高考化学三轮冲刺硅酸硅酸盐无机非金属材料考前微测试含解析

高考化学三轮冲刺硅酸硅酸盐无机非金属材料考前微测试含解析

三轮冲刺---硅酸、硅酸盐、无机非金属材料考前微测试 一、选择题 ‎1．分别向Na2SiO3溶液中加入下列物质，能生成不溶于NaOH溶液的白色沉淀的是（ ）‎ A．K B．稀盐酸 C．CaCl2溶液 D．KNO3溶液 ‎【答案】C ‎【解析】本题考查了硅酸钠的性质的相关知识。A．K与水反应生成氢氧化钾，与Na2SiO3溶液不反应，错误；B．向Na2SiO3溶液中加入稀盐酸反应生成硅酸白色沉淀，硅酸能够溶于NaOH溶液，错误；C．向Na2SiO3溶液中加入CaCl2溶液反应生成硅酸钙沉淀，硅酸钙不溶于NaOH溶液，正确；D．向Na2SiO3溶液中加入KNO3溶液不发生反应，错误；故选C。‎ ‎2．开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是（ ）‎ A．氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 B．普通玻璃、有机玻璃都属于硅酸盐 C．纤维素乙酸酯属于天然高分子材料 D．单晶硅常用于制造光导纤维 ‎【答案】A ‎【解析】本题考查材料的应用判断。A、氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料，A正确；B、有机玻璃不属于硅酸盐，B错误；B、纤维素为天然高分子化合物，而纤维素硝酸酯是人工合成的，C错误；D、二氧化硅是制造光导纤维的主要材料，D错误。答案选A。‎ ‎3．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（ ）‎ ‎①硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为：Na2O•2FeO•3SiO2‎ ‎②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ‎③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ‎④单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料.‎ A．②③ B．①③ C．①④ D．④‎ ‎【答案】D ‎【解析】本题考查硅及其化合物的性质。①硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为：Na2O•Fe2O3•3SiO2，A项不符合题意；②水晶主要成分为二氧化硅，不是硅酸盐，B项不符合题意；③光导纤维的主要成分为二氧化硅，不是硅，C项不符合题意；④单质硅为良好的半导体材料，是将太阳能转变为电能的常用材料，D项符合题意。‎ ‎4、工业上生产玻璃的过程中有一个重要反应：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。若把‎100 g CaCO3和‎30 g SiO2在高温条件下混合，充分反应后，收集到的气体的体积(标准状况下)是（ ）‎ A．‎11.2 L ‎B．‎22.4 L ‎C．‎33.6 L ‎D．无法计算 ‎【答案】B ‎【解析】根据碳元素守恒可知，CO2中的C来自CaCO3，但由于n(CaCO3)=1 mol，n(SiO2)=0.5 mol，即反应过程中SiO2不足，过量的CaCO3发生分解反应也生成CO2，所以n(CO2)=n(CaCO3)=1 mol，V(CO2)=‎22.4 L。‎ ‎5、青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是（ ）‎ A．青石棉是一种硅酸盐产品 B．青石棉中含有一定量的石英晶体 C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O D．1 mol青石棉能还原含1 mol HNO3的稀硝酸 ‎ ‎【答案】B ‎【解析】硅酸盐指的是硅、氧与金属元素组成的化合物的总称，所以青石棉是一种硅酸盐产品，A项正确。硅酸盐中不含二氧化硅，所以青石棉中不含石英晶体，B项错误。硅酸盐写成氧化物组合形式的先后顺序为较活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化学组成用氧化物的组合形式可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，C项正确。青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO，根据氧化还原反应中得失电子守恒，可知1 mol青石棉能还原1 mol HNO3，D项正确。