备战高考化学易错题专题训练-无机非金属材料练习题及详细答案

备战高考化学易错题专题训练-无机非金属材料练习题及详细答案

一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）

1．下列叙述正确的是

①久置于空气中的氢氧化钠溶液，加盐酸时有气体产生

②浓硫酸可用于干燥氢气、碘化氢等气体，但不能干燥氨气、二氧化氮气体

③Na2O2与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱

④玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品

⑤浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性

⑥氢氧化铁胶体与氯化铁溶液分别蒸干灼烧得到相同的物质

A．①④⑤B．①⑤⑥C．②③④D．④⑤⑥

【答案】B

【解析】

试题分析：①久置于空气中的氢氧化钠溶液和空气中的CO2反应生成变为碳酸钠，碳酸钠可以和盐酸反应生成氯化钠、水以及二氧化碳，①正确；②浓硫酸具有吸水性和强氧化性，浓硫酸可用于干燥中性、酸性且不具有还原性的气体，不能干燥还原性的碘化氢气体，不能干燥碱性气体如氨气等，②错误；③红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，没有碱生成，③错误；④玻璃、水泥主要成分是硅酸盐，都是硅酸盐制品，水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐制品，④错误；⑤浓硫酸具有酸性、吸水性、脱水性和强氧化性，浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性，⑤正确；⑥氯化铁属于强酸弱碱盐，溶液中铁离子水解生成氢氧化铁和HCl，加热促进水解，氯化铁胶体加热会聚沉，两者均产生红褐色沉淀氢氧化铁，灼烧后产物都是三氧化二铁，⑥正确．答案选B。

考点：考查常见物质的性质与用途。

2．《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。

3．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。

4．下列除去杂质的方法正确的是（）

A．A B．B C．C D．D

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A．Cl2难溶于饱和食盐水，HCl极易溶于水，然后用浓硫酸干燥，可以除去氯气中的HCl，A正确；

B．SiO2能和氢氧化钠溶液反应，Fe2O3与NaOH不反应，不能用来除去SiO2 中的Fe2O3，B错误；

C．FeCl3和Cu发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，除去了Fe3+，又引入了Cu2+，C错误；D．氢氧化铁胶粒和氯化铁溶液都能通过滤纸，应该用渗析的方法除去氢氧化铁胶体中的氯化铁溶液，D错误；

答案选A 。

【点睛】

除杂质时要注意不能除去了原有杂质，又引入新杂质。

5．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+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+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。

6．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++2OHˉ+ H2↑检查装置气密

性 Cu+2H2SO4(浓)Δ

CuSO4+ 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+ HCO3ˉ= CO2+ HSO3ˉ

【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++2OHˉ+ 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)Δ

CuSO4+ 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SO 2与NaHCO 3制备CO 2，反应的离子方程式：SO 2+ HCO 3ˉ= CO 2+ HSO 3ˉ。

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：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】Na 2O ·CaO ·6SiO 2 6：1：1

3 大 Al(OH)3+OH -=AlO 2-+2H 2O

4 2

【解析】

【分析】

根据普通玻璃的成份是Na 2CaSi 6O 14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Na 2CaSi 6O 14，它的氧化物形式为Na 2O ·CaO ·6SiO 2，根据原子守恒，原料中SiO 2、Na 2CO 3~Na 2O 、CaCO 3~CaO ，所以物质的量之比为6：1：1，故答案：Na 2O ·CaO ·6SiO 2 ；6：1：1；

(2)根据Na 2CO 3+SiO 2Na 2SiO 3+CO 2↑，CaCO 3+SiO 2 CaSiO 3+CO 2↑，反应物和生成物中，Na 2CO 3 、Na 2SiO 3、CaCO 3 、CaSiO 3是离子化合物，属于离子晶体；SiO 2是共价化合物，属于原子晶体；CO 2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 -=AlO 2-+2H 2O ，故答案：大；Al(OH)3+OH -=AlO 2-+2H 2O ；

(4)由普通玻璃的组成Na 2CaSi 6O 14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1s 22s 22p 63s 23p 2，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．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(BaCuSi 2O 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·2SiO 2

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 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)。

9．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________________________________。

