【化学】化学 无机非金属材料的专项 培优易错试卷练习题附详细答案

一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）

1．蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述正确的是

A．沉淀X的成分是SiO2

B．将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3 C．在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到沉淀是Fe(OH)3 D．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+ 【答案】A 【解析】 【分析】

金属氧化物MgO、A12O3、Fe2O3会溶于盐酸，生成氯化镁、氯化铝以及氯化铁，过滤后，得的沉淀X是二氧化硅，溶液Y中含有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量的盐酸，向Y中加入过量的氢氧化钠，会生成氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，过滤后的溶液中含有氯化钠、偏铝酸钠等。 【详解】

A、沉淀X的成分是SiO2，A正确；

B、将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到MgO、Fe2O3的混合物，B错误；

C、溶液Y中加入过量的NaOH溶液后过滤，过滤后的溶液中含有氯化钠、偏铝酸钠，沉淀是氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，C错误；

D、溶液Y中含有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量的盐酸，含有的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+，D错误； 答案选A。

2．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．①④⑤ 【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

B．①⑤⑥

C．②③④

D．④⑤⑥

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。

3．在室温时，下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应，共生成4种盐的是（ ） A．SO2、CO2、SO3 B．H2S、NO、SO3 C．CO2、Cl2、SO3 D．SiO2、CO、Cl2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A．SO2、CO2、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3、Na2CO3、Na2SO4，生成3种盐，故不选A；

B．NO与氢氧化钠溶液不反应，H2S、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2S、Na2SO4，生成2种盐，故不选B；

C．CO2、Cl2、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2CO3、NaClO、NaCl、Na2SO4，生成4种盐，故选C；

D．CO与氢氧化钠溶液不反应， SiO2、Cl2分别与过量NaOH溶液反应生成Na2SiO3、NaClO、NaCl，生成3种盐，故不选D； 故选C。 【点睛】

本题考查物质的性质，综合考查元素化合物知识，把握物质的性质及发生的化学反应为解答的关键，侧重氯气与氢氧化钠溶液反应的考查，明确NO、CO与氢氧化钠不反应。

4．在生产和生活中应用的化学知识正确的是 A．玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品 B．晶体硅是在通信工程中制作光导纤维的主要原料 C．碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂

D．发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔 【答案】D 【解析】 【详解】

A．水晶成分为二氧化硅是氧化物，不属于硅酸盐，故A错误；

B．二氧化硅具有良好的光学特性，是制作光导纤维的主要原料，故B错误；

C.碳酸钠碱性较强，具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，可以用碳酸氢钠治疗，故C错误；

D．碳酸氢钠不稳定，受热分解生成二氧化碳，能使焙制出的糕点疏松多孔，常用于食品发酵剂，故D正确； 答案选D。

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 取少量该溶液于试管中，滴入稀盐A Na2SO4 稀盐酸、氯化钡溶液 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 取少量该溶液于试管中，滴入足量B Na2CO3 稀盐酸、澄清的石灰水 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 取少量该溶液于试管中，滴入足量C Na2SO3 稀盐酸、澄清的石灰水、品红溶液 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 取少量该溶液于试管中，滴入稀盐D Na2SiO3 过量稀盐酸 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 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

B．B C．C D．D

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．下列说法中正确的是 A．由Na2CO3+ SiO2

Na2SiO3+ CO2↑可知，酸性H2SiO3>H2CO3

B．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SiO2与Na2CO3是高温下的反应，生成CO2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。

7．晶体硅是一种重要的非金属材料，有科学家认为硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”。 (1)工业上生产纯硅的工艺流程如下：

石英砂的主要成分是SiO2，在制备粗硅时，焦炭的作用是__________(填“氧化剂”或“还原剂”)；在该反应中，若消耗了3.0 g SiO2 ，则转移电子的总数为_______________。 (2)某实验室利用SiHCl3(沸点33.0 ℃)与过量H2在1 000 ℃～1 100 ℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。装置如图所示(热源及夹持装置略去)。

①装置B中的试剂是___________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_________________。

②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是______________________；装置D中发生反应的化学方程式为___________________________________。

③为检验产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂有______(填字母)。

a.碘水 b.氯水 c.Na2SO3溶液 d.KSCN溶液

【答案】还原剂 1.204×1023或0.2NA 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 有固体物质生成 SiHCl3＋H2【解析】 【分析】

