- 非金属及其化合物
- 共31702题
某化学兴趣小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。
（1）假设该反应的气体产物全部是二氧化碳。
（2）设计方案：将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
（3）查阅资料：氮气不与炭、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气。
（4）实验：
(5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为_________g,氧元素质量为____________g。
（6）结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是_____________________________。
正确答案
（4）①铁架台 试管
②排除装置中的空气，防止O2与炭粉及生成的铁反应
③炭粉与Fe2O3反应产生了CO2气体
（5）0.36 0.96
(6)理论上生成CO2的质量小于实际减少的质量
本题为研究性实验题。设计的实验装置中有空气存在时，其中的氧气可与炭粉及反应生成的铁发生反应，而影响测定结果，故加热前先通入N2排尽装置中的空气。当澄清石灰水变浑浊时说明开始反应产生了CO2气体。
已知n(Fe2O3)=
可知碳过量，参加反应的氧元素为：m(O)="0.02" mol×3×16 g·mol-1="0.96" g,碳的质量为m(C)=
参加反应的碳、氧总质量为0.96 g+0.36 g="1.32" g，而实际混合物损失质量为3.2 g+2 g+48.48 g-52.24 g="1.44" g＞1.32 g，说明气体产物不全是CO2（可能还生成CO等气体），原假设不成立。
A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第2、3周期的元素的单质。B、E均为组成空气的成分。F的焰色反应呈黄色。在G中，非金属元素与金属元素的原子个数比为1∶2。在一定条件下，各物质之间的相互转化关系如下（图中部分产物未列出）：
请填写下列空白：
（1）A是______________________，C是______________________。
（2）H与盐酸反应生成E的化学方程式是______________________________________。
（3）E与F反应的化学方程式是______________________________________________。
（4）F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是____________________________。
正确答案
(1)碳（或C） 钠（或Na）
(2)Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑
(3)2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2
(4)Na2O2+S2-+2H2O====4OH-+S+2Na+
空气中的主要成分是N2、O2、CO2。F的焰色反应呈黄色，说明含有钠元素。H能与盐酸反应生成E，可知E为CO2，B为O2，F为Na2O2，H为Na2CO3，C为Na，A为C。金属Na与D反应生成Na2D，且D属于第2、3周期元素的单质，且G能与Na2O2反应，Na2D不可能是Na2O，只可能是Na2S，Na2S中的S2-具有比较强的还原性，能被Na2O2氧化成S：Na2O2+S2-+2H2O====4OH-+S+2Na+。
（6分）吸烟对健康有害，科学实验表明：香烟所产生的烟雾中至少有300多种化合物对人体有不同的危害。为了鉴定该烟雾中是否存在CO2和CO，将香烟燃烧产物的烟雾进行适当处理后，依次通过足量以下试剂：①澄清石灰水；②浓硫酸；③灼热的黑色氧化铜粉末；④澄清石灰水。发现①④中澄清石灰水变浑浊，其他无明显现象。试完成下列问题：
（1）①中现象说明______________________________________________________________。
（2）烟雾中（填“存在”或“不存在”）CO，作出此判断所依据的实验现象为____________。
（3）③中无明显变化的原因可能是
_________________________________________________。
正确答案
（1）该烟雾中含有CO2
（2）存在 ④中澄清石灰水变浑浊
（3）CO还原CuO得到的Cu又被氧化，故看不到CuO变色
二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊，CO还原氧化铜，现象为黑色固体变红，同时产生二氧化碳。
