- 非金属及其化合物
- 共31702题
化学已渗透人类生活的各个方面．下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．光导纤维的成分是二氧化硅不是硅单质，故A错误；
B．光化学烟雾的形成主要是汽车尾气排放出的氮氧化物发生复杂的变化造成的，臭氧空洞指的是因空气污染物质，特别是氮氧化物和卤化代烃等气溶胶污染物的扩散、侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象，故B正确；
C．使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体二氧化碳的排放，故C正确；
D．高铁酸钾（K2FeO4）有强氧化性能杀菌消毒，与水反应生成的Fe（OH）3是胶体，能吸附谁水中悬浮的杂质，故D正确．
故选A．
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤．在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角．下面几种物质中含有硅单质的是（ ）
A
玛瑙
B
光导纤维
C
太阳能电池板
D
水晶
正确答案
解析
解：A．玛瑙的主要成分是二氧化硅，故A错误；
B．光导纤维的主要成分是二氧化硅，故B错误；
C．太阳能电池板的主要成分是硅单质，故C正确；
D．水晶的主要成分是二氧化硅，故D错误．
故选C．
下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是（ ）
正确答案
解析
解：A．晶体硅熔点高硬度大可以制作玻璃刀等，硅位于金属和非金属分界线处，可用于制作半导体材料，二者没有关系，故A错误；
B．胃酸的主要成分是HCl，氢氧化铝具有弱碱性，能中和酸，二者有对应关系，故B正确；
C．漂白粉具有漂白性，能漂白纸张，与漂白粉的稳定性强弱无关，所以二者没有对应关系，故C错误；
D．氧化铁是红棕色固体，可以作红色涂料，氧化铁属于碱性氧化物，能溶于酸，可用用酸除锈，所以二者没有对应关系，故D错误；
故选B．
下列关于材料的说法中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片，光导纤维的成分是二氧化硅，故A错误；
B．棉布燃烧后只生成二氧化碳和水，蛋白质含有氮元素燃烧会生成含氮元素的物质，故B错误；
C．油脂是高级脂肪酸甘油酯，在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，单糖不能水解，二塘、多糖可发生水解，故C错误；
D．蛋白质是氨基酸的缩聚物、淀粉分子式为（C6H10O5）n，相对分子量在10000以上，都是高分子化合物，故D正确；
故选D．
①盛放氢氧化钠的试剂瓶不能用玻璃塞，原因是：（用离子方程式表示）______；
②工业上制造粗硅的反应是______氧化剂是______．
正确答案
①因玻璃塞中的二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，具有粘合性，使试剂瓶在下次使用时不能打开，其离子反应为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，
故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O；
②工业上利用碳和二氧化硅反应来制造粗硅，其反应为SiO2+2C═Si+2CO↑，在该反应中二氧化硅中硅元素的化合价由+4价降低为0，则二氧化硅为氧化剂，
故答案为：SiO2+2C═Si+2CO↑；SiO2．
[化学选修2：化学与技术]工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作．
Ⅰ、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾．最近研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）可用于热化学循环分解水制氢．MnFe2O4的制备：
已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表所示．
（1）此工艺中理论上投入原料Fe（NO3）3和Mn（NO3）2的物质的量之比应为______．
（2）控制pH的操作中m的值为______．
Ⅱ、用MnFe2O4热化学循环制取氢气：MnFe2O4（s）
MnFe2O（4-x）（s）+xH2O（l）═MnFe2O4（s）+xH2（g）；△H2=bkJ/mol，
（3）由上可知，H2燃烧的热化学方程式是______．
（4）该热化学循环制取氢气的优点是______（填字母编号）．
A．过程简单、无污染 B．物料可循环使用 C．氧气和氢气在不同步骤生成，安全且易分离
Ⅲ、工业上可用H2、HCl通过如图的循环流程制取太阳能材料高纯硅．
反应①Si（粗）+3HCl（g）
反应②：SiHCl3（l）+H2（g）
（5）上图中，假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%．则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比是______．
正确答案
（1）铁酸锰的化学式为MnFe2O4，理论上投入原料Fe（NO3）3和Mn（NO3）2的物质的量之比2：1，故答案为：2：1
（2）Mn2+完全沉淀的PH为10.4，控制pH的操作中m的值应为10.4，故答案为：10.4；
（3）利用盖斯定律计算：
MnFe2O4（s）
MnFe2O（4-x）（s）+xH2O（1）═MnFe2O4（s）+xH2（g）；△H2=bkJ/mol…②，
根据氢气燃烧的方程式H2+
故答案为：H2（g）+
（4）制备过程无污染，生成气体为氢气和氧气，MnFe2O4可循环使用，产品易于分离，且生产安全，
故答案为：A、B、C；
（5）反应①中每消耗3molHCl生成1molH2，而反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%，所以反应后剩余的HCl和H2的体积比为3：1，则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比是3：1，故答案为：3：1．
（1）下列实验方法合理的是______（多选或错选不给分）
A、用加热法除去食盐固体中的氯化铵
B、将碘的饱和水溶液中的碘提取出来，可用酒精进行萃取