‎ ‎6、钾长石(KAlSi3O8)风化可生成高岭土，此反应的离子方程式为2KAlSi3O8+2H2CO3+5H2O2K++2+4H2SiO3+Al2Si2O5(OH)4。下列钾长石(KAlSi3O8)和高岭土的氧化物表示形式正确的是（ ）‎ A．K2O·Al2O3·3SiO2　Al2O3·SiO2·H2O B．K2O·Al2O3·6SiO2　Al2O3·SiO2·H2O C．K2O·Al2O3·3SiO2　Al2O3·2SiO2·H2O D．K2O·Al2O3·6SiO2　Al2O3·2SiO2·2H2O ‎【答案】D ‎【解析】本题的疑难点是复杂硅酸盐如何改写成氧化物的组合形式。硅酸盐的氧化物组合形式的排列方式为较活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，则KAlSi3O8的氧化物组合形式为K2O·Al2O3·6SiO2，Al2Si2O5(OH)4的氧化物组合形式为Al2O3·2SiO2·2H2O，故D项正确。‎ ‎7、下列离子方程式书写不正确的是（ ）‎ A．往NaOH溶液中通入少量CO2：CO2+OH− B．H2SiO3与NaOH溶液混合：2OH−+H2SiO32H2O+ C．石英砂与烧碱反应制水玻璃：SiO2+2OH−+ H2O D．往水玻璃中通入二氧化碳：+H2O+CO2 H2SiO3↓+ ‎【答案】A ‎【解析】A项中通入少量CO2，应生成Na2CO3，而不是NaHCO3，错误；B项中H2SiO3是难溶性酸，在离子方程式中应写化学式，正确；C、D项中Na2SiO3为钠盐，溶于水，写离子形式，所以C、D都正确。‎ 二、非选择题 ‎8、材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请回答下列问题：‎ Ⅰ、（1）石棉(CaMg3Si4O12)是常用的耐火材料，用氧化物的形式表示其组成 。‎ ‎（2）高分子材料可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。M 属于无机高分子材料，是一种新型高效净水剂，它广泛应用生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价为 。‎ Ⅱ、高纯二氧化硅可用来制造光纤。某稻壳灰的成分为：‎ 组 分 SiO2‎ C Na2O K2O Al2O3‎ Fe2O3‎ 质量分数 ‎59.20‎ ‎38.80‎ ‎0.25‎ ‎0.50‎ ‎0.64‎ ‎0.16‎ 通过如下流程可由稻壳灰制备较纯净的二氧化硅。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）根据氧化物的性质进行分类，稻壳灰中涉及的氧化物最多有 类。‎ ‎（2）步骤①中涉及SiO2的离子反应方程式为 。 ‎ ‎（3）滤渣A的成分有 (填化学式)。‎ ‎（4）步骤②洗涤沉淀的方法是： 。‎ ‎（5）步骤③反应的化学方程式为： ；实验室进行步骤③用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、 和 。‎ ‎【答案】Ⅰ、 CaO·3MgO·4SiO2 +3‎ Ⅱ、（1）3‎ ‎（2）SiO2+2OH－+H2O ‎（3）C和Fe2O3‎ ‎（4）往漏斗里的沉淀中注入蒸馏水致水浸没沉淀，让水自然流下，重复2−3次。‎ ‎（5）H2SiO3SiO2+ H2O 坩埚钳 三角架 ‎【解析】本题考查了材料的有关问题、由稻壳灰制备较纯净的二氧化硅的流程、硅及其化合物性质及氧化物的分类。‎ Ⅰ、（1）石棉(CaMg3Si4O12)是常用的耐火材料，用氧化物的形式表示其组成，书写顺序是：活泼金属元素氧化物、较活泼金属元素氧化物、二氧化硅、水，所以为CaO·3MgO·4SiO2。‎ ‎（2）根据化合物中各元素的化合价的代数和为0可得铁元素的化合价为+3价。‎ Ⅱ、（1）二氧化硅为酸性氧化物，氧化钠、氧化铁为碱性氧化物，氧化铝为两性氧化物，所以最多涉及3种氧化物。 ‎ ‎（2）二氧化硅为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，离子方程式：SiO2+2OH－+H2O。‎ ‎（3）氧化钠、氧化钾均能与水反应生成可溶性碱，氧化铝为两性氧化物能够与强碱反应生成可溶性偏铝酸盐，二氧化硅为酸性氧化物与氢氧化钠反应生成可溶性硅酸钠，三氧化二铁与氢氧化钠不反应，所以过滤剩余的滤渣为Fe2O3。‎ ‎（4）硅酸不稳定受热易分解生成二氧化硅和水，方程式：H2SiO3H2O+SiO2。‎ ‎（5）灼烧固体需要的仪器有：坩埚钳、酒精灯、三脚架、坩埚、泥三角。