高考化学二轮 无机非金属材料 专项培优 易错 难题含答案

高考化学二轮无机非金属材料专项培优易错难题含答案
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．下列表述正确的是（）
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐
③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
④夏天到了，游客佩戴由涂加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A．①②④B．②④C．③④⑤D．③⑤
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是三氧化二铝，故①错误；
②玛瑙的主要成分是二氧化硅，故②错误；
③水泥的成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，是硅酸盐，故③正确；
④变色眼镜由添加溴化银的普通玻璃璃制作，故④错误；
⑤晶体硅可以制太阳能电池，利于环保、节能，故⑤正确；
故答案选：D。

【点睛】
本题主要考察物质的组成和分类，需了解常见矿物及常见无机物组成成分。

3．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。

4．《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，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O x，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BaO·CuO·2SiO2B．易溶解于强酸和强碱
C．性质稳定.不易脱色D．x=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BaO•CuO•2SiO2，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，根据化合价代数和等于0，可知x=6，故D正确；
选B。

5．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。

我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。

下列叙述正确的是
（）
A．形成晶体硅的速率越快越好
B．晶体硅有固定的熔沸点，研碎后就变成了非晶体
C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越快越好，速率太快可能导致晶体质量下降，故A错误；
B．晶体硅有固定的熔点，研碎后仍为原子晶体，故B错误；
C．晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，x射线衍射可以看到微观结构，所以区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行x-射线衍射实验，故C正确；
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，形成的晶体有各向异性，故D错误；
故答案为C。

6．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CO 2，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CO 2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CO 2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 。

7．有科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列关于硅及其化合物的说法正确的是（ ） A ．SiO 2是一种酸性氧化物，所以不和任何酸反应
B ．高温下，工业制粗硅的反应方程式为2C+SiO 2
Si+2CO
C ．硅酸盐广泛用于光纤通讯
D ．水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．二氧化硅常温下能够与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水，故A 错误；
B ．高温下，工业制粗硅是用碳还原二氧化硅，反应方程式为2C+SiO 2
Si+2CO ，故B 正确；
C ．二氧化硅是光导纤维的主要成分，故C 错误；
D ．水晶饰物的主要成分为二氧化硅，故D 错误；
故选B 。

8．工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石．在玻璃窑中发生主要反应的化学方程式
为：Na 2CO 3+SiO 2 −−−→高温Na 2SiO 3+CO 2↑；CaCO 3+SiO 2 −−−→高温CaSiO 3+CO 2↑
(1)普通玻璃的成份是Na 2CaSi 6O 14，它的氧化物形式为________，则原料中SiO 2、Na 2CO 3、CaCO 3的物质的量之比为_________________________。

(2)在上述反应的反应物和生成物中，属于非极性分子的电子式___________________，有_____________种不同类型的晶体（填数字）
(3)在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径___________(填“大”或“小”)，该元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为__________________________。

(4)在上述普通玻璃的组成元素中，与铝元素同周期的另一元素的原子最外层共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。

【答案】Na2O·CaO·6SiO2 6：1：1 3 大 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
4 2
【解析】
【分析】
根据普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14和制取玻璃的反应原理进行分析解答。

【详解】
(1)普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为Na2O·CaO·6SiO2，根据原子守恒，原料中SiO2、Na2CO3~Na2O、CaCO3~CaO，所以物质的量之比为6：1：1，故答案：
Na2O·CaO·6SiO2；6：1：1；
(2)根据Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，反应物和生成物中，Na2CO3、Na2SiO3、CaCO3、CaSiO3是离子化合物，属于离子晶体；SiO2是共价化合
物，属于原子晶体；CO2属于分子晶体，且属于非极性分子，其电子式，有3种不同类型的晶体，故答案：；3；
(3)在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元
素为钠，钠离子半径比铝离子半径大，钠元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物分别
为强碱NaOH和两性氢氧化物Al(OH)3，他们之间发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-
=AlO2-+2H2O，故答案：大；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；
(4)由普通玻璃的组成Na2CaSi6O14的元素中，与铝元素同周期的另一元素为Si，核外电子排布为1s22s22p63s23p2，原子最外层共有4种不同运动状态的电子、2种不同能级的电子，故答案：4；2。

9．有一种矿石，经测定含有镁、硅、氧三种元素且它们的质量比为12∶7∶16。

(1)用盐的组成表示其化学式： ___________。

(2)用氧化物的组成表示其化学式： _______。

(3)该矿石的成分属于________(填物质的分类)。

(4)写出该矿石(氧化物形式)与盐酸反应的化学方程式： ______。

【答案】Mg2SiO4 2MgO·SiO2硅酸盐 2MgO·SiO2＋4HCl=2MgCl2＋2H2O＋SiO2
【解析】
【分析】
根据n=m
M
及原子个数比=原子的物质的量之比进行计算，得出正确结论；由金属离子和酸
根离子组成的化合物属于盐。

