高考化学易错题专题复习-无机非金属材料练习题及详细答案

高考化学易错题专题复习-无机非金属材料练习题及详细答案
一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）
1．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。

2．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。

3．医用外科口罩的结构示意图如下图所示，其中过滤层所用的材料是熔喷聚丙烯，具有阻隔部分病毒和细菌的作用。

下列关于医用外科口罩的说法不正确的是
A．防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用
B．熔喷聚丙烯属于合成高分子材料
C．熔喷聚丙烯材料难溶于水
D．用完后应投入有标志的垃圾箱
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由医用外科口罩的结构示意图可知防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用,A项正确；
B.熔喷聚丙烯通过丙烯加聚反应制得，属于合成高分子材料，B项正确；
C.熔喷聚丙烯材料通过丙烯加聚反应制得，属于烃类无亲水基，难溶于水，C项正确；
D.口罩用完后属于有害物质，所以用完后应不能投入有标志的垃圾箱，D项错误；
答案选D。

4．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。

5．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)
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 。

6．硅铁合金广泛应用于冶金工业，可用于铸铁时的脱氧剂、添加剂等，回答下列问题： （1）基态Fe 原子价层电子的电子排布图为________，基态Si 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。

（2）绿帘石的组成为()()22427Ca FeAl SiO Si O O(OH)，将其改写成氧化物的形式为_____________.
（3）4SiCl 分子的中心原子的价层电子对数为________，分子的立体构型为________；四卤化硅的熔、沸点如下，分析其变化规律及原因________________________________。

4SiF
4SiCl
4SiBr
4SiI
熔点/K 182.8 202.7 278.5 393.6 沸点/K
177.4
330.1
408
460.6
（4）()226Fe H O +
⎡⎤
⎣
⎦可与乙二胺（2
222H NCH CH NH ，简写为en ）发生如下反应：
()()2222264Fe H O en Fe H O (en)2H O +
+
⎡⎤⎡⎤+===+⎣⎦⎣⎦。

()226Fe H O +
⎡⎤⎣⎦的中心离子的
配位数为________；()224Fe H O (en)+
⎡⎤⎣⎦
中的配位原子为________。

（5）在硅酸盐中，44SiO -四面体（图a ）通过共用顶角氧离子可形成多种结构形式。

图b
为一种多硅酸根，其中Si 原子的杂化形式为________，化学式为________________。

o O · Si e Si O -
图a 图b
【答案】
哑铃 4CaO•Fe 2O 3•2Al 2O 3•6SiO 2•H 2O 4 正四面体
形 熔、沸点依次升高，原因是分子结构相似，相对分子量依次增大，分子间作用力逐渐
增强 6 O 和N sp 3 []2n 25n Si O -
或Si 2O 52-
【解析】 【分析】
(1)基态Fe 原子价层电子为其3d 、4s 能级上电子；基态Si 原子电子占据的能级有1s 、2s 、2p ，最高能级为2p ；
(2)绿帘石的组成为Ca 2FeAl 2(SiO 4) (Si 2O 7)O(OH)，将其改写成氧化物的形式时应结合元素的化合价，依次写出金属氧化物、非金属氧化物、最后是水，并注意原子的最简单整数比不变；
(3)SiCl 4分子的中心原子为Si ，形成4个σ键，具有甲烷的结构特点；由表中数据可知四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关；
(4)配离子为[Fe(H 2O)6]2+，中心离子为Fe 3+，配体为H 2O ，[Fe(H 2O)4(en)]2+中配体为H 2O 和en ，根据孤对电子确定配位原子；
(5)硅酸盐中的硅酸根(SiO 44-)为正四面体结构，所以中心原子Si 原子采取了sp 3杂化方式；图中为一种无限长层状结构的多硅酸根，图中一个SiO 44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为12。