(1)根据工艺流程写出化学方程式，从化合价的变化判断焦炭的作用，根据化学方程式和质量关系求出转移的电子数；

(2) ①A生成的氢气经过干燥，进入D与从C中汽化的SiHCl3反应制粗硅，B是干燥装置，②氢气和SiHCl3发生置换反应，写出化学方程式； ③选择检验亚铁离子的试剂； 【详解】

(1)根据流程可知，化学方程式为SiO2+2C

Si+2CO，碳的化合价升高，做还原剂，

Si＋3HCl bd

m3.0g=1mol SiO2参加反应转移的电子数为4mol，反应中消耗了3.0 g SiO2 ，n==0.05 M60g/molmol，转移电子为0.2 mol，即1.204×1023或0.2NA；

(2)SiHCl3能与H2O强烈反应，需要用浓硫酸干燥氢气，反应需要的温度比较高，在D中反应，SiHCl3的沸点较低，C中的烧瓶需要加热是为了使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化； ②装置D中有硅单质生成，即有固体物质生成 。此反应为 SiHCl3＋H23HCl；

③亚铁离子的检验通常用的方法是：先向溶液中加入KSCN，溶液不变红色，再加入氯水溶液变红色，即可却确定有亚铁离子，答案为bd。

Si＋

8．某固体中可能含有Na+、K+、Al3+、Ba2+、SO42-、CO32-、SiO32-、等离子，将其配成 100mL 溶液。学生研究性学习小组为了确认其成分，设计并完成了如图所示实验：

请回答下列问题：

(1)配制100mL 溶液需要使用容量瓶，该仪器使用前必须进行的一步操是______________；在“定容”操作中，当液面接近容量瓶刻度线1~2cm 处，改用__________________，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀。

(2)若出现如下情况，导致所配溶液浓度偏高的是_____________________ A．称量时砝码已经生锈；

B．溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作； C．定容时俯视；

D．定容时，液面超过容量瓶颈上的刻度线，用胶头滴管将过量的液体吸出； E.容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水。

(3) 根据以上实验可得出：一定存在的离子是_________________，，一定不存在的离子是___________________。

(4) 加入稀盐酸，所发生的离子反应方程式为________________。

【答案】检查是否漏水 改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切 A、C CO32-、SiO32- SO42-、Al3+、Ba2+ CO32-+2H+=CO2↑+H2O；SiO32-+2H+=H2SiO3↓ 【解析】 【分析】

向配制的溶液中加入稀盐酸后生成无色无味气体A、沉淀B，气体A为CO2，则原溶液中一定含有CO32-，结合离子共存可知一定不存在Al3+、Ba2+；生成的沉淀B为硅酸，则一定存在SiO32-；向滤液C中加入氯化钡溶液，无明显现象，说明溶液中不存在SO42-，据此结合溶液配制的方法解答； 第(2)题根据c=【详解】

(1)容量瓶使用前要检查是否漏水；当液面接近容量瓶刻度线1-2cm处，改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀，故答案为：检查是否漏水；改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切； (2)A.称量时砝码已经生锈会导致溶质的质量偏大，继而导致浓度偏大，故A正确； B.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作会导致溶质物质的量偏小，浓度偏小，故B错误；

C.定容时俯视会导致溶液体积偏小，溶液浓度偏大，故C正确；

D.定容时，液面超过容量瓶颈上的刻度线，用胶头滴管将过量的液体吸出会导致溶质的物

n进行分析； V质的量偏小，浓度偏小，故D错误；

E.容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水对浓度没有影响，故E错误， 故答案为：AC；

(3)根据分析可知一定存在的离子为：CO32-、SiO32-；一定不存在的离子为：SO42-、Al3+、Ba2+，故答案为：CO32-、SiO32-；SO42-、Al3+、Ba2+；