（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，4

4SiO -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?Fe2O3?2Al2O3?6SiO2?H2O 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 sp3[]2n

25n

Si O-或Si2O52-

【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Ca2FeAl2(SiO4) (Si2O7)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)SiCl4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(H2O)6]2+，中心离子为Fe3+，配体为H2O，[Fe(H2O)4(en)]2+中配体为H2O和en，根据孤对电子确定配位原子；

(5)硅酸盐中的硅酸根(SiO44-)为正四面体结构，所以中心原子Si原子采取了sp3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SiO44-四面体结构单元中其中有3个氧原

子的贡献率为1

2

。

【详解】

(1)基态Fe原子的核外价电子排布式为[Ar]3d64S2，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Ca2FeAl2(SiO4) (Si2O7)O(OH)，将其改写成氧化物的形式为

4CaO?Fe2O3?2Al2O3?6SiO2?H2O；

(3)SiCl4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+3×12

=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。

10．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Na 2SiO 3，其溶液中通入过量CO 2，其化学反应方程式为：Na 2SiO 3+2H 2O +2CO 2＝2NaHCO 3+H 2SiO 3↓，其离子方程式为：SiO 32-+2H 2O +2CO 2=2HCO 3-+H 2SiO 3↓，故答案为：SiO 32-+2H 2O +2CO 2=2HCO 3-+H 2SiO 3↓。

11．A 元素的一种单质是重要的半导体材料，含A 元素的一种化合物C 可用于制造高性能的现代通讯材料—光导纤维，C 与烧碱反应生成含A 元素的化合物D 。

(1)易与C 发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是_______________ 。

(2)将C 与纯碱混合，在高温熔融时发生化学反应也可生成D ，同时还生成B 的最高价氧化物E ；将E 与D 在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A 的化合物F 。

①写出生成D 和F 的化学反应方程式：____________________、__________________。 ②要将纯碱在高温下熔化，下列坩埚中不可选用的是________。

A ．普通玻璃坩埚

B ．石英玻璃坩埚

C ．瓷坩埚

D ．铁坩埚

【答案】氢氟酸 SiO 2＋4HF=SiF 4↑＋2H 2O SiO 2＋Na 2CO 3

高温Na 2SiO 3＋CO 2↑ Na 2SiO 3＋

CO 2＋H 2O=Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓ ABC

【解析】

【分析】

“A 元素的一种单质是重要的半导体材料”说明A 为Si ，通过“光导纤维”可推测C 为SiO 2，SiO 2与烧碱即氢氧化钠反应生成的含Si 元素的化合物为Na 2 SiO 3。SiO 2与纯碱即碳酸钠高温条件下生成Na 2 SiO 3和CO 2，故B 为C ，E 为CO 2，二氧化碳和硅酸钠在足量水中可生成硅酸和碳酸钠，故F 为H 2SiO 3。

【详解】

（1）SiO 2易与氢氟酸发生反应，故答案为：氢氟酸；242SiO +4HF=SiF +2H O ↑ ； （2）①根据分析可知答案为：223232=SiO +Na CO Na SiO +CO ↑高温 ；23222323Na SiO +CO +H O=Na CO +H SiO ↓ ；

②A 项普通玻璃坩埚中含有SiO 2，会在高温下与纯碱反应，故A 项错误；B 项石英玻璃坩埚中含有SiO 2，会在高温下与纯碱反应，故B 项错误；C 项瓷坩埚中含有SiO 2，会在高温下与纯碱反应，故C 项错误；D 项铁坩埚中不含高温条件下与纯碱反应的物质，故D 项正确；故答案为：ABC 。

【点睛】

半导体材料为硅单质，光导纤维材料为二氧化硅，为高频考点，一定要注意记忆区分。12．已知A是一种不溶于水的固体非金属氧化物，根据图中的转化关系，回答：

（1）A是______，B是_____，D是_____。

（2）写化学方程式：

①_________；

⑤_________。

（3）写离子方程式：

②__________；

③________；

④________。

【答案】SiO2 Na2SiO3 H2SiO3 Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ H2SiO3H2O＋SiO2 CO2＋H2O＋SiO32-＝CO32-＋H2SiO3↓ SiO2＋2OH－＝SiO32-＋H2O SiO32-＋2H＋＝H2SiO3↓