【详解】
(1)基态Fe 原子的核外价电子排布式为[Ar]3d 64S 2，基态Fe 原子价层电子为其3d 、4s 能级上电子，则基态Fe 原子的核外价电子排布图为
；基态Si 原子电
子占据的能级有1s 、2s 、2p ，最高能级为2p ，其电子云轮廓图为哑铃形； (2)绿帘石的组成为Ca 2FeAl 2(SiO 4) (Si 2O 7)O(OH)，将其改写成氧化物的形式为4CaO•F e 2O 3•2Al 2O 3•6SiO 2•H 2O ；
(3)SiCl 4分子的中心原子为Si ，形成4个σ键，价层电子对数为4，具有正四面体结构；四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，沸点越高；
(4)配离子为[Fe(H 2O)6]2+，中心离子为Fe 3+，配体为H 2O ，则配位数为6；
()224Fe H O (en)+
⎡⎤⎣⎦中配体为H 2O 和en ，其中O 和N 原子均能提供孤对电子，则配位原
子为O 和N ；
(5)硅酸盐中的硅酸根(SiO 44-)为正四面体结构，所以中心原子Si 原子采取了sp 3杂化方式；图(b)为一种无限长层状结构的多硅酸根，图(a)中一个SiO 44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为
12，SiO 44-四面体结构单元含有1个硅、氧原子数目=1+3×1
2
=2.5，Si 、O 原子数目之比为1:2.5=2:5，故化学式[]2n 25n Si O -
或Si 2O 52-。

【点睛】
硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水(x MO•n SiO 2•m H 2O)．注意：①氧化物之间以“•”隔开；②系数配置出现的分数应化为整数．如：正长石KAlSi 3O 8不能改写成 K 2O•Al 2O 3•3SiO 2，应改写成
K2O•Al2O3•6SiO2．③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物)，非金属氧化物在后，若同一元素有变价，那么低价在前，高价在后，H2O一般写在最后。

7．氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。

由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下图所示：
其中—NH2中各元素的化合价与NH3相同。

请回答下列问题：
(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学反应方程式表示其原因：
_____________________。

(2)图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是_______________________。

(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。

SiCl4水解的化学反应方程式为____________________________。

(4)在反应⑤中，3 mol Si(NH2)4在高温下加热可得1 mol 氮化硅粉末和8 mol A气体，则氮化硅的化学式为________________。

(5)在高温下将SiCl4在B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。

写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式
______________________。

【答案】SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O ①② SiCl4＋3H2O=4HCl↑＋H2SiO3↓ Si3N4 3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl
【解析】
【分析】
根据题中反应流程可知，石英砂在高温下被碳还原得到粗硅，粗硅与氯气反应生成粗四氯化硅，精馏后得到较纯的四氯化硅，四氯化硅在高温下与氨反应生成四氨基硅，四氨基硅高温下生成氮化硅，据此解答。

【详解】
（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，二氧化硅与强碱氢氧化钠溶液反应生成可溶性硅酸钠和水，反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；
（2）①石英砂到粗硅，硅元素化合价降低，属于氧化还原反应；②粗硅与氯气反应生成四氯化硅，硅元素化合价升高，属于氧化还原反应；③四氯化硅精馏属于物理变化；④四氯化硅与氨气反应，不存在化合价的变化，不是氧化还原反应；⑤Si(NH2)4高温生成氮化硅，没有化合价的变化，不是氧化还原反应；答案为①②；
（3）SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，说明有氯化氢产生，反应的方程式为SiCl4＋3H2O＝4HCl↑＋H2SiO3↓；
（4）3 mol Si(NH2)4在高温下加热可得1 mol 氮化硅粉末和8 mol A气体，结合原子守恒判断A是氨气，即3Si(NH2)4Si3N4+8NH3↑，所以氮化硅的化学式为Si3N4；
（5）A是氨气，则B和C是氮气和氢气，则根据原子守恒可知SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式为3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl。

8．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。

9．已知：甲、乙、丙、丁为常见化合物，A、B为单质，相互转化关系如图。

其中甲是天然气的主要成分。

回答下列问题：
（1）丁物质的名称：______，丙物质的化学式：
_________________________________________。

（2）检验化合物乙的化学方程式：
___________________________________________________。

（3）试剂X可能的化学式：________、________(要求：所选物质类别不同)。

（4）通过分析表明：燃料充分燃烧的条件之一是______________________________。

（5）取变红溶液于试管中加热，观察到的现象有
_______________________________________。

【答案】水 CO CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O O2 CuO 充足的氧气红色溶液变成紫色，有气泡冒出
【解析】
【分析】
甲是天然气的主要成分，则甲是甲烷，甲与A，B与A能燃烧，则A是氧气，丁电解生成A、B，则B是氢气，丁是水，乙与水加入紫色石蕊试液后溶液变红，则乙是二氧化碳，丙与乙可以相互转化，则丙是一氧化碳，据此分析解答。