(4)根据分析可知，加入稀盐酸后碳酸根和硅酸根和氢离子发生反应，故答案为：CO32-+2H+=CO2↑+H2O；SiO32-+2H+=H2SiO3↓。

9．有A、B、C三种不溶于水的固体。A是某元素的一种单质，它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热氢氧化钠溶液，再往所得溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀D。此沉淀干燥后，成为不溶于水的白色粉末，这是一种比碳酸酸性还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C，C在高温时软化，无固定熔点。 （1）根据以上事实，形成单质A的元素名称为__， C的名称为__。 （2）B固体溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是__。 （3）生成白色胶状沉淀D的化学方程式是__。 （4）由B制取C的化学方程式是__。

【答案】碳 普通玻璃 SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓ Na2CO3＋SiO2【解析】 【分析】

A是某元素的一种单质，它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，这种气体为氧气密度的1.375倍(标准状况)的气体，则该气体的相对分子质量=32×1.375=44，应是CO2，所以A为碳，B固体能溶于热氢氧化钠溶液，再往所得溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，成为不溶于水的白色粉末，这是一种比碳酸酸性还弱的酸，则该酸应为硅酸，将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C，C在高温时软化，无固定熔点，该反应为工业制普通玻璃的反应，所以B为SiO2，C为普通玻璃，据此答题。 【详解】

A燃烧后生成的气体的相对分子质量为32×1.375＝44，且能使澄清石灰水变浑浊，该气体是二氧化碳，则A为碳元素的一种单质。B物质能与氢氧化钠反应，且能继续与过量的盐酸反应生成一种比碳酸还弱的酸，则B为二氧化硅。二氧化硅与石灰石、纯碱混合加热生成的C在高温时软化且无固定熔点，可推知C为普通玻璃；

(1)根据以上事实，形成单质A的元素名称为碳， C的名称为普通玻璃；

(2)B为SiO2，其溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O； (3)在Na2SiO3溶液中滴加稀HCl，生成白色胶状沉淀H2SiO3的化学方程式是Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓；

(4)由SiO2制取普通玻璃的化学方程式是Na2CO3＋SiO2SiO2

CaSiO3＋CO2↑。

Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋

Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2

CaSiO3＋CO2↑

10．某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如图1所示(部分产物已略去)：

(1)写出B的电子式________。

(2)若A是一种非金属单质，且可用于制造半导体材料，写出A和B水溶液反应的离子方程式__________________________。

(3)若A是CO2气体，A与B溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图2所示，则A与B溶液反应后溶液中所有溶质的化学式为_____________；c(HCl)=________mol/L。

(4)若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是______________________________________。 (5)若A是一种可用于做氮肥的化合物, A和B反应可生成气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露，写出E与D反应的化学方程式为___________________。

(6)若A是一种溶液，可能含有H＋、NH、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、CO32-、SO42-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图3所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子是_____________________，它们的物质的量浓度之比为______________。

【答案】

Si+2OH- +2H2O=SiO32-+2H2↑ NaOH、Na2CO3 0.05 先有白色沉淀生

成，随后沉淀逐渐减少最终消失 3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl H＋、Al3＋、NH4、SO4 c(H＋)∶c(Al3＋)∶c(NH4)∶c(SO4)＝1∶1∶2∶3 【解析】 【分析】

(1) C可在D中燃烧发出苍白色火焰，为氢气与氯气反应生成HCl，可推知C为H2、D为Cl2、F为HCl，M是日常生活中不可缺少的调味品，由转化关系可知，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，可推知M为NaCl、B为NaOH；

(2)若A是一种非金属单质，且可用于制造半导体材料，则A为Si，Si和NaOH的水溶液反应生成Na2SiO3和H2；

(3) 曲线中，从0.4L～0.6L发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，该阶段消耗盐酸为200mL，而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为400mL，大于200mL，所以溶液中的溶质成分NaOH、Na2CO3；

(4) 若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解； (5) 若A是一种氮肥，实验室可用A和NaOH反应制取气体E，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，且利用E与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露，则氨气与氯气反应生成氯化铵，同时生成氮气；

(6) 由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-=NH3•H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，根据各阶段消耗的NaOH体积结合离子方程式计算n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)之比，再结合电荷守恒计算与n(SO42-)的比例关系，据此计算。 【详解】

