2018屆高考化學三輪沖刺 硅酸、硅酸鹽、無機非金屬材料考前微測試.doc
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硅酸、硅酸鹽、無機非金屬材料 一、選擇題 1.分別向Na2SiO3溶液中加入下列物質,能生成不溶于NaOH溶液的白色沉淀的是( ) A.K B.稀鹽酸 C.CaCl2溶液 D.KNO3溶液 【答案】C 【解析】本題考查了硅酸鈉的性質的相關知識。A.K與水反應生成氫氧化鉀,與Na2SiO3溶液不反應,錯誤;B.向Na2SiO3溶液中加入稀鹽酸反應生成硅酸白色沉淀,硅酸能夠溶于NaOH溶液,錯誤;C.向Na2SiO3溶液中加入CaCl2溶液反應生成硅酸鈣沉淀,硅酸鈣不溶于NaOH溶液,正確;D.向Na2SiO3溶液中加入KNO3溶液不發(fā)生反應,錯誤;故選C。 2.開發(fā)新材料是現代科技發(fā)展的方向之一。下列有關材料的說法正確的是( ) A.氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料 B.普通玻璃、有機玻璃都屬于硅酸鹽 C.纖維素乙酸酯屬于天然高分子材料 D.單晶硅常用于制造光導纖維 【答案】A 【解析】本題考查材料的應用判斷。A、氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料,A正確;B、有機玻璃不屬于硅酸鹽,B錯誤;B、纖維素為天然高分子化合物,而纖維素硝酸酯是人工合成的,C錯誤;D、二氧化硅是制造光導纖維的主要材料,D錯誤。答案選A。 3.下列關于硅單質及其化合物的說法正確的是( ) ①硅酸鹽Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示為:Na2O?2FeO?3SiO2 ②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品 ③高純度的硅單質廣泛用于制作光導纖維 ④單質硅是將太陽能轉變?yōu)殡娔艿某S貌牧? A.②③ B.①③ C.①④ D.④ 【答案】D 【解析】本題考查硅及其化合物的性質。①硅酸鹽Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示為:Na2O?Fe2O3?3SiO2,A項不符合題意;②水晶主要成分為二氧化硅,不是硅酸鹽,B項不符合題意;③光導纖維的主要成分為二氧化硅,不是硅,C項不符合題意;④單質硅為良好的半導體材料,是將太陽能轉變?yōu)殡娔艿某S貌牧?,D項符合題意。 4、工業(yè)上生產玻璃的過程中有一個重要反應:CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。若把100 g CaCO3和30 g SiO2在高溫條件下混合,充分反應后,收集到的氣體的體積(標準狀況下)是( ) A.11.2 L B.22.4 L C.33.6 L D.無法計算 【答案】B 【解析】根據碳元素守恒可知,CO2中的C來自CaCO3,但由于n(CaCO3)=1 mol,n(SiO2)=0.5 mol,即反應過程中SiO2不足,過量的CaCO3發(fā)生分解反應也生成CO2,所以n(CO2)=n(CaCO3)=1 mol,V(CO2)=22.4 L。 5、青石棉是一種致癌物質,是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學品之一,其化學式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸處理時,還原產物只有NO,下列說法不正確的是( ) A.青石棉是一種硅酸鹽產品 B.青石棉中含有一定量的石英晶體 C.青石棉的化學組成可表示為Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O D.1 mol青石棉能還原含1 mol HNO3的稀硝酸 【答案】B 【解析】硅酸鹽指的是硅、氧與金屬元素組成的化合物的總稱,所以青石棉是一種硅酸鹽產品,A項正確。硅酸鹽中不含二氧化硅,所以青石棉中不含石英晶體,B項錯誤。硅酸鹽寫成氧化物組合形式的先后順序為較活潑金屬氧化物、較不活潑金屬氧化物、二氧化硅、水,所以青石棉的化學組成用氧化物的組合形式可表示為Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O,C項正確。