高考化学 无机非金属材料 培优易错试卷练习(含答案)含答案解析

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高考化学无机非金属材料培优易错试卷练习(含答案)含答案解析
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.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④普通玻璃是氧化物,成分可表示为SiO2
⑤粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
⑥硅酸铜钡( BaCuSiO x,铜为+2价),x等于6,可用氧化物形式表示为 BaO·CuO·2SiO2 A.①②⑥B.①②③C.①②③④D.②③④⑤
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
①硅元素在自然界以化合态存在,主要是硅酸盐和二氧化硅,是构成一些岩石和矿物的基本元素,①正确;
②水泥、玻璃、陶瓷都是传统无机非金属材料,主要是硅酸盐产品,制备原料都要用到含硅元素的物质,②正确;
③光导纤维的成分是二氧化硅,高纯度的硅单质广泛用于制作硅能电池,③错误;
④玻璃是混合物不是氧化物,主要成分是硅酸钠、硅酸钙、石英的混合物,成分可用氧化物的形式表示为:Na2O•CaO•6SiO2,④错误;
⑤粗硅制备单晶硅的反应是:Si+2Cl2Δ
SiCl4、SiCl4+2H2
Δ
Si+4HCl,在这个过程中涉及到的
反应为氧化还原反应,⑤错误;
⑥硅酸盐改写成氧化物形式时,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,所以硅酸铜钡用氧化物形式表示:BaO•CuO•2SiO2,⑥正确。

①②⑥正确,答案选A。

3.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CO2②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的H2SO4
③向Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2④向石灰水中通入过量CO2
⑤向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸.
A.①②③B.①②⑤C.①②③⑤D.①③⑤
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
①中发生的反应是Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,NaHCO3比Na2CO3溶解度小但质量大,且反应中中消耗H2O,所以有沉淀析出且不溶解,符合;②向Fe(OH)3胶体中加入H2SO4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
4.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。

5.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。

6.在生产和生活中应用的化学知识正确的是
A.玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品
B.晶体硅是在通信工程中制作光导纤维的主要原料
C.碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂
D.发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
【答案】D
【解析】
【详解】
A.水晶成分为二氧化硅是氧化物,不属于硅酸盐,故A错误;
B.二氧化硅具有良好的光学特性,是制作光导纤维的主要原料,故B错误;
C.碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,可以用碳酸氢钠治疗,故C错误;
D.碳酸氢钠不稳定,受热分解生成二氧化碳,能使焙制出的糕点疏松多孔,常用于食品发酵剂,故D正确;
答案选D。

7.化学与生活密切相关,下列有关说法正确的是( )
A.漂白粉既可做漂白棉麻纸张的漂白剂,又可做游泳池及环境的消毒剂和净水剂
B.燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了Na、Cu、Fe、Pt等金属的单质
C.合金材料的组成元素一定全部是金属元素
D.纯净的二氧化硅是制备光导纤维的原料
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.漂白粉具有强氧化性,既能杀菌消毒,又具有漂白性,所以漂白粉既可用来漂白棉、麻、纸张,也能用作游泳池及环境的消毒剂,但不能做净水剂,A错误;
B.燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了一些金属元素,而不是金属单质,B错误;
C.合金材料的组成元素不一定全部为金属元素,可能含有非金属元素,C错误;
D.光导纤维的原料为二氧化硅,D正确;
答案选D。

8.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CO2
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
【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:Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓,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。

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

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

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.硅在无机非金属材料中,扮演着主要角色,请利用相关知识回答下列问题:
(1)硅有非常重要的用途,请写出其中的一种:_________________________________。

(2)古瓷中所用颜料成分一直是个谜,近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O x,铜为+2价),下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是________。

A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B.性质稳定,不易脱色
C.x等于6
D.易溶解于强酸和强碱
(3)工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图如下:
①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行,写出该反应化学方程式:
________________。

②SiCl4极易水解,在空气中生成烟尘和白雾,推测书写其水解的化学方程式为
____________________。

③在流化床反应的产物中,除SiCl4外,还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等,有关物质的沸点数据如下表,分离SiCl4和其他杂质的方法为________。