(1)B为NaOH，其电子式为

；

22(2) A为Si，Si和NaOH的水溶液反应生成Na2SiO3和H2，反应的离子方程式为Si+2OH- +2H2O=SiO32-+2H2↑；

(3) 曲线中，从0.4L～0.6L发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，该阶段消耗盐酸为200mL，而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为400mL，大于200mL，所以溶液中的溶质成分NaOH、Na2CO3；生成0.01molCO2需要的盐酸为200mL，结合反应原理NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，则c(HCl)=

0.01mol=0.05mol/L； 0.2L(4) 若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解，故看到的现象为：液中逐渐有白色絮状沉淀生成，且不断地增加，随后沉淀逐渐溶解最终消失； (5) 若A是一种氮肥，实验室可用A和NaOH反应制取气体E，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，且利用E与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露，则氨气与氯气反应生成氯化铵，同时生成氮气，反应方程式为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，

(6) 由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来

有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-=NH3•H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，发生反应H++OH-=H2O，氢离子消耗NaOH溶液的体积为1体积，发生反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓，铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积，发生反应NH4++OH-=NH3•H2O，铵根消耗氢氧化钠为2体积，则n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)=1：1：2，由电荷守恒可知，n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)：n(SO42-)=1：1：2：3，故c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42-)=1：1：2：3。

11．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＋2C4NH3＋5O2【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＋2C

Si＋2CO↑ 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－

CO2↑＋4NO2↑＋4H2O

4NO＋6H2O C＋4HNO3

高温 Si＋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＋5O2

催化剂  4NO＋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＋4HNO3【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。

CO2↑＋4NO2↑＋4H2O。

2H2O)是重要的基础化工原料。铬常见价态有+3、+6价。12．红矾钠(重铬酸钠：Na2Cr2O7·

铬的主要自然资源是铬铁矿FeCr2O4(含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)，实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如下：

①中主要反应：4 FeCr2O4+ 8Na2CO3 + 7O2 ①中副反应：Al2O3 + Na2CO3请回答下列问题：

8Na2CrO4 + 2Fe2O3+ 8CO2

Na2SiO3 + CO2↑

2NaAlO2+ CO2↑，SiO2 + Na2CO3

(1)FeCr2O4化学名为亚铬酸亚铁，写出它的氧化物形式________________。步骤“①”的反应器材质应选用__________(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)。

(2)“②”中滤渣1的成分是__________，“③”中调pH值是_______ (填“调高”或“调低”)，“④”中滤渣2的成分是___________。

(3)“⑤”酸化的目的是使CrO42－转化为Cr2O72－，写出平衡转化的离子方程式：______。 (4)上图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线，则操作I是______，操作II是______(填序号)。

①蒸发浓缩，趁热过滤②降温结晶，过滤

(5)已知某铬铁矿含铬元素34%，进行步骤①~④中损失2%，步骤⑤~⑦中产率为92%，则1吨该矿石理论上可生产红矾钠_______吨(保留2位小数)。

Cr2O3 铁质 Fe2O3、MgO 调低 H2SiO3、Al(OH)3 2CrO42－+ 2H+【答案】FeO·H2O ② ① 0.88 【解析】 【分析】

氧化煅烧中MgO不反应，FeCr2O4、Al2O3、SiO2反应产物中有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3、Fe2O3．浸取时MgO、Fe2O3不溶，滤液中含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3及未反应的碳酸钠，调节pH值，生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去。硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-．由图乙可知，硫酸钠的溶解度受温度影响比较大，应采取降温结晶、过滤；红矾钠溶解度受温度影响变化不大，应采取蒸发结晶、过滤。 【详解】

(1)FeCr2O4中铁元素化合价是+2价，氧化物为FeO，铬元素化合价+3价，氧化物为Cr2O3，FeCr2O4中铁铁原子与Cr原子物质的量之比为1：2，所以FeCr2O4写成氧化物形式为FeO•Cr2O3；“瓷质”或“石英质”仪器都含有二氧化硅，高温下与碳酸钠反应，故选择“铁质”仪器；

(2)步骤①中有氧化铁生成，氧化铝、二氧化硅发生反应生成可溶性盐，氧化镁不反应，据此判断步骤②中滤渣1的成分；氧化铁不溶于水，铬铁矿经煅烧、水浸之后除去生成的氧化铁及氧化镁，副反应中生成Na2SiO3、NaAlO2等杂质，将pH值调低，可生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去；步骤“③”调节pH值，生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去，故“④”中滤渣2的成分是H2SiO3、Al(OH)3沉淀；