【详解】
(1)根据分析可知丁是水，丙是CO，故答案为：水；CO；
(2)检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水，反应方程式为：
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
(3)由丙转化到乙，则试剂X可以是氧气，也可以是氧化铜等物质，所属的类别分别是单质和氧化物；故答案为：O2；CuO；
(4)通过分析表明:燃料充分燃烧的条件之一是要有充足的氧气；故答案为：充足的氧气；
(5)取变红溶液于试管中加热会发生碳酸分解的过程，故可以观察到的现象是红色溶液变成紫色，有气泡冒出；故答案为：红色溶液变成紫色，有气泡冒出。

10．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，他们能发生如图所示的转化关系。

若该元素用R表示，则A为R的氧化物，D与NaOH溶液反应生成C和H2。

请回答：
（1）写出对应物质的化学式：A__________； C_________； E_________。

（2）反应①的化学方程式为：_____________________________________。

（3）反应④的离子方程式为：_____________________________________。

（4）H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明： _________________________。

【答案】SiO2 Na2SiO3 H2SiO3（或H4SiO4） SiO2＋2C Si＋2CO↑ Si＋2OH－＋
H2O=== SiO32-＋2H2↑ SiO32-＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋HCO32-
或SiO32-＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO32-（写成H4SiO4同样给分）
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：非金属单质R能与NaOH溶液反应生成盐（Na2RO3）和氢气，则R为Si元素，由转化关系可知D为Si，A为SiO2，B为CaSiO3，C为Na2SiO3，E为H2SiO3，
（1）由以上分析可知A为SiO2，C为Na2SiO3，故答案为SiO2；Na2SiO3；
（2）反应①的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑；
（3）反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑；
（4）H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性，可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，如生成硅酸沉淀，可说明，反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-。

考点：以硅为载体考查了无机物的推断
11．云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高介电强度、化学惰性和热稳定性。

白云母可看作叶腊石中1/4的SiⅣ被AlⅢ所取代，再由KⅠ平衡其电荷后形成的。

而叶腊石可以看作SiO2中有1/3的SiⅣ被AlⅢ取代，再由KⅠ平衡其电荷形成的。

(1)白云母写成氧化物形式的化学式为_______________。

(2)研究表明，在硅酸盐中，AlⅢ很容易取代SiⅣ，取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化。

从立体几何的知识看，AlⅢ与SiⅣ最直接的关系是_______________。

(3)黑云母的化学式为KMg3AlSi3O10(OH)2，在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土［AI2Si2O5(OH)4］。

①写出离子反应方程式_______________。

②上述反应为什么能够发生_______________
③风化后Al为什么不能以Al3＋形式被地下水溶解_______________
【答案】K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O AlⅢ与SiⅣ的半径相近，插入后不会引起结构改变
2KMg3AlSi3O10(OH)2＋14H2CO3＋H2O=2K＋＋6Mg2＋＋14HCO3－＋4H4SiO4＋Al2Si2O5(OH)4碳酸较硅酸酸性强，强酸可取代弱酸中性条件下Al3＋完全水解，主要以沉淀形式存在
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由复杂硅酸盐改写成氧化物形式的一般原则是先写一系列金属氧化物，并按金属活动性顺序排列，较活泼的金属氧化物写在前面，再写SiO2，含有氢元素的H2O最后写，氧化物之间加黑点隔开，各氧化物的系数均为整数，并写在相应氧化物前面，写成氧化物后，原化学式中的各元素、原子的个数比应保持不变，因此白云母写成氧化物形式的化学式为
K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O，故答案为：K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O；
(2)从立体几何的知识来看，由于AlⅢ与SiⅣ的半径相近，在硅酸盐中，AlⅢ插入后很容易取代SiⅣ，不会引起原硅酸盐结构大的变化，故答案为：AlⅢ与SiⅣ的半径相近，插入后不会引起结构改变；
(3)①由题干信息可知，黑云母在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土
［AI2Si2O5(OH)4］，反应的离子方程式为2KMg3AlSi3O10(OH)2＋14H2CO3＋H2O=2K＋＋6Mg2＋＋14HCO3－＋4H4SiO4＋Al2Si2O5(OH)4，故答案为：2KMg3AlSi3O10(OH)2＋14H2CO3＋H2O=2K＋＋6Mg2＋＋14HCO3－＋4H4SiO4＋Al2Si2O5(OH)4；
②上述反应中碳酸与黑云母反应生成了硅酸，因为碳酸的酸性比硅酸强，可以强酸制弱酸，所以上述反应可以发生，故答案为：碳酸较硅酸酸性强，强酸可取代弱酸；
③由于中性条件下Al3＋完全水解，主要以Al(OH)3的沉淀形式存在，因此风化后Al为什么不能以Al3＋形式被地下水溶解，故答案为：中性条件下Al3＋完全水解，主要以沉淀形式存在。

