天津【化学】化学二模试题分类汇编——无机非金属材料推断题综合
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天津【化学】化学二模试题分类汇编——无机非金属材料推断题综合
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.X、Y、Z是三种常见的单质,甲、乙是两种常见的化合物。
下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.X为H2,Z为Cl2,氢气与氯气可以一步反应生成化合物乙HCl;Y为Si,硅与氯气可以一步反应生成化合物甲SiCl4;氢气与SiCl4可以一步反应生成化合物乙(HCl)与单质Y(Si),故A正确;
B.X为Mg,Z为O2,镁与氧气可以一步反应生成化合物乙MgO;Y为C,碳与氧气可以一步反应生成化合物甲CO2;镁与二氧化碳可以一步反应生成化合物乙(MgO)与单质Y(C),故B正确;
C.X为Zn,Z为Cl2,锌与氯气可以一步反应生成化合物乙ZnCl2;Y为Fe,铁与氯气可以一步反应生成化合物甲FeCl3;锌与氯化铁不能一步反应生成化合物乙(ZnCl2)与单质Y(Fe),二者反应首先生成ZnCl2和FeCl2,然后锌再与FeCl2反应置换出铁,故C错误;
D.X为O2,Z为H2,氧气与氢气可以一步反应生成化合物乙H2O;Y为N2,氮气与氢气可以一步反应生成化合物甲NH3;O2与NH3可以一步反应生成化合物乙(H2O)与单质Y(N2),故D正确;
故答案为C。
3.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。
4.习主席在2020年新年贺词中强调“5G商用加速推出,凝结着新时代奋斗者的心血和汗水,彰显了不同凡响的中国风采、中国力量”,制造芯片用到高纯硅,用SiHCl3与过量H2在1100~1200℃反应制备高纯硅的装置如下图所示(热源及夹持装置略去)。
已知: SiHCl3遇水H2O 强烈水解,在空气中易自燃。
下列说法错误的是()
A.装置 B 中的试剂是浓硫酸
B.实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞
C.装置C中的烧瓶需要加热,其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化
D.装置D不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下,普通玻璃管会软化
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.SiHCl3遇水H2O 强烈水解,所以H2应干燥,故装置 B 中的试剂是浓硫酸,A正确;B.SiHCl3在空气中易自燃,实验前应排尽装置内的空气,所以应先通H2,后打开装置C中分液漏斗的旋塞,B错误;
C.SiHCl3呈液态,需转化为蒸气进入石英管中与H2反应,所以装置C中的烧瓶需要加热,C正确;
D.制高纯硅时,温度在1100~1200℃,所以D不能采用普通玻璃管,D正确;
故选B。
5.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。
6.下列实验现象与氧化还原反应有关的是( )
A.氨水中滴加石蕊试液显蓝色
B.NO2通入水中,气体由红棕色逐渐转变为无色
C.向Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,生成红褐色沉淀
D.向硅酸钠溶液中滴加适量的稀盐酸,有透明的凝胶形成
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.氨水中滴加石蕊试液显蓝色,是由于一水合氨电离出氢氧根离子的缘故,没有发生氧化还原反应,故A错误;
B.NO2通入水中,气体由红棕色逐渐转变为无色,是由于反应生成NO和硝酸,N元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B正确;
C.向Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,生成红褐色沉淀,发生的是复分解反应生成氢氧化铁沉淀,不是氧化还原反应,故C错误;
D.向硅酸钠溶液中滴加适量的稀盐酸,有透明的凝胶形成,发生的是复分解反应生成硅酸,不是氧化还原反应,故D错误;
故选B。
7.C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列关于其单质及化合物的说法中正确的是
A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.二氧化物都属于酸性氧化物,能与碱反应而不能与任何酸反应
C.最低价的气态氢化物都具有还原性,易与O2发生反应
D.其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、Si元素是亲氧元素,在自然界中无游离态,A项错误;
B、SiO2能与HF反应,B项错误;
C、C、Si、S低价态气态氢化物为CH4、SiH4、H2S,都具有还原性,易与O2发生反应,C项正确;
D、根据元素性质的递变性,最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:H2SO4>H2CO3>
