【化学】化学 无机非金属材料的专项 培优易错试卷练习题及答案

【化学】化学 无机非金属材料的专项 培优易错试卷练习题及答案一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1．甲、乙、丙、丁、戊五种物质是中学化学常见的物质，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。

下列说法正确的是A ．若甲可以与NaOH 溶液反应放出H 2，则丙一定是两性氧化物B ．若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则丙生成戊一定是氧化还原反应C ．若丙、丁混合产生大量白烟，则乙可能具有漂白性D ．若甲、丙、戊都含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序可能为甲<丙<戊【答案】D【解析】【详解】A ．甲为单质，若甲可以与NaOH 溶液反应放出2H ，则甲为Al 或Si ，所以丙可能是氧化铝，也可能是二氧化硅，不一定是两性氧化物，故A 错误；B ．若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则甲为Na ，乙为氧气，所以丙可以为氧化钠或过氧化钠，当丙为氧化钠时，丙生成戊不是氧化还原反应，故B 错误；C ．丙、丁混合产生白烟，则丙、丁可为HCl 和3NH 或3HNO 和3NH 等，甲、乙均为单质，则乙可能是氯气或氢气或氮气，都不具有漂白性，故C 错误；D ．若甲、丙、戊含有同一种元素，当甲为S ，乙为氧气，丙为二氧化硫，丁为HClO 等具有强氧化性的物质，戊为硫酸，则含S 元素的化合价由低到高的顺序为甲<丙<戊，故D 正确；故答案为D 。

2．某一固体粉末含有SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3，加入足量NaOH 溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中加入过量盐酸，过滤，将所得滤渣洗涤并灼烧至恒重，最终固体成份为 A ．SiO 2B ．Fe 2O 3、SiO 2C ．SiO 2、Al 2O 3D ．Fe 2O 3【答案】A【解析】SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3，加入足量NaOH 溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中含有硅酸钠、偏铝酸钠，加入过量盐酸，生成硅酸沉淀，将所得滤渣洗涤并灼烧生成二氧化硅，故A 正确。

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．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。

5．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，下列说法中正确的是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·H2OC．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量的硝酸作用，至少需消耗8.5 L 2 mol/L HNO3溶液D．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量氢氟酸作用，至少需消耗7 L 2 mol/L HF溶液【答案】B【解析】【分析】【详解】A．青石棉属于硅酸盐，不易燃，也不溶于水，A错误；B．青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种，根据原子守恒和化合价不变的思想，化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O·3FeO·Fe2O3· 8SiO2·H2O，B正确；C．8.5 L2 mol·L-1HNO3溶液中硝酸的物质的量为17mol，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，产物为NaNO3、Fe（NO3）3、NO、H2O、SiO2，1mol该物质能和18molHNO3反应，C错误；D．7L2 mol·L-1HF溶液中HF的物质的量为14mol，1mol青石棉能与34mol氢氟酸反应生成四氟化硅，D错误。

答案选B。

6．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。

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．某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。

（Ⅰ）甲同学在 a、b、c 三只烧杯里分别加入 50 mL 水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。

①甲同学设计实验的目的是______②反应最剧烈的烧杯是______（填字母）；③写出 b 烧杯里发生反应的离子方程式______（Ⅱ）乙同学设计了下图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱，根据要求完成下列各小题（1）实验装置：（2）实验步骤：连接仪器、______、加药品后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。

（3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸）①铜与浓硫酸反应的化学方程式是______，装置 E 中足量酸性 KMnO4溶液的作用是______。

②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______；③试管 D 中发生反应的离子方程式是______。

【答案】验证锂、钠、钾的金属性强弱； c 2Na+2H2O=2Na++2OH¯+ H2↑检查装置气密性 Cu+2H2SO4(浓)ΔCuSO4+ 2H2O+ SO2↑除去CO2中混有的SO2盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀； SO2+ HCO3¯= CO2+ HSO3¯【解析】【分析】乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性强弱。

先用浓硫酸和铜在加热条件下制备二氧化硫气体，通入D试管与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，混合气体通入试管E，除去混有的二氧化硫，剩余的二氧化碳通入试管F与硅酸钠溶液反应，会出现白色沉淀。

该实验需要改良的地方尾气处理装置，以及防干扰装置（防止空气中的二氧化碳进入装置F，干扰实验结构，可以加一个球星干燥管，内盛放碱石灰）。

【详解】（Ⅰ）①由某研究性学习小组设计实验验证元素周期律可得，甲同学设计的实验目的是：验证锂、钠、钾的金属性强弱；②金属性：K＞Na＞Li，金属性越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的烧杯是c；’③b 烧杯里发生反应的离子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH¯+ H2↑；（Ⅱ）（2）实验步骤：有气体参与反应，先连接仪器、检查装置气密性、加药品（先加固体，后加液体）后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。

（3）①铜与浓硫酸反应的化学方程式是：Cu+2H2SO4(浓)ΔCuSO4+ 2H2O+ SO2↑；根据分析，高锰酸钾的作用是除去CO2中混有的SO2；②非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，若碳酸可以制得硅酸，则可以证明碳酸强于硅酸，从而可以证明二者非金属性的强弱，故能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是：盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀；③试管D用SO2与NaHCO3制备CO2，反应的离子方程式：SO2+ HCO3¯= CO2+ HSO3¯。

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·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．x等于6D．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沸点/℃235557.631.88.2－30.4－84.9－111.9【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 2O===H 2SiO 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)。