C、实验室制取Al（OH）3：往AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量
D、往FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，检验FeCl2是否已氧化变质
（2）SiO2广泛存在自然界中，其用途也非常广泛，可用于制造光导纤维，也用于生产半导体材料硅．写出工业上用石英制备粗硅的化学反应方程式______
（3）铝是一种重要金属：铝与NaOH溶液反应的离子方程式为：______
（4）将10.7g 氯化铵固体与足量消石灰混合加热使之充分反应．生成气体在标准状况下的体积是______ L．
正确答案
（1）A、氯化铵受热分解为氨气和氯化氢气体，但是氯化钠受热不分解，故可以用加热法除去食盐固体中的氯化铵，故A正确；
B、酒精和碘单质以及水是互溶的，不能作为萃取剂，故B错误；
C、氢氧化铝能溶于强碱氢氧化钠中，不能用可溶的铝盐和强碱反应制氢氧化铝，应该让铝盐和氨水反应来制取，故C错误；
D、亚铁离子易被氧化为三价铁，三价铁离子遇到硫氰酸钾显示红色，可以往FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，检验FeCl2是否已氧化变质，故D正确．
故选AD；
（2）工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅来获得粗硅，方程式为SiO2+2C
（3）铝能和强碱氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，即2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（4）氯化铵和消石灰反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2═CaCl2+2NH3↑+2H2O，10.7g 氯化铵固体的物质的量为
填空回答：
（1）在实验室里，当向一种未知试液里加入足量___________，此时无沉淀出现，再加入__________，如果有白色沉淀出现，则可以确证原试液中有存在SO42-。该实验中肯定发生的反应的离子方程式为
______________________。
（2）盛放烧碱溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止发生___________________________反应（用化学方程式表示），而使瓶塞与瓶口粘在一起。
（3）在40mL0.10mol/LBaCl2溶液中，加入VmL 0.10mol/L H2SO4溶液（过量），使沉淀完全。将反应后的混合物过滤，取滤液的一半，在滤液中加入25mL 0.20mol/L NaOH溶液，恰好至呈中性。则V=________。
正确答案
（1）盐酸；BaCl2溶液；Ba2++SO42-==BaSO4↓
（2）
（3）50mL
用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成．
（1）Al的原子结构示意图为______；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为______．
（2）30Si原子的中子数为______，SiO2的晶体类型为______．
（3）Al3+与Yn-的电子数相同，Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是______．
（4）焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是______．
（5）经处理后的熔渣36.0g（仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2）加入足量稀盐酸，分离得到11.0g固体，滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体．则此熔渣中Al2O3的质量分数为______．
正确答案
（1）铝原子的原子结构示意图为
，铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠和氢气，发生的离子反应方程式为：2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑，故答案为：
；2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑；
（2）中子数=质量数-质子数=30-14=16，二氧化硅晶体中含有硅原子和氧原子，原子间以共价键形成空间网状结构，属于原子晶体，故答案为：16；原子晶体；
（3）Al3+与Yn-的电子数相同，Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则Y是第VIIA元素，氢化物的沸点随着相对分子质量的增大而增大，但HF中含有氢键导致HF的沸点大于HCl，所以该族氢化物中沸点最低的是HCl，
故答案为：HCl；
（4）高温下，大理石分解生成气体CO2，所以该气体是二氧化碳，故答案为：CO2；
（5）36.0g（仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2）加入足量稀盐酸，二氧化硅不和盐酸反应，所以分离得到11.0g的固体是二氧化硅；
滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体是氢氧化铁，根据2
故答案为：25%．
工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅．
（1）图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是______；NaOH溶液的出口为______（填字母）；精制饱和食盐水的进口为______（填字母）；干燥塔中应使用的液体是______．
（2）多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注．
①SiCl4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为______．
②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用．一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（g）