【详解】
镁、硅、氧的质量比为12：7：16，则镁、硅、氧的原子个数比为12
24
:
7
28
:
16
16
=2:1:4
(1)该矿石用盐的组成可表示为：Mg2SiO4；
(2)该矿石用氧化物的组成可表示为：2MgO•SiO2
(3)Mg2SiO4属于盐类，且属于硅酸盐；
(4)Mg2SiO4溶于与稀盐酸生成MgCl2和SiO2，发生反应的化学方程式为2MgO·SiO2＋
4HCl=2MgCl2＋2H2O＋SiO2。

【点睛】
硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式为：活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水的顺序书写；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；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。

10．有三种透明、不溶于水的坚硬固体。

A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色无味气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度是氧气密度的1.375倍。

B固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比H2CO3还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。

B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到C，C在高温时软化，无固定熔点。

根据以上事实，判断A、B、C 各为何物：_______、_______、_______；写出有关反应的化学方程式______________。

【答案】金刚石石英普通玻璃 C＋O2CO2，CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O； SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；
Na2SiO3＋2HCl＋H2O＝H4SiO4↓＋2NaCl； H4SiO4＝H2SiO3＋H2O；
CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑； SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
【解析】
【详解】
A物质燃烧后产生气体的相对分子质量为：32×1.375＝44。

结合它无色无味且使澄清石灰水变浑浊的性质，可推断此气体为CO2，又因为A为透明不溶于水的坚硬固体，故可判断A为金刚石。

方程式为： C＋O2CO2。

B物质能与苛性钠反应，且所得溶液与盐酸反应生成一种比H2CO3还弱的酸，且这种酸是一种难溶于水的白色固体，故可判断B为石英。

相关方程式为： SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O； Na2SiO3＋2HCl＋H2O＝H4SiO4↓＋2NaCl； H4SiO4＝H2SiO3＋H2O。

C物质由石灰石、纯碱、B物质（石英）混合加热而制得，结合高温时软化且无固定熔点，判断C物质为普通玻璃。

相关方程式为：SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑；SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑。

【点睛】
本题考查有关SiO2、Na2SiO3、H2SiO3以及玻璃等物质的性质以及推理判断能力。

其突破口是C高温时软化，无固定熔点，这是玻璃的特性，由此推知B可能为SiO2是解题的关键。

11．A、B、C、D、E、F 六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件和部分副产物未标出），其中反应①是置换反应。

（1）若 A 、D 、F 都是非金属单质，且 A 、D 所含元素在周期表中同一列，A 、F 所含元素在周期表中同一横行，则反应①的化学方程式是_______________________。

（2）若 A 是常见的金属单质，D 、F 是气态单质，反应①在水溶液中进行，则反应②（在水溶液中进行）的离子方程式是_____________________；
（3）若 B 、C 、F 都是气态单质，且 B 有毒，③和④两个反应中都有水生成，反应②需要放电才能发生，A 、D 相遇有白烟生成，反应③的化学方程式是________________。

（4）若 A 、D 为单质，且 A 原子核内所含质子数是 D 的 2 倍，B 是参与大气循环的一种物质，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，反应④的化学方程式是_________。

【答案】SiO 2＋2C
Si ＋2CO↑ 2Fe 2＋＋Cl 2＝2Fe 3＋＋2Cl － 4NH 3＋5O 2
4NO ＋6H 2O C ＋4HNO 3CO 2↑＋4NO 2↑＋4H 2O 【解析】
【分析】
【详解】
（1）若A 、D 、F 都是非金属单质，反应①是置换反应，A 、D 同主族，根据框图可知，A 与F 生成E ，C 与F 也能生成E ，因此只能是SiO 2与C 反应，则A 是C 、B 是SiO 2、C 是CO 、D 是Si ，E 是CO 2、F 是O 2。

反应①的方程式为SiO 2＋2C 高温 Si ＋2CO↑。

（2）若A 是常见的金属单质，反应①是置换反应，D 、F 是气态单质，根据框图可知，A 与F 生成E ，C 与F 也能生成E ，因此A 只能为Fe ，D 为H 2，F 为Cl 2，B 为HCl ，C 为FeCl 2，E 为FeCl 3。

反应②的方程式为2Fe 2＋＋Cl 2＝2Fe 3＋＋2Cl －。

（3）若 B 、C 、F 都是气态单质，且 B 有毒，③和④两个反应中都有水生成，反应②需要放电才能发生，A 、D 相遇有白烟生成，所以A 是氨气，B 是氯气，C 是氮气，D 是氯化氢，F 是氧气，E 是NO ，反应③的化学方程式是4NH 3＋5O 2 催化剂 4NO ＋6H 2O 。

（4）若A 、D 为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A 是D 的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D 是A 的2倍，B 是参与大气循环的一种物质，反应①是置换反应，根据框图可知，A 为Mg ，D 为C ，B 为CO 2，C 为MgO ，又知③和④两个反应中都有红棕色气体生成，F 为HNO 3。

反应④的化学方程式是C ＋4HNO 3CO 2↑＋4NO 2↑＋4H 2O 。

【点晴】
解框图题的方法的最关键的是寻找“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。

12．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。

13．离子方程式和化学方程式是学习化学的基本用语，请按要求书写：
(1)写出下列反应的离子方程式
①向石灰石滴加盐酸________________；
②硅酸钠溶液中滴加稀盐酸__________。