将0.5 mol碳酸氢钙、1 mol碳酸氢钠、3 mol二氧化硅固体混合均匀，在高温下加热到质量不再改变为止。则得到标准状况下的二氧化碳气体的体积是 ，残余固体的成分是 （填化学式），总质量是 。
正确答案
44.8 L；Na2SiO3、CaSiO3、SiO2；239 g。
碳酸氢钙首先分解生成碳酸钙、水和二氧化碳气体，碳酸氢钠首先分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体；然后碳酸钠与二氧化硅在高温时反应生成硅酸钠与二氧化碳气体，碳酸钙与二氧化硅在高温时反应生成硅酸钙和二氧化碳气体；由于二氧化硅是过量的，最后残余固体的成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2（实际上是玻璃的成分）。至于得到标准状况下的二氧化碳气体的体积，可以根据碳原子守恒求出，0.5mol碳酸氢钙、1mol碳酸氢钠中含碳原子2mol，因而V(CO2)＝2mol×22.4L·mol－1＝44.8L。残余固体的总质量可由总质量减去生成的水和二氧化碳气体的质量得到。
(10分) 将KOH和Ca（OH）2混合物1.86g全部溶于一定量水中形成稀溶液，再缓缓通入足量的CO2气体。当生成沉淀的质量刚好最大时，消耗CO2的体积为224mL（标准状况，忽略CO2溶于水情况。以下情况相同。）
（1）生成沉淀的质量刚好最大时，反应的方程式为： __________________
（2）原混合物中Ca（OH）2的质量为 _________ g。
（3）沉淀恰好溶解时，消耗CO2的体积为 __________ mL
（4）写出溶液中生成沉淀的质量m（g）与通入CO2的体积V（mL）之间的函数表达式。
（5）在图示坐标系上，画出生成沉淀的质量m（g）与通入CO2的体积V（mL）的关系曲线。
正确答案
（1）CO2+Ca（OH）2→CaCO3↓+H2O（1分）
（2）0.74g（2分）
（3）896mL（2分）
（4）（3分）
（5）（2分）
略
根据下图所示的物质之间的转化关系，其中A为单质，回答下列有关问题。
（1）写出A、B、C、D各物质的名称：
A ，B ，
C ，D 。
（2）写出下列变化的化学方程式：
D→A ；
B→C ；
D→B 。
正确答案
（1）硅 硅酸钠 原硅酸（或硅酸） 二氧化硅
（2）SiO2+2C 
Na2SiO3+CO2+H2O 
SiO2+2NaOH
由于A是单质，再根据与B和D的转化关系可判断出A为硅，B为硅酸钠，C为原硅酸（或硅酸），D为二氧化硅。
某型号的水泥主要成分有Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3Al2Oz，则x= ，y= ,z= 。
水泥具有水硬性，跟水掺和搅拌后很容易 ，水泥要 保存。
普通水泥以 和 为主要原料，煅烧后再加入适量 ，用以调节硬化速度。
正确答案
4 5 6 凝固变硬 密封 黏土 石灰石 石膏
由化合价规则可求x、y、z。
Ca2SiOx∶2x=2×2+4 x=4;
Ca3SiOy∶2y=2×3+4 y=5;
Ca3Al2Oz∶2z=2×3+3×2 z=6。
实验室有一种含有少量二氧化硅杂质的石灰石样品，某同学想准确测定该样品的纯度，他取用2.0 g样品于烧杯中，把20.0 mL稀盐酸分4次加入，充分作用后记录烧杯中固体质量如下表。请选择合适的数据并计算：
（1）该样品的纯度是多少？
（2）求所取用的稀盐酸的物质的量浓度？
（3）如果该同学选用稀硝酸测定样品纯度，你认为将对结果有何影响？
正确答案
（1）90% (2)2.72 mol·L-1 （3）无影响
从表中数据知最后剩余的0.20 g为SiO2，故样品纯度为
求稀盐酸的物质的量浓度，可借用1、2两组数据，二者的剩余固体质量差（1.32 g-0.64 g）即为跟5.0 mL HCl反应的CaCO3的质量。
CaCO3 + 2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O
100 g 2 mol
(1.32-0.64) g n(HCl)
n(HCl)=
c(HCl)=
因稀HNO3也不与SiO2反应，只跟CaCO3反应，故对结果没有影响。
已知化学方程式：Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓，由此可得出的结论有______________。
正确答案
H2SO4＋Na2SiO3＝Na2SO4＋H2SiO3↓等。
可获得的结论有：①该反应是复分解反应；②由较强的酸可制得较强的酸；③碳酸的权性比硅酸酸性强，硅酸是一种不溶性的酸性极弱的酸；④水玻璃放置于空气中易变质；⑤水玻璃应密封保存；⑥过量的CO2通入到水玻璃中，还可发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3，但沉淀不会溶解；⑦实验室如何制硅酸；⑧SO2、硫酸等水玻璃的反应方程式可类推为：SO2＋H2O＋Na2SiO3＝Na2SO3＋H2SiO3↓，H2SO4＋Na2SiO3＝Na2SO4＋H2SiO3↓等。