H2SiO3,D项错误;
本题答案选C。
8.青石棉(cricidolite)是世界卫生组织确认的一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2,青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法正确的是()
A.青石棉是一种易燃品且易溶于水
B.青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
C.1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用,至少需消耗6L3mol/LHNO3溶液
D.1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用,至少需消耗5.5L2mol/LHF溶液
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.青石棉属于硅酸盐材料,不易燃,也不溶于水,故A错误;
B.硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为:活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水,所以青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O⋅3FeO⋅Fe2O3⋅8SiO2⋅H2O,故B正确;
C.6L3mol/LHNO3溶液中硝酸的物质的量为18mol,1mol青石棉用稀硝酸溶液处理时,亚铁离子被氧化为铁离子,硝酸被还原为一氧化氮,根据转移电子守恒可知,产物为
2molNaNO3、5molFe(NO3)3(有3mol的+2价铁氧化)、1molNO等,因此1mol该物质能和(2+5×3+1)mol=18molHNO3反应,故C正确;
D.5.5L2mol/L HF溶液中HF的物质的量为11mol,HF与二氧化硅反应的方程式为:
SiO2+4HF=SiF4+2H2O,由此可知HF的量不足,故D错误;
故答案为:BC。
9.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:________________。
②SiCl 4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SiCl 4外,还有SiHCl 3、SiH 2Cl 2、SiH 3Cl 、FeCl 3等,有关物质的沸点数据如下表,分离SiCl 4和其他杂质的方法为________。
物质
Si
SiCl 4 SiHCl 3 SiH 2Cl 2 SiH 3Cl HCl SiH 4 沸点/℃ 2355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9
【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)。
10.按要求回答下列问题
(1)镁燃烧不能用CO 2灭火,用化学方程式表示其理由________________________________。
(2)铝制品不能盛放碱性食品原因用离子方程式表示________________________________。
(3)不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液的原因用离子方程式表________________________________。
(4)有一种石棉矿叫做青石棉,其化学式为Na 2Fe 5Si 8H 2O 24,写成氧化物形式的化学式为____________。
(5)已知CuCL 是白色难溶的物质,写出CuCL 2溶液与SO 2反应的离子方程式________________________。
【答案】CO 2 + 2Mg
点燃
C + MgO 2Al+2OH -+ 2H 2O = 2AlO 2-+3H 2↑ SiO 2+2OH -=SiO 32-+H 2O
Na 2O·3FeO·Fe 2O 3·8SiO 2·H 2O 2Cu 2++2H 2O +SO 2+2Cl -=2CuCl↓+2SO 42-+4H + 【解析】 【分析】
(1)镁燃烧不能用CO 2灭火:2
2Mg+CO
=2MgO+C 点燃 ;
(2)铝制品不能盛放碱性食品:2222Al+2OH 2H O +=2AlO H +3↑-- ; (3)不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液:-2-232SiO +2OH =SiO +H O ; (4)Na 2Fe 5Si 8H 2O 24,写成氧化物形式的化学式为Na 2O·3FeO·Fe 2O 3·8SiO 2·H 2O ; (5)CuCl 2溶液与SO 2反应的离子方程
式:2+--2-+224 2Cu 2H O+SO 2Cl 2CuCl +++2SO +4H = . 【详解】
(1)镁燃烧不能用CO 2灭火:2
2Mg+CO
=2MgO+C 点燃 ;故答案为:
22Mg+CO =2MgO+C 点燃
;
(2)铝制品不能盛放碱性食品:2222Al+2OH 2H O +=2AlO H +3↑-- ;故答案为:
