【化学】化学一模试题分类汇编-无机非金属材料推断题综合含详细答案

【化学】化学一模试题分类汇编——无机非金属材料推断题综合含详细答案一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A．FeFeCl2Fe(OH)2 B．H2SiO3SiO2SiCl4C．浓盐酸Cl2漂白粉 D．NH3NOHNO3【答案】C【解析】【分析】【详解】A．氯气具有强氧化性，与铁反应生成三氯化铁，不能一步反应生成氯化亚铁，故A错误；B．硅酸受热分解生成二氧化硅，二氧化硅与HCl不反应，不能转化为SiCl4，故B错误；C．二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气，氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙，可以制得漂白粉，物质间转化均能实现，故C正确；D.氨催化氧化生成NO，NO与水不反应，不能转化为硝酸，故D错误；故选C。2．以下有关物质用途的叙述正确的是()A．金属钠、金属镁等活泼金属着火时，可以使用干粉灭火器来灭火B．利用高纯度硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能C．食品包装袋中常放入小袋的生石灰，目的是防止食品氧化变质D．古有“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，今用乙醚从黄花蒿中可提取青蒿素是利用氧化还原反应原理【答案】B【解析】【分析】【详解】A．金属钠、金属镁都能在二氧化碳气体中燃烧，所以活泼金属着火时，不能用干粉灭火器灭火，A不正确；B．太阳能电池板由高纯硅制成，它可实现光-电转换，将光能直接转化为电能，B正确；C．氧化钙能够吸收空气中的水分，所以食品包装袋中常放入小袋的生石灰，目的是防止食品受潮，不能起到抗氧化作用，C不正确；D．根据相似相溶原理，用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素，是利用萃取原理，D不正确；故选B。3．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。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．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ANa2SO4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BNa2CO3稀盐酸、澄清的石灰水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CNa2SO3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溶液DNa2SiO3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。6．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．SiO2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+SiO2Si+2COC．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+SiO2Si+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。7．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：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑；CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑(1)普通玻璃的成份是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为________，则原料中SiO2、Na2CO3、CaCO3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·6SiO26：1：13大Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O42【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、Na2CO3Na2O、CaCO3，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。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ACD试剂瓶序号_________【答案】HClNa2SiO3AgNO3KOHSiO32-＋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COCO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2OO2CuO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．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．在下列物质的转化关系中，A是一种固体单质，且常作半导体材料，E是一种白色沉淀，F是最轻的气体单质。据此填写：（1）B的化学式是____________，目前在现代通迅方面B已被用作_____________主要原料。（2）B和a溶液反应的离子方程式是_____________________。（3）A和a溶液反应的离子方程式是_____________________。（4）C和过量盐酸反应的离子方程式是____________________。【答案】SiO2制光导纤维SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2OSi＋2OH－＋H2O=SiO32-＋2H2↑SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓【解析】【分析】A是一种固体单质，且常作半导体材料，则A是Si，所以B为SiO2，由图中转化关系可知E为H2SiO3，a为NaOH，C为Na2SiO3，D为H2O，由于F是最轻的气体单质，则F为H2。【详解】A是一种固体单质，且常作半导体材料，则A是Si，所以B为SiO2，由图中转化关系可知E为H2SiO3，a为NaOH，C为Na2SiO3，D为H2O，由于F是最轻的气体单质，则F为H2，（1）B的化学式是SiO2，目前在现代通迅方面B已被用作光导纤维主要原料；（2）B和a溶液反应的离子方程式是SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O；（3）A和a溶液反应的离子方程式是Si＋2OH－＋H2O=SiO32-＋2H2↑；（4）C和过量盐酸反应的离子方程式是SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓。12．下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B是一种单质，其余物质也都是含有B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，D为氧化物。请回答下列问题：(1)A、D、E的化学式分别为________、________、________。(2)A和B的互相转化在工业上有什么实际意义？_____________________。(3)写出D→C反应的化学方程式：_____________________。(4)写出E→D反应的化学方程式：_____________________。【答案】SiCl4SiO2H2SiO3粗硅提纯SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OH2SiO3SiO2＋H2O【解析】【分析】B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石，则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素，而D为B的氧化物,则D是SiO2，A为SiCl4，C是一种钠盐,则C是Na2SiO3，E是C对应的酸，则E是H2SiO3，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。【详解】B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石，则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素，而D为B的氧化物,则D是SiO2，A为SiCl4，C是一种钠盐,则C是Na2SiO3，E是C对应的酸，则E是H2SiO3，(1)由以上分析可以知道A为SiCl4,D为SiO2,E为H2SiO3；因此，本题正确答案是:SiCl4，SiO2，H2SiO3。(2)四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢，硅与氯气反应生成四氯化硅，因此A和B的互变实际意义是粗硅提纯；因此，本题正确答案是：粗硅提纯；(3)二氧化硅和NaOH溶液反应生成硅酸钠,方程式为SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O；因此，本题正确答案是:SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。(4)H2SiO3不稳定,加热分解可生成SiO2,方程式为H2SiO3SiO2＋H2O；因此，本题正确答案是:H2SiO3SiO2＋H2O。【点睛】硅能够与氧气反应生成二氧化硅，硅酸加热分解产生二氧化硅；二氧化硅不溶于水，也不与水反应，不能用二氧化硅与水直接反应制备硅酸，因此要制备硅酸，可以先把二氧化硅溶于强碱溶液中，然后加入强酸，可以得到白色胶状沉淀硅酸。13．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】SiO2＋2CSi＋2CO↑2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－4NH3＋5O24NO＋6H2OC＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋4H2O【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SiO2与C反应，则A是C、B是SiO2、C是CO、D是Si，E是CO2、F是O2。反应①的方程式为SiO2＋2CSi＋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H2，F为Cl2，B为HCl，C为FeCl2，E为FeCl3。反应②的方程式为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋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4NH3＋5O24NO＋6H2O。（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CO2，C为MgO，又知③和④两个反应中都有红棕色气体生成，F为HNO3。反应④的化学方程式是C＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋4H2O。【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。14．固体化合物X由四种常见的元素组成，为探究其成分，某学生进行如下实验：①20.8gX固体进行实验，得到白色粉末1质量12.0g，白色粉末2质量为6.0g；②白色粉末2可用作耐高温材料，白色粉末3是一种常见干燥剂；请回答问题：(1)X中金属元素的名称是______。(2)化合物X与足量盐酸反应离子方程式______。(3)在高温条件下，白色粉末2中某元素单质与白色粉末1反应，是工业制备另一种单质方法之一，写出该反应的化学方程式______。【答案】钙、镁Ca4Mg3Si4O15+14H+=4Ca2++3Mg2++4H2SiO3+3H2O2Mg+SiO22MgO+Si【解析】【分析】化合物X与过量盐酸反应生成白色胶状沉淀与无色溶液，其中白色胶状灼烧得到的白色粉末1能与NaOH溶液反应得到无色溶液，故白色胶状沉淀为H2SiO3、白色粉末1为SiO2；无色溶液与过量的NaOH溶液反应得到白色沉淀，经灼烧生成的白色粉末2可用作耐高温材料，可知白色粉末2为MgO；白色粉末3是一种常见干燥剂，结合转化可知白色粉末3为CaO；由元素守恒可知X含有Si、Mg、Ca元素，而固体化合物X由四种常见的元素组成，与盐酸反应没有气体生成，根据元素守恒可知X不可能含有H元素，而是还含有O元素，化合物X为硅酸盐，改写为氧化物的形式，由原子守恒可知SiO2、MgO、CaO的物质的量，得到它们的比，就可得出X的化学式。【详解】根据上述分析可知：白色胶状沉淀为H2SiO3；白色粉末1为SiO2；白色粉末2为MgO；白色粉末3为CaO；由元素守恒可知X含有Si、Mg、Ca元素，而固体化合物X由四种常见的元素组成，与盐酸反应没有气体生成，根据元素守恒可知X不可能含有H元素，而是还含有O元素，化合物X为硅酸盐，改写为氧化物的形式，由原子守恒可知n(SiO2)=12.0g÷60g/mol=0.2mol，n(MgO)=6.0g÷40g/mol=0.15mol，故n(CaO)=(20.8g-12.0g-6.0g)÷56g/mol=0.2mol，n(CaO)：n(MgO)：n(SiO2)=0.2mol：0.15mol：0.2mol=4：3：4，所以X的化学式为：4CaO•3MgO•4SiO2。(1)由上述分析可知，X中金属元素的名称是：钙、镁；(2)化合物X与足量盐