12．红矾钠(重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O)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(含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)，实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如下：
①中主要反应：4 FeCr 2O4+ 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3+ 8CO2
①中副反应：Al 2O3 + Na2CO32NaAlO2+ CO2↑，SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑
请回答下列问题：
(1)FeCr2O4化学名为亚铬酸亚铁，写出它的氧化物形式________________。

步骤“①”的反应器材质应选用__________(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)。

(2)“②”中滤渣1的成分是__________，“③”中调pH值是_______ (填“调高”或“调低”)，“④”中滤渣2的成分是___________。

(3)“⑤”酸化的目的是使CrO42－转化为Cr2O72－，写出平衡转化的离子方程式：______。

(4)上图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线，则操作I是______，操作II是______(填序号)。

①蒸发浓缩，趁热过滤②降温结晶，过滤
(5)已知某铬铁矿含铬元素34%，进行步骤①~④中损失2%，步骤⑤~⑦中产率为92%，则1吨该矿石理论上可生产红矾钠_______吨(保留2位小数)。

【答案】FeO·Cr2O3铁质 Fe2O3、MgO 调低 H2SiO3、Al(OH)3 2CrO42－+ 2H+Cr2O72－+ H2O ②① 0.88
【解析】
【分析】
氧化煅烧中MgO不反应，FeCr2O4、Al2O3、SiO2反应产物中有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3、Fe2O3．浸取时MgO、Fe2O3不溶，滤液中含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3及未反应的碳酸钠，调节pH值，生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去。

硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-．由图乙可知，硫酸钠的溶解度受温度影响比较大，应采取降温结晶、过滤；红矾钠溶解度受温度影响变化不大，应采取蒸发结晶、过滤。

【详解】
(1)FeCr2O4中铁元素化合价是+2价，氧化物为FeO，铬元素化合价+3价，氧化物为Cr2O3，FeCr2O4中铁铁原子与Cr原子物质的量之比为1：2，所以FeCr2O4写成氧化物形式为FeO•Cr2O3；“瓷质”或“石英质”仪器都含有二氧化硅，高温下与碳酸钠反应，故选择“铁质”仪器；
(2)步骤①中有氧化铁生成，氧化铝、二氧化硅发生反应生成可溶性盐，氧化镁不反应，据此判断步骤②中滤渣1的成分；氧化铁不溶于水，铬铁矿经煅烧、水浸之后除去生成的氧化铁及氧化镁，副反应中生成Na2SiO3、NaAlO2等杂质，将pH值调低，可生成H2SiO3、
Al(OH)3沉淀过滤除去；步骤“③”调节pH值，生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去，故“④”中滤渣2的成分是H2SiO3、Al(OH)3沉淀；
(3)酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，则CrO42-在酸性条件下与H+离子反应生成Cr2O72-，该反应为可逆反应，反应的离子方程式为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O；
(4)操作Ⅰ是分离出硫酸钠，操作Ⅱ获得红矾钠，由图2可知，硫酸钠的溶解度受温度影响比较大，应采取降温结晶、过滤；红矾钠溶解度受温度影响变化不大，应采取蒸发结晶、过滤；
(5)令生成红矾钠x吨，则：
2Cr～～～～～Na2Cr2O7•2H2O
104 298
1吨×34%×(1-2%)×92% x吨
所以：104：298=1吨×34%×(1-2%)×92%：x吨，解得x=0.88。

13．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：CO 2+H 2O+Na 2SiO 3=H 2SiO 3↓+Na 2CO 3；
(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FeCl 3溶液中反应一段时间后，滴加KSCN 溶液，溶液未变红色，说明Fe 3+被还原成Fe 2+，离子方程式为：SO 2+2Fe 3++2H 2O=Fe 2++SO 42-+4H +。

14．多种方法鉴别下列第一组白色粉末物质(注：能够写化学方程式的写出化学反应方程式；鉴别方法可以不用填满，若序号不够也可以自己再添)。

(1)Na 2CO 3和SiO 2：
①_____________。

②_____________。

(2)欲鉴别CaCO 3和Na 2SiO 3，某同学分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，指出他观察到的现象：
CaCO 3： ______________。

