备战高考化学无机非金属材料-经典压轴题及答案解析

备战高考化学无机非金属材料-经典压轴题及答案解析一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1．“试玉要烧三日满，辨材须待七年期”是唐代诗人白居易的名句，下列有关“玉”的说法正确的是A．玉的成分是石灰石B．玉能与盐酸反应放出CO2C．玉的熔点较高D．玉的成分是金刚砂【答案】C【解析】【分析】玉的成分是硅酸盐，玉的硬度比河砂小，“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高，据此分析解答。

【详解】A．玉有软玉和硬玉两种，软玉和硬玉的成分都是硅酸盐，石灰石成分为碳酸钙，不属于硅酸盐，故A错误；B．玉的成分都是硅酸盐，不是碳酸盐，与盐酸反应不能放出CO2，故B错误；C．“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高，故C正确；D．金刚砂是人工制成的碳化硅，玉的成分是硅酸盐，故D错误；答案选C。

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·Al2O3·3SiO2C．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．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．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CO2D．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。

7．世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产，该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜，光电转化率高。

下列说法错误的是A．普通玻璃含有二氧化硅B．该发电玻璃能将光能不完全转化为电能C．碲化镉是一种有机化合物D．应用该光电转化技术可减少温室气体排放【答案】C【解析】【分析】【详解】A. 玻璃成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅，故A正确，但不符合题意；B. 该发电玻璃能将光能转化为电能，但是不能完全转化，存在能量损耗，故B正确，但不符合题意；C. 碲化镉不含碳元素，是一种无机化合物，不是有机化合物，故C错误，但符合题意；D. 应用该光电转化技术可减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，故D正确，但不符合题意；故选：C。

8．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 ．SiO 2能和氢氧化钠溶液反应，Fe 2O 3与NaOH 不反应，不能用来除去SiO 2 中的Fe 2O 3，B 错误；C ．FeCl 3和Cu 发生反应：2Fe 3++Cu=2Fe 2++Cu 2+，除去了Fe 3+，又引入了Cu 2+，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。

9．下列说法中正确的是 A ．由Na 2CO 3+ SiO 2Na 2SiO 3+ CO 2↑可知，酸性H 2SiO 3>H 2CO 3B ．氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的玻璃试剂瓶中C ．向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀，过量时沉淀溶解D ．瓷坩埚、氧化铝坩埚均不可作为融化NaOH 固体的装置 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A.强酸制弱酸都是在溶液中进行的反应，而SiO 2与Na 2CO 3是高温下的反应，生成CO 2气体逸出，有利于反应的进行，与最高价含氧酸的酸性无关，A 项错误；B.氢氟酸与玻璃中的成分反应，氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的塑料试剂瓶中，B 项错误；C ．向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀硅酸，硅酸与盐酸不反应，过量时沉淀不溶解，C 项错误；D ．瓷坩埚、氧化铝坩埚都和NaOH 反应，故均不可作为融化NaOH 固体的装置，D 项正确； 答案选D 。

10．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________________________________。

4SiF 4SiCl 4SiBr 4SiI熔点/K 182.8 202.7 278.5 393.6 沸点/K177.4330.1408460.6（4）()226Fe H O +⎡⎤⎣⎦可与乙二胺（2222H 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，44SiO -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•Fe 2O 3•2Al 2O 3•6SiO 2•H 2O 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 sp 3 []2n 25n Si O -或Si 2O 52-【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Ca 2FeAl 2(SiO 4) (Si 2O 7)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)SiCl 4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(H 2O)6]2+，中心离子为Fe 3+，配体为H 2O ，[Fe(H 2O)4(en)]2+中配体为H 2O 和en ，根据孤对电子确定配位原子；(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；图中为一种无限长层状结构的多硅酸根，图中一个SiO 44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为12。