【解析】

【分析】

由“A是一种不溶于水的固体非金属氧化物”可推知A为SiO2，再结合SiO2的相关性质：SiO2跟Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，二者在水中会反应生成H2SiO3沉淀，则D为H2SiO3，H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，说明A为SiO2是正确的，③为SiO2和NaOH的反应，可知B为Na2SiO3，则C为CO2，Na2SiO3可与酸反应生成硅酸，据此答题。【详解】

由以上分析可知A为SiO2，B为Na2SiO3，C为CO2，D为H2SiO3。

（1）由以上分析可知A为SiO2，B为Na2SiO3，D为H2SiO3，故答案为：SiO2；Na2SiO3；H2SiO3。

（2）①SiO2和碳酸钠在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的方程式为

SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，故答案为：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑。

⑤H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，反应方程式为：H2SiO3H2O＋SiO2，故答案为：H2SiO3H2O＋SiO2。

（3）②硅酸酸性比碳酸弱，硅酸钠和二氧化碳、水反应可生成硅酸，反应的方程式为

Na2SiO3+CO2+H2O═H2SiO3↓+Na2CO3，离子方程式为：CO2＋H2O＋SiO32-=CO32-＋H2SiO3↓，故答案为：CO2＋H2O＋SiO32-=CO32-＋H2SiO3↓。

③二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为

SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，离子方程式为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O。

④Na2SiO3可与盐酸反应生成硅酸，方程式为Na2SiO3+2HCl═2NaCl+H2SiO3↓，离子方程式

为：SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓，故答案为：SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓。

【点睛】

解框图题的方法：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，本题的突破口为：“A是一种不溶于水的固体非金属氧化物”。

13．以粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2，还有少量的Fe2O3)为原料制取Al2O3的流程如下：

（1）操作Ⅰ的名称是__。

（2）用H2SO4“酸浸”时的离子方程式为__(任写一个)。

（3）简述如何检验酸浸后溶液中是否有Fe3+__。

（4）“煅烧”时的化学方程式为__。

（5）沉淀A与氢氟酸反应的化学方程式为__。

【答案】过滤 Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O(或Al2O3＋6H＋=Al3＋＋3H2O任写一个) 取适量该溶液于试管中，加入KSCN，若变红则有Fe3+ 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

【解析】

【分析】

粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2, 还有少量的Fe2O3）和稀硫酸混合，发生反应

Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O，Fe2O3+3H2SO4═Fe 2(SO4)3+3H2O，SiO2和稀硫酸不反应，过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2；根据Fe3+遇KSCN溶液变红色检验溶液中是否有Fe3+；Al(OH)3加热分解为Al2O3和水；SiO2与氢氟酸反应生成SiF4和水。

【详解】

（1）操作Ⅰ实现了固体SiO2和溶液的分离，操作Ⅰ的名称是过滤。

（2）用H2SO4“酸浸”时Al2O3、Fe2O3与硫酸反应，反应的离子方程式分别为Al2O3＋6H＋=Al3＋＋3H2O、Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。

（3）Fe3+遇KSCN溶液变红色，检验溶液中是否有Fe3+的方法是：取适量该溶液于试管中，加入KSCN，若变红则有Fe3+。

（4）“煅烧”时Al(OH)3分解为Al2O3和水，化学方程式为2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。（5）沉淀A是SiO2，SiO2与氢氟酸反应生成SiF4和水，化学方程式为

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。

【点睛】

本题考查了物质的制备流程，明确物质的性质是解本题关键，会从整体上分析每一步发生的反应及基本操作，注意离子检验操作方法的准确表达。

14．某同学设计如图装置，探究非金属性质变化规律．

(1)已知硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸，呈白色．现有硝酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂并用如图装置证明N、C、Si的非金属性强弱顺序．