物质Si SiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3Cl HCl SiH4
【答案】制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等(回答其中一种即可) D 2C +SiO 2
===高温
2CO↑+Si SiCl 4
+3H 2
O===H 2
SiO 3
↓+4HCl 蒸馏(精馏)
【解析】 【详解】
(1)硅位于金属和非金属分界线附近,常用作半导体材料,为无机非金属材料的主角,计算机芯片的主要成分为单质硅,太阳能电池的主要成分是硅单质,所以硅可制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等,
因此,本题正确答案是:制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等;
(2)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:22BaO CuO SiO ⋅⋅,所以A 选项是正确的;
B.硅酸盐性质均比较稳定,不容易褪色,所以B 选项是正确的;
C. 在硅酸铜钡中的铜元素化合价为+2,硅元素化合价为+4,氧元素的化合价为-2价,钡元素的化合价为+2价,则由化学式为2X BaCuSi O ,根据化合物中正负化合价的代数和为0可得:(2)(2)(4)2(2)0x +++++⨯+-⨯=,计算得出x=6,所以C 选项是正确的;
D. 26BaCuSi O 是瓷器的一种颜料,瓷器耐酸耐碱耐腐蚀,所以不与强酸、强碱反应,故D 错误;
因此,本题正确答案是:D ;
(3)①石英砂的主要成分是二氧化硅,制备粗硅发生置换反应, 2C +SiO 2
===高温
2CO↑+Si ;
②4SiCl 水解生成硅酸和氯化氢,反应的方程式为: SiCl 4+3H 2O===H 2SiO 3↓+4HCl ,因此,本题正确答案是: SiCl 4+3H 2O===H 2SiO 3↓+4HCl ;
③利用沸点的不同提纯4SiCl 属于蒸馏,4SiCl (沸点57.6℃)中含有少量3 SiHCl (沸点33℃)和3FeCl (离子化合物沸点很高),22SiH Cl (沸点8.2℃)、3SiH Cl (沸点-30.4℃)、因为沸点差别较大,可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质,因此,本题正确答案是:精馏(或蒸馏)。

11.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•Fe 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
K 2O•Al 2O 3•6SiO 2.③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,H 2O 一般写在最后。

12.如图五角星上排列的A 、B 、C 、D 、E 五种物质均为中学化学中常见的化合物,相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。

A、C、E均为氧化物,A是人体呼出的气体之一;在实验室中B可以用来制取A,而D可以用来检验A;C和E反应能生成D。

(1)写出下列物质的化学式:
A________,D________;
(2)B除了制取A之外的另一种用途是____________________________________;
(3)C和E反应的化学方程式为________________________________________
(4)这五种物质之间两两发生反应,其中没有涉及的基本反应类型是________。

【答案】CO2 Ca(OH)2用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等) CaO+H2O=Ca(OH)2分解反应和置换反应
【解析】
【分析】
A是人体呼出的主要气体,则A为二氧化碳,在实验室中B可以用来制取A,而D可以用来检验A,则D为氢氧化钙,B与D可反应,则B为盐酸;E与B, E与C都反应,且A、C、E均为氧化物,E与C反应生成的D为碱,则C为水,E为氧化钙;
【详解】
(1)根据上述分析可知:A为CO2,D为Ca(OH)2;答案:CO2;Ca(OH)2;
(2) 根据上述分析可知B为盐酸,盐酸除用来制取二氧化碳外,还用来除去铁制品表面的铁锈;答案:用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等);
(3) 根据上述分析可知C为水,E为氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,其化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2;答案:CaO+H2O=Ca(OH)2;
(4)该五角星的位置中有化合反应,如H2O与CaO、CO2的反应都是化合反应;CO2与
Ca(OH)2的反应是复分解反应,HCl和CaO、Ca(OH)2的反应都是复分解反应,没有涉及分解反应和置换反应。

答案:分解反应和置换反应。

13.单质Z是一种常见的半导体材料,可由X通过如下图所示的路线制备,其中X为Z的氧化物,Y为氢化物,分子结构与甲烷相似,回答下列问题:
(1)能与X发生化学反应的酸是_________;由X制备Mg2Z的化学方程式为_________。

(2)由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为_________,Y分子的电子式为_________。

(3)Z、X中共价键的类型分别是_________。

【答案】氢氟酸 SiO2+Mg O2↑+Mg2Si Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4非极性
键、极性键
【解析】
【详解】
单质Z是一种常见的半导体材料,则Z为Si,X为Z的氧化物,则X为SiO2,Y为氢化物,分子结构与甲烷相似,则Y为SiH4,加热SiH4分解得到Si与氢气。

(1)能与SiO2发生化学反应的酸是氢氟酸;由SiO2制备Mg2Si的化学方程式为:
SiO2+4Mg2MgO+Mg2Si。

(2)由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为:Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑,Y为SiH4,电子式为。

(3)Z为Si,周期表中位于第三周期IVA族,其单质属于原子晶体,化学键类型为非极性共价键;X为SiO2,属于原子晶体,含有的化学键属于极性共价键。

14.中国传统文化是人类文明的瑰宝,古代文献中记载了大量古代化学的研究成果。

回答下面问题:
(1)我国最原始的陶瓷约出现在距今12000年前,制作瓷器所用的原料是高岭士,其晶体化学式是Al4[Si4O10](OH)8,用氧化物表示其组成为______________。

(2)《本草纲目》中记载:“(火药)乃焰消( KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者。

”反应原理为:S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑,该反应的氧化剂是_________ ,反应转移4mol电子时,被S氧化的C有____________mol。

(3)我国古代中药学著作《新修本草》记载的药物有844种,其中有关“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑁璃…烧之赤色…。

”我国早期科技丛书《物理小适-金石类》记载有加热青矾时的景象:“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,载木不盛。