Na 2SiO 3： _____________。

【答案】加水溶解法：能溶于水的是Na 2CO 3，不溶于水的是SiO 2 酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能够产生气体的是Na 2CO 3，不反应的是SiO 2，化学方程式：Na 2CO 3＋2HCl=2NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑ 产生气泡 产生白色沉淀
【解析】
【详解】
(1)根据碳酸钠和二氧化硅性质的差异来鉴别，碳酸钠含有钠离子，可以进行焰色反应、还可以和盐酸之间反应、还可以和氯化钡溶液之间反应，但是二氧化硅都无此性质；
(2)结合强酸制弱酸的原理并结合硅酸不溶于水分析。

【点睛】
(1)①加水溶解法：能溶于水的是Na 2CO 3，不溶于水的是SiO ；
②酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能够产生气体的是Na 2CO 3；不反应的是SiO 2．化学方程式：Na 2CO 3+2HCl=2 NaCl+H 2O+CO 2↑；
(2)CaCO 3溶于稀盐酸发生的反应方程式为CaCO 3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 2↑，则可观察到产生气泡；Na 2SiO 3溶于稀盐酸发生的反应方程式为Na 2SiO 3+2HCl=2NaCl+H 2SiO 3↓，则可观察到有白色沉淀产生。

15．为确认HCl 、23H CO 、23H SiO 的酸性强弱，某学生设计了如下图所示的实验装置，一次实验即可达到目的（不必选其他酸性物质）请据此回答：
（1）锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为________。

（2）装置B 所盛的试剂是_____________，其作用是__________________。

（3）装置C 所盛试剂是________________，C 中反应的离子方程式是____________。

（4）由此得到的结论是酸性：________＞________＞________。

【答案】盐酸 饱和3NaHCO 溶液 吸收HCl 气体 23Na SiO 溶液
232223SiO CO H O H SiO -++===↓23CO -+（或
2322323SiO 2CO 2H O 2HCO H SiO --++===+↓） HCl 23H CO 23H SiO
【解析】
【分析】
要确认HCl 、23H CO 、23H SiO 的酸性强弱，设计的实验流程为HCl →H 2CO 3→H 2SiO 3，所以A 中反应为2HCl+Na 2CO 3=2NaCl+H 2O+CO 2↑，C 中反应为
Na 2SiO 3+CO 2+H 2O==H 2SiO 3↓+Na 2CO 3或Na 2SiO 3+2CO 2+2H 2O==H 2SiO 3↓+2NaHCO 3。

由于盐酸易挥发，会干扰CO 2与Na 2SiO 3溶液的反应，所以在反应前，应除去CO 2中混有的HCl 气体。

（1）锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为酸。

（2）装置B 所盛的试剂，应能除去CO 2中混有的HCl 气体。

（3）装置C 中发生反应Na 2SiO 3+CO 2+H 2O==H 2SiO 3↓+Na 2CO 3或Na 2SiO 3+2CO 2+2H 2O ==H 2SiO 3↓+2NaHCO 3。

（4）由此可得出酸性的强弱关系。

【详解】
要确认HCl 、23H CO 、23H SiO 的酸性强弱，设计的实验流程为HCl →H 2CO 3→H 2SiO 3， 由于盐酸易挥发，会干扰CO 2与Na 2SiO 3溶液的反应，所以在CO 2通入硅酸钠溶液前，应除去CO 2中混有的HCl 气体。

（1）锥形瓶中装某可溶性正盐(通常为Na 2CO 3)溶液，分液漏斗所盛试剂应为盐酸。

答案为：盐酸；
（2）装置B 所盛的试剂为饱和NaHCO 3溶液，其作用是除去CO 2中混有的HCl 气体。

答案为：饱和3NaHCO 溶液；吸收HCl 气体；
（3）装置C 中发生反应Na 2SiO 3+CO 2+H 2O==H 2SiO 3↓+Na 2CO 3或Na 2SiO 3+2CO 2+2H 2O ==H 2SiO 3↓+2NaHCO 3。

装置C 所盛试剂是23Na SiO 溶液，C 中反应的离子方程式是SiO 32-+CO 2+H 2O==H 2SiO 3↓+CO 32-或SiO 32-+2CO 2+2H 2O==H 2SiO 3↓+2HCO 3-。

（4）由此得到的结论是酸性：HCl ＞H 2CO 3＞H 2SiO 3。

答案为：HCl ；H 2CO 3；H 2SiO 3。

【点睛】
硅酸溶胶的制备：向盛有适量1mol/L稀盐酸的试管里，逐滴加入适量的饱和硅酸钠溶液，用力振荡，即得到无色透明的硅酸溶胶。

硅酸凝胶的制备：向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里，逐滴加入几滴浓盐酸，振荡、静置，即得到无色透明果冻状的硅酸凝胶。