2222Al+2OH 2H O +=2AlO H +3↑--;
(3)不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液:-2-232SiO +2OH =SiO +H O ;故答案为:
-2-232SiO +2OH =SiO +H O ;
(4)Na 2Fe 5Si 8H 2O 24,写成氧化物形式的化学式为Na 2O·3FeO·Fe 2O 3·8SiO 2·H 2O ;故答案为:Na 2O·3FeO·Fe 2O 3·8SiO 2·H 2O ; (5)CuCl 2溶液与SO 2反应的离子方程
式:2+--2-+224 2Cu 2H O+SO 2Cl 2CuCl +++2SO +4H = . 故答案为:
2+--2-+224 2Cu 2H O+SO 2Cl 2CuCl +++2SO +4H =。
11.A 、B 、C 、D 、E 五种物质之间的相互转换关系如图所示。
已知:A 为单质,可用于制造计算机芯片,E 为无色有毒气体。
回答下列问题:
(1)B 在物质分类上属于___(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
(2)反应①的化学方程式为___。
(3)反应②的化学方程式为___。
(4)在D 的溶液中通入过量CO 2气体的离子方程式为___。
【答案】酸性氧化物 SiO 2+2C
高温
Si +2CO ↑ SiO 2+CaO
高温
CaSiO 3 SiO 32-
+2H 2O +2CO 2=2HCO 3-+H 2SiO 3↓ 【解析】 【分析】
A 为单质,可用于制造计算机芯片,则A 为Si ,E 为无色有毒气体,结合转化关系可知,
B 为SiO 2,SiO 2与碳反应生成Si 、CO ,所以E 为CO ;SiO 2与CaO 反应生成
C 为CaSiO 3;SiO 2与NaOH 反应生成Na 2SiO 3和水。
据此解答。
【详解】
(1)B 为SiO 2,能与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,故答案为:酸性氧化物; (2)反应①是SiO 2与C 反应生成Si 、CO ,其化学反应方程式为:SiO 2+2C
高温
Si +2CO ↑,
故答案为:SiO 2+2C
高温
Si +2CO ↑;
(3)反应②是SiO 2与CaO 反应生成CaSiO 3,其化学反应方程式为:SiO 2+CaO
高温
CaSiO 3,故答案为:SiO 2+CaO
高温
CaSiO 3;
(4)D为Na2SiO3,其溶液中通入过量CO2,其化学反应方程式为:Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓,其离子方程式为:SiO32-+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓,故答案为:SiO32-+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓。
12.有A、B、C三种不溶于水的固体。
A是某元素的一种单质,它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的1.375倍。
B固体能溶于热氢氧化钠溶液,再往所得溶液中加入过量盐酸时,析出白色胶状沉淀D。
此沉淀干燥后,成为不溶于水的白色粉末,这是一种比碳酸酸性还弱的酸。
将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C,C在高温时软化,无固定熔点。
(1)根据以上事实,形成单质A的元素名称为__, C的名称为__。
(2)B固体溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是__。
(3)生成白色胶状沉淀D的化学方程式是__。
(4)由B制取C的化学方程式是__。
【答案】碳普通玻璃 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
【解析】
【分析】
A是某元素的一种单质,它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,这种气体为氧气密度的1.375倍(标准状况)的气体,则该气体的相对分子质量
=32×1.375=44,应是CO2,所以A为碳,B固体能溶于热氢氧化钠溶液,再往所得溶液中加入过量盐酸时,析出白色胶状沉淀,此沉淀干燥后,成为不溶于水的白色粉末,这是一种比碳酸酸性还弱的酸,则该酸应为硅酸,将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C,C 在高温时软化,无固定熔点,该反应为工业制普通玻璃的反应,所以B为SiO2,C为普通玻璃,据此答题。
【详解】
A燃烧后生成的气体的相对分子质量为32×1.375=44,且能使澄清石灰水变浑浊,该气体是二氧化碳,则A为碳元素的一种单质。
B物质能与氢氧化钠反应,且能继续与过量的盐酸反应生成一种比碳酸还弱的酸,则B为二氧化硅。
二氧化硅与石灰石、纯碱混合加热生成的C在高温时软化且无固定熔点,可推知C为普通玻璃;
(1)根据以上事实,形成单质A的元素名称为碳, C的名称为普通玻璃;
(2)B为SiO2,其溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