①A中试剂为________；B中试剂为__________________．

②C中反应的离子方程式为________．

③该实验方案中明显不合理之处是________．

(2)利用上图装置证明氯气的氧化性强于碘单质的氧化性．

①A 中装浓盐酸，B 中装入高锰酸钾粉末，C 中试剂为______________；．

a．碘水 b．碘化钾溶液 c．碘的四氯化碳溶液 d．碘酸钾溶液

②C 中反应的离子方程式为________．

③该实验装置有明显不足，改进的方法是________．

(3)如果C 中装氢硫酸(H2S 溶液)，A 中装浓盐酸，B 中装高锰酸钾粉末，反应开始后观察到的现象是 C 中产生淡黄色沉淀，C 中反应的化学方程式_________________，该实验

________；(填“能”或“不能”)证明氯的非金属性比硫强。

【答案】硝酸碳酸钙 CO2+SiO32﹣+H2O＝H2SiO3↓+CO32﹣硝酸易挥发，硝酸进入 C 中与硅酸钠反应生成硅酸 b 2I﹣+Cl2═I2+2Cl﹣增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置

Cl2+H2S═S↓+2HCl能

【解析】

【分析】

(1)根据强酸制弱酸的规律结合硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用题中装置证明：酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3；

(2)利用题中装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性，C中发生的是氯气和碘离子的反应，生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝；生成的氯气有毒需要尾气吸收处理；

(3)A中装浓盐酸，B中装高锰酸钾反应生成氯气具有氧化性，通入氢硫酸溶液，反应开始后观察到的现象是C中产生淡黄色沉淀，说明氯气氧化硫化氢为硫单质；氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，进而判断非金属性。

【详解】

(1)①现有硝酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用题中装置证明：酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3，根据强酸制弱酸可知，A中试剂是硝酸、B中物质是碳酸钙；

②硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀，装置C中离子反应是：CO2+SiO32-+H2O＝H2SiO3↓+CO32-；

③硝酸易挥发，硝酸进入C中与硅酸钠反应生成硅酸，所以不能确定C中反应物是二氧化碳还是硝酸，故该实验方案中明显不合理之处是：硝酸易挥发，硝酸进入C中与硅酸钠反应生成硅酸；

(2)①利用题中装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性，C中发生的是氯气和碘离子的反应，生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，所以C中加入碘化钾溶液；

② C中发生的是氯气和碘离子的反应，离子方程式为：2I-+Cl2═I2+2Cl-；

③生成的氯气有毒，需要尾气吸收处理，该实验装置的明显不足是没有尾气处理装置，改进的方法是在C后增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置；

(3)如果C中装氢硫酸(H2S溶液)，A 中装浓盐酸，B中装高锰酸钾粉末，反应开始后观察到的现象是C中产生淡黄色沉淀，C中反应的化学方程式为：Cl2+H2S═S↓+2HCl，说明氯气氧化硫化氢为硫单质，在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，因此能判断氯的非金属性比硫强。

15．多种方法鉴别下列第一组白色粉末物质(注：能够写化学方程式的写出化学反应方程式；鉴别方法可以不用填满，若序号不够也可以自己再添)。

(1)Na2CO3和SiO2：

①_____________。

②_____________。

(2)欲鉴别CaCO3和Na2SiO3，某同学分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，指出他观察到的现象：

CaCO3： ______________。

Na2SiO3： _____________。

【答案】加水溶解法：能溶于水的是Na2CO3，不溶于水的是SiO2酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能够产生气体的是Na2CO3，不反应的是SiO2，化学方程式：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑产生气泡产生白色沉淀

【解析】

【详解】

(1)根据碳酸钠和二氧化硅性质的差异来鉴别，碳酸钠含有钠离子，可以进行焰色反应、还可以和盐酸之间反应、还可以和氯化钡溶液之间反应，但是二氧化硅都无此性质；

(2)结合强酸制弱酸的原理并结合硅酸不溶于水分析。

【点睛】

(1)①加水溶解法：能溶于水的是Na2CO3，不溶于水的是SiO；

②酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能够产生气体的是Na2CO3；不反应的是SiO2．化学方程式：Na2CO3+2HCl=2 NaCl+H2O+CO2↑；

(2)CaCO3溶于稀盐酸发生的反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，则可观察到产生气泡；Na2SiO3溶于稀盐酸发生的反应方程式为Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓，则可观察到有白色沉淀产生。

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