”青矾就是绿矾( FeSO4·7H2O)。

根据以上信息,写出“青矾”受热分解的化学方程式
_____________________________________________________。

【答案】Al2O3·2SiO2·2H2O S,KNO3 1/6或0.17或0.167
2FeSO4·7H2O Fe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O
【解析】
【分析】
(1)化学式改写成相应的氧化物的形式,按照活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•SiO2•H2O 的顺序来书写,并要遵守原子守恒来分析解答;
(2)反应过程中,元素化合价升高的失电子做还原剂发生氧化反应,元素化合价降低的做氧化剂发生还原反应,反应中得电子数等于失电子数来分析计算;
(3)本来绿色,新出窟未见风者,正如瑁璃…烧之赤色,青矾厂气熏人,衣服当之易烂,载木不盛。

”青矾就是绿矾( FeSO4•7H2O),说明分解生成了二氧化硫、三氧化硫、氧化铁和水。

【详解】
(1)铝的氧化物为Al2O3,硅的氧化物为SiO2,氢的氧化物为H2O,则根据活泼金属氧化物•
较活泼金属氧化物•SiO 2•H 2O 得顺序可知Al 4[Si 4O 10](OH)8可改成:2Al 2O 3•4SiO 2•4H 2O ;
(2)S+2KNO 3+3C K 2S+N 2↑+3CO 2↑,反应中硫元素化合价0价降低为-2价,氮元素化合价+5价降低为0价,反应中做氧化剂的是S 、KNO 3,电子守恒计算,碳元素化合价0价升高为+4价,电子守恒分析电子转移总数12e -,其中硫得到电子2e -,氮元素得到电子10e -,电子转移总数12e -时,被硫氧化的碳0.5mol ,反应转移4mol 电子时,被S 氧化的C 有40.512 mol=16
mol ; (3)本来绿色,新出窟未见风者,正如瑁璃…烧之赤色,青矾厂气熏人,衣服当之易烂,载木不盛。

”青矾就是绿矾( FeSO 4•7H 2O),说明分解生成了二氧化硫、三氧化硫、氧化铁和水,分解的化学方程式:2FeSO 4•7H 2O Fe 2O 3+SO 3↑+SO 2↑+14H 2O 。

15.高纯二氧化硅可用来制造光纤。

某蛇纹石的成分见下表:
通过下图流程可由蛇纹石制备较纯净的二氧化硅。

(1)蛇纹石中涉及的可溶性金属氧化物有___________________(写化学式)。

(2)步骤①中涉及SiO 2 反应的离子方程式为_________________________ 。

(3)滤渣 A 的成分有__________________ (填化学式)。

(4)步骤②中洗涤沉淀的方法是 _____________________________________________。

(5)步骤③反应的化学方程式为 _______________________________________;实验室进行步骤③需要用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、玻璃棒、________和____________。

【答案】Na 2O 、K 2O SiO 2+2OH -=SiO 32- +H 2O MgO 和Fe 2O 3 向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流下,重复操作2~3次 H 2SiO 3
加热SiO 2+H 2O 坩埚钳 三脚架
【解析】
【分析】
用足量的氢氧化钠浸泡,二氧化硅可以和氢氧化钠反应生成硅酸钠,过滤得滤液A 为硅酸钠溶液,MgO 和Fe 2O 3不能与氢氧化钠反应,滤渣A 为MgO 和Fe 2O 3,氧化钠、氧化钾与水反应生成氢氧化钠和氢氧化钾;硅酸钠溶液中加入盐酸生成硅酸沉淀,过滤、洗涤得滤渣B 为硅酸,煅烧硅酸可得二氧化硅;
(1)氧化钠、氧化钾、氧化铁、氧化镁、二氧化硅中,氧化钠、氧化钾为可溶性金属氧化物;
(2)二氧化硅为酸性氧化物,与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水;
(3)与氢氧化钠溶液不反应的氧化物为滤渣;
(4)加入盐酸后的沉淀为硅酸,选择洗涤过滤后的硅酸的方法;
(5)硅酸不稳定受热易分解生成二氧化硅和水;依据灼烧固体操作选择合适的仪器。

【详解】
(1)蛇纹石中含有的可溶性金属氧化物有Na2O、K2O,它们能与水反应生成氢氧化钠和氢氧化钾;
(2)二氧化硅属于酸性氧化物,可与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,反应的离子方程式为:SiO2+2OH-=SiO32- +H2O;
(3)氧化钠与氧化钾属于可溶性氧化物,氧化铝属于两性氧化物,二氧化硅属于酸性氧化物,上述四种物质都能溶解在氢氧化钠溶液中,氧化镁和氧化铁属于碱性氧化物且难溶于水,因此,滤渣A的成分有MgO和Fe2O3;
(4)步骤②生成沉淀的成分是硅酸,洗涤过滤出的沉淀的方法是:向过滤器中注入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流出后,重复上述操作两到三次;
(5)步骤③用灼烧的方法使硅酸分解生成二氧化硅,化学方程式为:H2SiO3加热SiO2+H2O,实验室灼烧固体时需要用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳和三脚架。

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