(2)写出下列离子反应方程式所对应的化学方程式
CO+2OH=CO+H O________________；
①-2-
232
Fe+Cu=Fe+Cu____________________
②2+2+
(3)写出稀硝酸与铜反应的化学方程式____________ 。

SiO-+2H+=H2SiO3↓ 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Fe+ 【答案】CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+23
CuSO4=Cu+FeSO4 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【解析】
【分析】
(1)①碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳、水；
②硅酸钠溶液中滴加稀盐酸生成硅酸沉淀和氯化钠；
CO+2OH=CO+H O可表示为CO2溶于可溶性强碱生成可溶性碳酸盐和水；(2)①-2-
232
Fe+Cu=Fe+Cu可表示Fe溶于可溶性铜盐；
②2+2+
(3)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO和水。

【详解】
(1)①碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳、水，发生反应的离子方程式为
CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+；
②硅酸钠溶液中滴加稀盐酸生成硅酸沉淀和氯化钠，发生反应的离子方程式为
2
SiO-+2H+=H2SiO3↓；
3
CO+2OH=CO+H O可表示少量CO2和NaOH溶液的反应，反应方程式为
(2)①-2-
232
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
Fe+Cu=Fe+Cu可表示Fe与CuSO4溶液的反应，反应方程式为Fe+
②2+2+
CuSO4=Cu+FeSO4；
(3) 稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO和水，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2
+2NO↑+4H2O。

【点睛】
离子方程式的书写步骤一般为：①“写”：写出有关反应的化学方程式；②“拆”：可溶性的电解质用离子符号表示，其它难溶的物质、气体、水等仍用化学式表示；③“删”：删去方程式两边不参加反应的离子；④“查”：检查式子两边的各种原子的个数及电荷数是否相等。

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Al 4[Si 4O 10](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( KNO 3)、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者。

”反应原理为：S+2KNO 3+3C K 2S+N 2↑+3CO 2↑，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( FeSO 4·
7H 2O)。

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

【答案】Al 2O 3·
2SiO 2·2H 2O S ，KNO 3 1/6或0.17或0.167 2FeSO 4·7H 2O
Fe 2O 3+SO 3↑+SO 2↑+14H 2O 【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•SiO 2•H 2O 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( FeSO 4•7H 2O)，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Al 2O 3，硅的氧化物为SiO 2，氢的氧化物为H 2O ，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．粗硅中含有铁和锡（Sn ）等杂质，粗硅与氯气反应可生成SiCl 4，SiCl 4经提纯后用氢气还原可得高纯硅。

实验室用下列装置模拟制备SiCl 4。

已知：SiCl 4的熔点是-70℃，沸点是57.6℃，易与水反应；Sn Cl 4的熔点是-33℃，沸点是114℃
回答下列问题：
（1）仪器a的名称是_______；装置A烧瓶中发生反应的离子方程式是____________。

（2）装置C中盛放的试剂是_____________，作用是___________________；玻璃管b的作用是_______________________。

（3）装置E的烧杯中盛放冰水的目的是______________________。

（4）装置F中碱石灰的作用是____________________________。

（5）装置E烧瓶中得到的SiCl4中溶有少量的杂质FeCl3和SiCl4，可以通过___________方法提纯。

【答案】分液漏斗 MnO2+ 4H＋+2Cl－Mn2＋+2H2O+ Cl2↑浓硫酸干燥氯气调节装置内外压强平衡冷凝并收集SiCl4吸收多余的Cl2，防止外界水蒸气进入E的烧瓶中蒸馏【解析】
【分析】
制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。

A装置为Cl2的制备装置，B、C装置为除杂装置。

先用B 除去HCl，再用C（浓H2SO4）除去H2O蒸气。

Cl2通入粗硅中反应，用冷水将产生SiCl4冷凝即可，以此解答。

【详解】
（1）依据仪器a形状可知a为：分液漏斗；装置A烧瓶中二氧化锰和浓盐酸在加热的条
件下生成氯气，方程式为：MnO2+ 4H＋+2Cl－Δ
Mn2＋+2H2O+ Cl2↑；
（2）生成的氯气中混有水蒸气，需要通过浓硫酸除去，装置C中盛放的试剂是浓硫酸；作用是干燥氯气；玻璃管b的作用是调节装置内外压强平衡；
（3）D中氯气和粗硅反应生成SiCl4气体，装置E放在冰水中可以冷凝并收集SiCl4；
（4）氯气有毒需要除去多余的氯气，同时也要避免空气中的水蒸气进入装置中，则装置F 中碱石灰的作用是吸收多余的Cl2，防止外界水蒸气进入E的烧瓶中；
（5）已知：SiCl4的熔点是-70℃，沸点是57.6℃，易与水反应；SnCl4的熔点是-33℃，沸点是114℃，三种沸点差别很大，可以用蒸馏的方法进行提纯。