O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-=NH3•H2O，铵根
消耗氢氧化钠为2体积，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。

13．已知A是一种不溶于水的固体非金属氧化物，根据图中的转化关系，回答：
（1）A是______，B是_____，D是_____。

（2）写化学方程式：
①_________；
⑤_________。

（3）写离子方程式：
②__________；
③________；
④________。

【答案】SiO2 Na2SiO3 H2SiO3 Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ H2SiO3H2O＋SiO2 CO2＋H2O＋SiO32-＝CO32-＋H2SiO3↓ SiO2＋2OH－＝SiO32-＋H2O SiO32-＋2H＋＝H2SiO3↓
【解析】
【分析】
由“A是一种不溶于水的固体非金属氧化物”可推知A为SiO2，再结合SiO2的相关性质：SiO2跟Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，二者在水中会反应生成H2SiO3沉淀，则D为H2SiO3，H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，说明A为SiO2是正确的，③为SiO2和NaOH的反应，可知B为Na2SiO3，则C为CO2，Na2SiO3可与酸反应生成硅酸，据此答题。

【详解】
由以上分析可知A为SiO2，B为Na2SiO3，C为CO2，D为H2SiO3。

（1）由以上分析可知A为SiO2，B为Na2SiO3，D为H2SiO3，故答案为：SiO2；Na2SiO3；H2SiO3。

（2）①SiO2和碳酸钠在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的方程式为
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，故答案为：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑。

⑤H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，反应方程式为：H2SiO3H2O＋SiO2，故答案为：H2SiO3H2O＋SiO2。

（3）②硅酸酸性比碳酸弱，硅酸钠和二氧化碳、水反应可生成硅酸，反应的方程式为
Na2SiO3+CO2+H2O═H2SiO3↓+Na2CO3，离子方程式为：CO2＋H2O＋SiO32-=CO32-＋H2SiO3↓，故答案为：CO2＋H2O＋SiO32-=CO32-＋H2SiO3↓。

③二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为
SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，离子方程式为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O。

④Na2SiO3可与盐酸反应生成硅酸，方程式为Na2SiO3+2HCl═2NaCl+H2SiO3↓，离子方程式
为：SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓，故答案为：SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓。

【点睛】
解框图题的方法：最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等，本题的突破口为：“A是一种不溶于水的固体非金属氧化物”。

14．完成下列各题。

（1）制备陶瓷是以粘土[主要成分Al2Si2O5(OH)4]为原料，经高温烧结而成。

若以氧化物形式表示粘土的组成，应写为。

（2）如果胃酸过多，可服用（填写化学式）缓解症状，但如果患有胃溃疡，则不能服用，以防止胃穿孔。

（3）雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的，这一过程中发生反应的化学方程式为。

（4）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，工业上是用氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生产ClO2的，反应过程中同时会生成氯气。

写出该反应的化学方程式。

【答案】（1）Al2O3·2SiO2·2H2O；（2）NaHCO3；
（3）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（4）2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。

【解析】
试题分析：（1）复杂硅酸盐书写成氧化物，金属氧化物在前，非金属氧化物在后，因此粘土的氧化物：Al2O3·2SiO2·2H2O；（2）治疗胃酸过多，常有Al(OH)3和NaHCO3，如果患有胃溃疡，不能服用NaHCO3，因此产生的CO2是酸性氧化物，加速胃溃疡，因此应服用氢氧化铝；(3)发生反应是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；（4）NaClO3作氧化剂，Cl转化成ClO2，HCl作还原剂，Cl→Cl2，根据化合价的升降法进行配平，因此反应方程式为
2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。

考点：考查复杂硅酸盐写成氧化物、物质用途、氧化还原反应方程式的书写等知识。

15．用图所示实验装置可以完成中学化学实验中的一些实验。

(1)现有稀硝酸、稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠粉末、硅酸钠溶液五种试剂。

选择三种试剂利用如图装置证明酸性强弱:H2SO4 > H2CO3 > H2SiO3
①仪器B的名称________,A中试剂________，B中试剂________
②C中发生反应的化学方程式:________________________________
(2)利用如图装置实验,证明二氧化硫气体具有漂白性。

已知:Na2SO3 + H2SO4=Na2SO4
+SO2↑+H2O。

在装置A中加入 70%的硫酸溶液,B中加入Na2SO3粉末，
①C中应加入________溶液(填“品红”或“石蕊”)。

打开分液漏斗活塞,一段时间后观察到C中现象是________________________________，反应完全后,将C试管加热一段时间发生的现象是________________________
②如果仅用如图装置进行此实验,可能造成环境污染,此污染属于________(选填“白色污染”或“酸雨污染"),因此应该在C装置后加一个盛有________溶液的洗气瓶。

③将二氧化硫气体通入FeCl3溶液中反应一.段时间后,滴加KSCN溶液,溶液未变红色,请写出所发生反应的离子方程式:________________________________
【答案】圆底烧瓶稀硫酸碳酸钠粉末 CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3品红红色溶液褪色红色恢复酸雨污染 NaOH SO2+2Fe3++2H2O=Fe2++SO42-+4H+
【解析】
【分析】
(1)强酸可以制弱酸，所以稀硫酸与碳酸钠粉末反应生成二氧化碳可证明酸性：:H2SO4 >
H2CO3；二氧化碳与硅酸钠溶液反应可生成硅酸沉淀说明酸性：H2CO3 > H2SiO3；
(2)装置A中加入 70%的硫酸溶液，B中加入Na2SO3粉末，二者反应生成SO2，SO2可以使品红溶液褪色，所以装置C中盛放品红溶液可以检验SO2；二氧化硫会对空气造成污染，需要处理，其可与NaOH溶液反应，所以可用NaOH溶液吸收。

【详解】
(1)①根据仪器B的结构特点可知其为圆底烧瓶；根据分析可知A中应盛放稀硫酸；B中应盛放碳酸钠粉末；
②C中为二氧化碳与硅酸钠的反应，方程式为：CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3；
(2)①品红溶液可以检验二氧化硫，所以C中应加入品红溶液，可观察到C中红色溶液褪色；完全反应后将C试管加热一段时间可观察到C中溶液颜色恢复；
②二氧化硫会造成酸雨，所以属于酸雨污染；可用NaOH溶液吸收二氧化硫；
③二氧化硫具有还原性，通入FeCl3溶液中反应一段时间后，滴加KSCN溶液，溶液未变红色，说明Fe3+被还原成Fe2+，离子方程式为：SO2+2Fe3++2H2O=Fe2++SO42-+4H+。