‎ ‎9、钾长石(K2Al2Si6O16)通常也称正长石，是钾、钠、钙等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物。某科研小组以钾长石为主要原料，从中提取氧化铝、碳酸钾等物质，工艺流程如下：‎ ‎（1）若用氧化物的形式表示物质的化学组成，则钾长石可表示为 。‎ ‎（2）煅烧过程中钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3，写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式： 。‎ ‎（3）钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的KAlO2和NaAlO2，在浸出液中通入过量CO2，发生反应的离子方程式为 。‎ ‎（4）已知偏铝酸盐易发生水解反应：+2H2OAl(OH)3+OH−。“浸取”时应保持溶液呈____(填“酸”或“碱”)性，“浸取”时不断搅拌的目的是 。‎ ‎（5）“转化”时加入NaOH的主要作用是(用离子方程式表示) 。‎ ‎（6）上述工艺中可以循环利用的主要物质是 、 和水。‎ ‎【答案】（1）K2O·Al2O3·6SiO2‎ ‎（2）CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑‎ ‎（3）+2H2O+CO2Al(OH)3↓+‎ ‎（4）碱 提高浸取速率 ‎（5）+OH−H2O+‎ ‎（6）Na2CO3　CO2‎ ‎【解析】本题通过生产工艺流程考查元素化合物知识和化学反应原理，意在考查考生运用所学知识分析解决实际问题的能力。（1）根据元素守恒，K2Al2Si6O16用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。‎ ‎（2）高温下CaCO3与SiO2反应生成CaSiO3和CO2。‎ ‎（3）向NaAlO2和KAlO2溶液中通入过量CO2时，生成Al(OH)3沉淀和。‎ ‎（4）只能在碱性条件下存在，酸性条件下会转变为Al(OH)3，或Al3+因此“浸取”时应保持溶液呈碱性。“浸取”时不断搅拌，可以提高浸取速率。‎ ‎（5）在偏铝酸盐溶液中通入过量CO2，充分反应后经过滤，滤液中存在，“转化”时加入NaOH，可使转化为，便于结晶时得到Na2CO3和K2CO3晶体。‎ ‎（6）CO2、Na2CO3既是反应的产物，也是反应中需要加入的物质，因此是可循环使用的物质。‎ ‎10、白玉的化学式可用CaxMgySipO22(OH)2表示(也可用Ca、Mg、Si、H的氧化物的组合形式表示)。‎ ‎（1）取‎8.10 g白玉粉末灼烧至恒重，固体质量减少了‎0.18 g，则白玉的摩尔质量为 。‎ ‎（2）另取‎4.05 g白玉粉末加入100 mL 1 mol·L−1的盐酸中充分溶解，最终得到不溶氧化物‎2.40 g。过滤后，向滤液中加入足量的铁屑，得到标准状况下的气体336 mL。则：‎ ‎①p= 。‎ ‎②白玉的化学式为 (用氧化物的组合形式表示)。‎ ‎【答案】（1）‎810 g·mol−1‎ ‎（2）8　2CaO·5MgO·8SiO2·H2O ‎【解析】（1）由白玉的化学式CaxMgySipO22(OH)2可知，1 mol该物质在灼烧时发生反应生成1 mol水。n(H2O)=m/M=‎0.18 g÷‎18 g·mol−1=0.01 mol，所以白玉的物质的量也是0.01 mol。故白玉的摩尔质量为‎8.10 g÷0.01 mol=‎810 g·mol−1。‎ ‎（2）n(白玉)=‎4.05 g÷‎810 g·mol−1=0.005 mol，SiO2的物质的量为‎2.40 g÷‎60 g·mol−1=0.04 mol。因此1 mol白玉中含有Si的物质的量为0.04 mol÷0.005 mol×1 mol=8 mol，即p=8。由方程式Fe+2HClFeCl2+H2↑可知，n(H2)=‎0.336 L÷‎22.4 L·mol−1=0.015 mol，因此与白玉反应后过量的HCl的物质的量为0.03 mol，则白玉消耗的HCl的物质的量为1 mol·L−1×‎0.1 L−0.03 mol=0.07 mol，故1 mol白玉反应需要消耗的HCl的物质的量为0.07 mol÷0.005 mol×1 mol=14 mol。由于该化合物中Ca、Mg元素的化合价都是+2，所以与盐酸反应时每个金属阳离子都要结合2个Cl−，故n(Ca2+)+n(Mg2+)=14 mol÷2=7 mol，即x+y=7，再结合相对分子质量40x+24y+28×8+16×22+17×2=810，两式联立求解，可得x=2，y=5。所以该化合物的化学式为Ca2Mg5Si8O22(OH)2，用氧化物的组合形式表示为2CaO·5MgO·8SiO2·H2O。‎