青石棉用稀硝酸處理時,還原產物只有NO,根據氧化還原反應中得失電子守恒,可知1 mol青石棉能還原1 mol HNO3,D項正確。 6、鉀長石(KAlSi3O8)風化可生成高嶺土,此反應的離子方程式為2KAlSi3O8+2H2CO3+5H2O2K++2+4H2SiO3+Al2Si2O5(OH)4。下列鉀長石(KAlSi3O8)和高嶺土的氧化物表示形式正確的是( ) A.K2OAl2O33SiO2 Al2O3SiO2H2O B.K2OAl2O36SiO2 Al2O3SiO2H2O C.K2OAl2O33SiO2 Al2O32SiO2H2O D.K2OAl2O36SiO2 Al2O32SiO22H2O 【答案】D 【解析】本題的疑難點是復雜硅酸鹽如何改寫成氧化物的組合形式。硅酸鹽的氧化物組合形式的排列方式為較活潑金屬氧化物、較不活潑金屬氧化物、二氧化硅、水,則KAlSi3O8的氧化物組合形式為K2OAl2O36SiO2,Al2Si2O5(OH)4的氧化物組合形式為Al2O32SiO22H2O,故D項正確。 7、下列離子方程式書寫不正確的是( ) A.往NaOH溶液中通入少量CO2:CO2+OH? B.H2SiO3與NaOH溶液混合:2OH?+H2SiO32H2O+ C.石英砂與燒堿反應制水玻璃:SiO2+2OH?+ H2O D.往水玻璃中通入二氧化碳:+H2O+CO2 H2SiO3↓+ 【答案】A 【解析】A項中通入少量CO2,應生成Na2CO3,而不是NaHCO3,錯誤;B項中H2SiO3是難溶性酸,在離子方程式中應寫化學式,正確;C、D項中Na2SiO3為鈉鹽,溶于水,寫離子形式,所以C、D都正確。 二、非選擇題 8、材料”的發(fā)現和使用往往會極大地推動生產、生活的發(fā)展,一些材料的出現甚至具有里程碑式劃時代的意義。請回答下列問題: Ⅰ、(1)石棉(CaMg3Si4O12)是常用的耐火材料,用氧化物的形式表示其組成 。 (2)高分子材料可以分成無機高分子材料和有機高分子材料。M屬于無機高分子材料,是一種新型高效凈水劑,它廣泛應用生活用水和工業(yè)污水的處理,其中鐵元素的化合價為 。 Ⅱ、高純二氧化硅可用來制造光纖。某稻殼灰的成分為: 組 分 SiO2 C Na2O K2O Al2O3 Fe2O3 質量分數 59.20 38.80 0.25 0.50 0.64 0.16 通過如下流程可由稻殼灰制備較純凈的二氧化硅。 請回答下列問題: (1)根據氧化物的性質進行分類,稻殼灰中涉及的氧化物最多有 類。 (2)步驟①中涉及SiO2的離子反應方程式為 。 (3)濾渣A的成分有 (填化學式)。 (4)步驟②洗滌沉淀的方法是: 。 (5)步驟③反應的化學方程式為: ;實驗室進行步驟③用到的儀器有坩堝、泥三角、酒精燈、 和 。 【答案】Ⅰ、 CaO3MgO4SiO2 +3 Ⅱ、(1)3 (2)SiO2+2OH-+H2O (3)C和Fe2O3 (4)往漏斗里的沉淀中注入蒸餾水致水浸沒沉淀,讓水自然流下,重復2?3次。 (5)H2SiO3SiO2+ H2O 坩堝鉗 三角架 【解析】本題考查了材料的有關問題、由稻殼灰制備較純凈的二氧化硅的流程、硅及其化合物性質及氧化物的分類。 Ⅰ、(1)石棉(CaMg3Si4O12)是常用的耐火材料,用氧化物的形式表示其組成,書寫順序是:活潑金屬元素氧化物、較活潑金屬元素氧化物、二氧化硅、水,所以為CaO3MgO4SiO2。 (2)根據化合物中各元素的化合價的代數和為0可得鐵元素的化合價為+3價。 Ⅱ、(1)二氧化硅為酸性氧化物,氧化鈉、氧化鐵為堿性氧化物,氧化鋁為兩性氧化物,所以最多涉及3種氧化物。 (2)二氧化硅為酸性氧化物,與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉和水,離子方程式:SiO2+2OH-+H2O。 (3)氧化鈉、氧化鉀均能與水反應生成可溶性堿,氧化鋁為兩性氧化物能夠與強堿反應生成可溶性偏鋁酸鹽,二氧化硅為酸性氧化物與氫氧化鈉反應生成可溶性硅酸鈉,三氧化二鐵與氫氧化鈉不反應,所以過濾剩余的濾渣為Fe2O3。 (4)硅酸不穩(wěn)定受熱易分解生成二氧化硅和水,方程式:H2SiO3H2O+SiO2。 (5)灼燒固體需要的儀器有:坩堝鉗、酒精燈、三腳架、坩堝、泥三角。 9、鉀長石(K2Al2Si6O16)通常也稱正長石,是鉀、鈉、鈣等堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物。