(3)酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，则CrO42-在酸性条件下与H+离子反应生成Cr2O72-，该反应为可逆反应，反应的离子方程式为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O；

(4)操作Ⅰ是分离出硫酸钠，操作Ⅱ获得红矾钠，由图2可知，硫酸钠的溶解度受温度影响比较大，应采取降温结晶、过滤；红矾钠溶解度受温度影响变化不大，应采取蒸发结晶、过滤；

(5)令生成红矾钠x吨，则： 2Cr～～～～～Na2Cr2O7•2H2O 104 298 1吨×34%×(1-2%)×92% x吨

所以：104：298=1吨×34%×(1-2%)×92%：x吨，解得x=0.88。

Cr2O72－+

13．晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等。以下是工业上制取纯硅的一种方法。

请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示)：

(1)在上述生产过程中，属于置换反应的有____(填反应代号)。 (2)写出反应③的化学方程式_______。

(3)化合物W的用途很广，通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1 373～1 623 K反应，生成化合物W，其化学方程式是___。

(4)A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是___(填化学式)；分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是______(填化学式)。

(5)工业上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气，再提纯水煤气得到纯净的H2，提纯水煤气得到纯净的H2的化学方程式为_______。 【答案】①②③ SiHCl3＋H2CO2 CO2和HCl CO＋H2O【解析】 【详解】

（1）置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，根据题干中制取硅的流程图知①②③属于置换反应，故答案为：①②③；

（2）反应③是SiHCl3被氢气还原得到硅和氯化氢，反应的化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl，故答案为：SiHCl3+H2

1357K1357KSi＋3HCl SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑

CO2＋H2、CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O

Si+3HCl；

（3）二氧化硅与碳酸钠高温反应生成硅酸钠，反应方程式为SiO2+Na2CO3SiO2+Na2CO3

1373:1623K1373:1623KNa2SiO3+CO2↑，故答案为：Na2SiO3+CO2↑；

（4）A、B、C分别为CO、CO2、HCl，作为减排目标的一种气体是CO2，化合物W为硅酸钠，能与W反应生成沉淀的是CO2和HCl，故答案为：CO2；CO2和HCl； （5）碳和水反应生成一氧化碳和氢气：C+H2O（g）

高温CO+H2，一氧化碳和水反应生成

二氧化碳和氢气：CO+H2O（g）

1073K催化剂CO2+H2，二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙：

CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O，故答案为：CO+H2O(g)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。

1073K催化剂CO2+H2、

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、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】 碳酸钙 CO2+SiO32+H2O＝H2SiO3↓+CO32 易挥发，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、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、B中物质是碳酸钙； ②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易挥发，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，故该实验方案中明显不合理之处是：易挥发，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．某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。已知: PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO + PdCl2 + H2O= CO2+ 2HCl + Pd(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。

（1）实验时要先通入足够长时间的N2，其原因是_________。 （2） 装置B的作用是__________。

（3）装置C、D所盛试剂分别为______、______，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的总化学方程式为_________。 （4） 该装置的缺点是_________。

【答案】 用氮气将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰 作安全瓶，防止倒吸 澄清石灰水 PdCl2溶液 3SiO2+4C有尾气处理装置将CO吸收

2CO2↑十2CO↑+3Si 没

【解析】(1)碳与二氧化硅反应要在高温下进行，而高温下碳与空气中氧气反应，所以实验时要将装置中的空气排尽，所以实验时要通入足够长时间的N2，故答案为：要用氮气将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰；

(2)根据装置图可知，B装置可以作安全瓶，防止倒吸，故答案为：作安全瓶，防止倒吸； (3)根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C装置用来检验有没有二氧化碳，D装置用来检验一氧化碳，所以置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明既有二氧化碳又有一氧化碳，检测两气体产物的物质的量相等，根据元素守恒可知化学方程式为3SiO2+4C3SiO2+4C

2CO2+2CO+3Si，故答案为：澄清石灰水；PdCl2溶液；2CO2+2CO+3Si；

(4)一氧化碳有毒，不能排放到空气中，而该装置没有尾气吸收装置将CO吸收，故答案为：没有尾气吸收装置将CO吸收。