4SiHCl3（g）达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为______kg．
（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气______M3（标准状况）．
正确答案
（1）电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电，Cl-的放电能力强于OH-，
阳极：2Cl--2e-═Cl2↑，
阴极：2H++2e-═H2↑；
总反应为：2NaCl+2H2O
阴极：氢离子放电，产生氢气．致使氢氧根离子浓度增大，钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室，所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液；
阳极：氯离子放电，产生氯气，致使钠离子浓度升高，通过阳离子交换膜到达阴极室．所以d入口应加入精制饱和食盐水；
要干燥Cl2需要用酸性干燥剂浓硫酸或P2O5等，中性干燥剂无水CaCl2．
（2）①SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是SiO2，H、Cl元素必在另一产物中，H、Cl元素结合成HCl，然后配平即可．
发生的化学方程式为：SiCl4+2H2+O2
②由3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）
4SiHCl3（g）
起始量（mol） n 0
变化量（mol） 2x x 4x
平衡量（mol） n-2x 4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol，x=0.1mol，
n-2x=0.140mol/L×20L=2.8mol，n=3.0mol，
由2NaCl+2H2O
2mol 1mol
（3）由NaCl转化为NaClO3，失去电子数为6，H2O转化为H2，得到的电子数为2，
设产生的H2体积为Vm3，
由得失电子守恒得：6×
V=134.4m3．
故答案为：（1）①氯气；a；d；浓硫酸；
（2）①SiCl4+2H2+O2
（3）134.4．
有A、B、C三种不溶于水的透明晶体，A在氧气中燃烧时可生成一种无色无臭的气体D，且D的密度为同温同压下氢气密度的22倍；B与苛性钠溶液反应可生成盐E，E的水溶液中通入D的气体可析出白色胶状沉淀，此沉淀溶于苛性钠溶液也可得到盐E；C是B与石灰石、纯碱按一定比率熔合成的无固定熔点的物质。
(1)推断A～E物质：A的名称______________，B的名称______________，C的名称____________，D的化学式______________，E的化学式______________。
(2)写离子方程式：B→E：_____________________________ E+CO2：________________________
(3)B
正确答案
(1)金刚石；水晶；玻璃；CO2；Na2SiO3
(2)SiO2+2OH-＝SiO32-+H2O；SiO32-+CO2+H2O＝H2SiO3+CO32-
(3)SiO2+CaCO3
已知A是灰黑色的硬而脆的固体，B是气态物质，A~E各种物质的相互转化关系如下图所示。
（1）写出B、D、E三种物质的化学式：B_________，D_________，E_________；
（2）画出A的原子结构示意图__________________；
（3）写出C→A的化学方程式__________________。
正确答案
（1）B：SiF4；D：Na2SiO3；E：H2SiO3或H4SiO4
（2）
（3）SiO2+2C
用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：
（1）计算机芯片的主要成分是___________(填元素名称)；
（2）光导纤维的主要成分是____________(填成份的名称)：
（3）目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是_____________(填化学式)；
正确答案
（1）硅
（2）二氧化硅
（3）Si
下图是几种中学常见的物质之间的转化关系，氧化物A是光导纤维的主要原料，Ⅰ、Ⅲ为非金属单质，Ⅱ为主族元素的金属单质。
（1）写出氧化物A与NaOH溶液反应的化学方程式______________________；
（2）向盐乙的水溶液中通入过量CO2，观察到的现象是________________________，发生反应的离子方程式为_________________________。
（3）单质Ⅰ的用途非常广泛，如用做_________________（只需写一种）；工业上制备单质Ⅰ的化学方程式为____________________________
正确答案
（1）SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O
（2）产生白色沉淀；AlO2-＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3-（3）半导体材料（其他合理答案也给分）；SiO2＋2C
已知X、Y、Z为单质，其他为化合物。其中Y为气体，G溶液呈黄色，E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。请回答下列问题
（1）E的化学式是________。
（2）M的水溶液俗称___________，它与D反应的化学方程式为________________。
（3）写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式________________。
（4）向含2mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，则n(Xm+)的最大值为
________。
正确答案
（1）SiO2
（2）水玻璃；Na2SiO3＋2HNO3= H2SiO3↓+ 2NaNO3 （3）3Fe3O4＋28H+＋NO3-＝ 9Fe3+＋NO↑＋14H2O
（4）0.75mol
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