某科研小組以鉀長石為主要原料,從中提取氧化鋁、碳酸鉀等物質,工藝流程如下: (1)若用氧化物的形式表示物質的化學組成,則鉀長石可表示為 。 (2)煅燒過程中鉀長石中的硅元素在CaCO3作用下轉化為CaSiO3,寫出SiO2轉化為CaSiO3的化學方程式: 。 (3)鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉化為可溶性的KAlO2和NaAlO2,在浸出液中通入過量CO2,發(fā)生反應的離子方程式為 。 (4)已知偏鋁酸鹽易發(fā)生水解反應:+2H2OAl(OH)3+OH??!敖 睍r應保持溶液呈____(填“酸”或“堿”)性,“浸取”時不斷攪拌的目的是 。 (5)“轉化”時加入NaOH的主要作用是(用離子方程式表示) 。 (6)上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質是 、 和水。 【答案】(1)K2OAl2O36SiO2 (2)CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ (3)+2H2O+CO2Al(OH)3↓+ (4)堿 提高浸取速率 (5)+OH?H2O+ (6)Na2CO3 CO2 【解析】本題通過生產工藝流程考查元素化合物知識和化學反應原理,意在考查考生運用所學知識分析解決實際問題的能力。(1)根據元素守恒,K2Al2Si6O16用氧化物的形式可表示為K2OAl2O36SiO2。 (2)高溫下CaCO3與SiO2反應生成CaSiO3和CO2。 (3)向NaAlO2和KAlO2溶液中通入過量CO2時,生成Al(OH)3沉淀和。 (4)只能在堿性條件下存在,酸性條件下會轉變?yōu)锳l(OH)3,或Al3+因此“浸取”時應保持溶液呈堿性。“浸取”時不斷攪拌,可以提高浸取速率。 (5)在偏鋁酸鹽溶液中通入過量CO2,充分反應后經過濾,濾液中存在,“轉化”時加入NaOH,可使轉化為,便于結晶時得到Na2CO3和K2CO3晶體。 (6)CO2、Na2CO3既是反應的產物,也是反應中需要加入的物質,因此是可循環(huán)使用的物質。 10、白玉的化學式可用CaxMgySipO22(OH)2表示(也可用Ca、Mg、Si、H的氧化物的組合形式表示)。 (1)取8.10 g白玉粉末灼燒至恒重,固體質量減少了0.18 g,則白玉的摩爾質量為 。 (2)另取4.05 g白玉粉末加入100 mL 1 molL?1的鹽酸中充分溶解,最終得到不溶氧化物2.40 g。過濾后,向濾液中加入足量的鐵屑,得到標準狀況下的氣體336 mL。則: ①p= 。 ②白玉的化學式為 (用氧化物的組合形式表示)。 【答案】(1)810 gmol?1 (2)8 2CaO5MgO8SiO2H2O 【解析】(1)由白玉的化學式CaxMgySipO22(OH)2可知,1 mol該物質在灼燒時發(fā)生反應生成1 mol水。n(H2O)=m/M=0.18 g18 gmol?1=0.01 mol,所以白玉的物質的量也是0.01 mol。故白玉的摩爾質量為8.10 g0.01 mol=810 gmol?1。 (2)n(白玉)=4.05 g810 gmol?1=0.005 mol,SiO2的物質的量為2.40 g60 gmol?1=0.04 mol。因此1 mol白玉中含有Si的物質的量為0.04 mol0.005 mol1 mol=8 mol,即p=8。由方程式Fe+2HClFeCl2+H2↑可知,n(H2)=0.336 L22.4 Lmol?1=0.015 mol,因此與白玉反應后過量的HCl的物質的量為0.03 mol,則白玉消耗的HCl的物質的量為1 molL?10.1 L?0.03 mol=0.07 mol,故1 mol白玉反應需要消耗的HCl的物質的量為0.07 mol0.005 mol1 mol=14 mol。由于該化合物中Ca、Mg元素的化合價都是+2,所以與鹽酸反應時每個金屬陽離子都要結合2個Cl?,故n(Ca2+)+n(Mg2+)=14 mol2=7 mol,即x+y=7,再結合相對分子質量40x+24y+288+1622+172=810,兩式聯立求解,可得x=2,y=5。所以該化合物的化學式為Ca2Mg5Si8O22(OH)2,用氧化物的組合形式表示為2CaO5MgO8SiO2H2O。- 配套講稿:
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