(3)在Na2SiO3溶液中滴加稀HCl,生成白色胶状沉淀H2SiO3的化学方程式是Na2SiO3+
2HCl=2NaCl+H2SiO3↓;
(4)由SiO2制取普通玻璃的化学方程式是Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+
SiO2CaSiO3+CO2↑。
13.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=1
6
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 。
14.硅及其化合物在自然界广泛存在并被人类应用。
(1)氮化硅膜与二氧化硅膜相比较具有表面化学性能稳定等优点,故氮化硅膜可用于半导体工业。
可以用NH 3和SiH 4(硅烷)在一定条件下反应制得3SiH 4+4NH 3Si 3N 4+12H 2
以硅化镁为原料制备硅烷的反应和工业流程如下:
反应原理:4NH4Cl+Mg2Si4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2(ΔH<0)
①NH4Cl中的化学键类型有________,SiH4的电子式为______________。
②上述生产硅烷的过程中液氨的作用是____________________________。
③氨气是重要的工业原料,写出氨气发生催化氧化反应生成NO的化学方程式:
___________________________________________________,实验室可利用如图所示装置完成该反应。
在实验过程中,除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外,还可观察到有白烟生成,白烟的主要成分是________。
(2)三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)难溶于水,在医药上可作抗酸剂。
它除了可以中和胃液中多余酸之外,生成的H2SiO3还可覆盖在有溃疡的胃表面,保护其不再受刺激。
三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为________________________________。
将0.184 g三硅酸镁加入到50 mL 0.1 mol/L盐酸中,充分反应后,滤去沉淀,用0.1 mol/L NaOH溶液滴定剩余的盐酸,消耗NaOH溶液30 mL,则Mg2Si3O8·nH2O中的n值为________。
(注:Mg2Si3O8的摩尔质量为260 g/mol)
【答案】极性键(或共价键)、离子键吸收热量,保证反应在常温下进行(答
“制冷”或“降温”均可) 4NH3+5O24NO+6H2O NH4NO3(或硝酸铵)
Mg2Si3O8·nH2O+4HCl=3H2SiO3+2MgCl2+(n-1)H2O 6
【解析】
【分析】
(1)①氯化铵中铵根离子和氯离子之间是离子键,铵根离子内部存在共价键,根据电子式的书写方法来回答;
②根据液氨的性质:易液化来回答;
③氨气的催化氧化产物是一氧化氮和水,一氧化氮遇到空气迅速变为二氧化氮,二氧化到可以和水反应得到硝酸,硝酸可以和氨气反应生成硝酸铵;
(2)根据书写化学方程式的步骤:写配注等,正确书写方程式即可,根据化学方程式进行计算。
【详解】
(1)①氯化铵中铵根离子和氯离子之间是离子键,铵根离子内部存在共价键,极性键(或共价键)、离子键,硅甲烷中硅原子和氢原子之间以共价键结合,电子式为:
;
②液氨的性质:易液化,上述生产硅烷的过程中液氨的作用是:吸收热量,保证反应在常温下进行,故答案为:吸收热量,保证反应在常温下进行(答“制冷”或“降温”均可);
③氨气的催化氧化产物是一氧化氮和水,即4NH 3+5O 24NO +6H 2O ,在实验过程中,除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外,还可观察到有白烟生成,因为一氧化氮遇到空气迅速变为二氧化氮,二氧化到可以和水反应得到硝酸,硝酸可以和氨气反应生成NH 4NO 3(或硝酸铵);
(2)三硅酸镁中和胃酸(HCl )的化学方程式为:Mg 2Si 3O 8·
nH 2O +4HCl=3H 2SiO 3+2MgCl 2+(n -1)H 2O ,根据化学方程式,设0.184g Mg 2Si 3O 8·nH 2O 的物质的量是x ,得:
()38222242321
40.0500.1/0.0300.1/MgSi O nH O HCl MgCl SiO n H O
x
L mol L L mol L +
=+++⨯-⨯g 1
x =40.0500.1/0.0300.1/L mol L L mol L
⨯-⨯,解得x=0.0005mol ,所以MgSi 3O 8•nH 2O 的摩尔质量是(260+18n) g/mol =368g/mol ,Mg 2Si 3O 8的摩尔质量为260g/mol ,所以18n=108,即n=6。
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:H 2SO 4 > H 2CO 3 > H 2SiO 3
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+。