人造骨是一种新型的无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质结构，这是利用了这类材料的________特性。人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子而形成新骨，可在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼的牢固结合．人造骨植入人体内需要吸收人体中________形成新骨。
正确答案
生物学；A、D。
新型无机非金属材料具有耐高温特性、电学特性、光学特性和生物特性。人造骨是利用了其中的生物特性，根据人造骨和天然骨的性质和结构，根据人骨的主要成分是Ca3(PO4)2，所以从人体中吸收PO43－和Ca2＋
制取4.78kg的普通玻璃（化学式为Na2O·CaO·6SiO2）的同时产生的CO2在标准状况下的体积是多少L？
正确答案
448L
设生成CO2在标准状况下的体积为V（CO2），Na2O·CaO·6SiO2的摩尔质量
为478 g/mol
n（Na2O·CaO·6SiO2）=
Na2CO3+CaCO3+6SiO2Na2O·CaO·6SiO2+2CO2↑
1 2
10mol
1∶2="10" mol∶
V（CO2）="448" L
钾玻璃中含有18.4%的K2O、11%的CaO、70.6%的SiO2。计算三种氧化物的物质的量之比。若需制造5.1t钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石和二氧化硅多少吨？写出制取钾玻璃的反应方程式。
正确答案
（1）3.6 t。
（3）CaCO3＋SiO2
（1）K2O、CaO、SiO2的物质的量之比为
∶∶＝1∶1∶6。
（2）设需K2CO3和CaCO3的质量分别为x和y，由关系式计算原料的用量。
K2CO3 —— K2O CaCO3 —— CaO
138 94 100 56
x 5.1t×18.4% y 5.1t×11.0%
解比例式得：x＝1.38t，y＝1.0 t。SiO2用量为5.1t×70.6%＝3.6 t。
（3）K2CO3＋SiO2
工业上制铸件时，常用水玻璃和石英砂混合搅拌制模具；然后将模具浸泡在氯化铵溶液中，使之凝固定型。其原因是____________________________________（已知NH4Cl溶液显酸性）。
正确答案
Na2SiO3在酸性的NH4Cl溶液中会生成硅酸胶状物，而使模具凝固成型
氯化铵溶液呈酸性，与硅酸钠结合后生成硅酸胶体可帮助石英砂成型
利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_______________。
（2）光导纤维的主要成分是_______________。
（3）目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是_______________。
（4）用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为__________的化合物。
正确答案
（1）硅（或Si或单晶硅）
（2）二氧化硅（或SiO2）
（3）硅（或Si）
（4）铝硅酸盐（或硅铝酸盐）
硅及其化合物的主要用途都可以从教材上找到，有的用途实际上就是生活常识。
A、B为两种单质，常温下均是固体。在元素周期表中A、B为前18号元素中的两种。分别取三份质量为1.52 g的A、B的混合物（粉末）进行如下实验。（本题中所有的气体体积均指标准状况下的体积）
（a）向第一份试样中加入过量的盐酸，充分反应后放出0.896 L气体，还余下0.56 g残渣；
（b）向第二份试样中加入过量的10%的NaOH溶液，充分反应后放出0.896 L气体，还余下0.96 g残渣；
（c）将第三份试样隔绝空气加强热后，生成一种固体，冷却后再加入足量的盐酸，该固体全部溶解，产生x L气体。
（1）单质A是__________。
（2）混合物中的B的质量分数是__________。
（3）写出实验（c）中有关反应的化学方程式并计算x的值。
正确答案
（1）Mg（镁） （2）36.8% （3）2Mg＋Si
（1）设A的摩尔质量为MA，化合价为nA，则由（a）根据电子守恒得：×2 ＝12 g·mol－1
讨论可得：nA＝2，MA＝24 g·mol－1应为Mg
（3）由（b）设B的摩尔质量为MB，化合价为nB，则有：×2
＝7 g·mol－1，由于A、B同周期且原子半径A＞B，只有nB＝4，MB＝28 g·mol－1，B为硅．由题意知n（Mg）∶n（Si）＝2∶1，恰好完全反应，则Si～Mg2Si～SiH4↑
x＝0.448
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