- 非金属及其化合物
- 共31702题
(5分)已知A是灰黑色硬而脆的固体，B是气态物质，根据下图所示关系确定各字母所代表的物质的名称：
A________，B________，C________，D________，E________。
正确答案
硅 四氟化硅 二氧化硅 硅酸钠硅酸
由硅元素的特征性质推断。
(1)在澄清石灰水中通入CO2，直至过量。
(2)在硫酸和盐酸混合溶液中滴加氢氧化钡溶液，直至过量。
(3)在碳酸钡的悬浊液中加盐酸，直至过量。
回答：(1)_______(2)________(3)________。
正确答案
D A C
（1）发生的反应CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2
（2）发生的反应H2SO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋2H2O 2HCl＋Ba(OH)2=BaCl2＋2H2O
（3）发生的反应BaCO3＋2HCl=BaCl2＋CO2↑＋H2O
实验室常用下图装置制取氨气：请回答下列问题：
(1)写出图中带有编号的仪器名称a___________ b___________。
(2)写出该实验中制取氨气的化学方程式：________________________________。
(3)检验氨气是否收集满的方法是__________________________________。
(4)不用排水法收集氨气的原因是：_________________________。
(5)试管口棉花的作用是：_________________________________。
正确答案
(1)铁架台、酒精灯
(2)2NH4Cl+ Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)用湿润的红色石蕊试纸放到试管口，如果变蓝，则氨气已收集满；
或用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口处，若观察到白烟，则氨气已收集满。
(4)氨气极易溶于水。
(5)防止空气对流，使收集的氨气纯净。
略
在右图中填上元素周期表中与硅上下相邻、左右相邻的元素符号，并完成下列问题：
（1）其中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素是_________，酸的化学式为______________。
（2）硅酸的酸性比_____________、_____________强，比_____________、____________弱。
正确答案
（1）P H3PO4
（2）氢氧化铝 锗酸 碳酸 磷酸
由元素周期表可知元素分别为
由元素周期律：从左到右最高价氧化物的水化物酸性增强，知P元素对应的最高价氧化物的水化物H3PO4酸性最强，同理可推出答案。
近年来，科学家在氦的气氛中给石墨电极通电，石墨挥发，在其挥发的黑烟中发现了C60，它与金刚石互称 。它是一种具有空心类似足球状结构的新分子，碳原子之间存在 键，它的摩尔质量是 ，而金刚石是一种 结构的 晶体，碳原子间通过 键结合，含有碳原子构成的环，则最小环上有 （填数字）个碳原子，每个碳原子上的两个碳碳键的夹角都是 （填角度）。
正确答案
同素异形体 共价 720 g／mol 空间网状 原子 共价 6 109°28′
从C60分子组成便知，它是由碳元素组成的一种单质，与金刚石互为同素异形体。在分子中，碳原子与碳原子之间以共价键结合, 它的摩尔质量可由化学式求, 即12×60＝720 g／mol。金刚石是一种正四面体型空间网状结构，晶体中一个碳原子位于正四面体中心，四个碳原子以共价键与它结合，分别位于正四面体的四个顶点上。形成最小的环，含的碳原子数必须通过平时分析教材中插图或模型而知，键角为109°28′。本题着重考学生同素异形体概念及培养三维空间思维能力。
（10分）含有SiO2的石灰石5 g和0.267 L 0.5 mol·L-1的盐酸反应，所得CO2在标准状况下的体积为1 064 mL。
(1)要中和剩余的盐酸，需1 mol·L-1的NaOH溶液的体积多少毫升？
(2)煅烧这种不纯的石灰石1 t，最后残留固体的质量是多少？
正确答案
(1)38.5 mL (2)0.582 t
CO2的物质的量为1.064 L/22.4 L·mol-1="0.047" 5 mol，则5 g石灰石含碳酸钙：0.047 5 mol×100 g·mol-1="4.75" g，消耗盐酸：0.047 5 mol×2="0.095" mol，剩余盐酸：0.267 L×0.5 mol·L-1-0.095 mol="0.133" 5 mol-0.095 mol="0.038" 5 mol，要中和剩余的盐酸，需1 mol·L-1的NaOH溶液的体积为0.038 5 mol/1 mol·L-1="0.038" 5 L="38.5" mL；煅烧这种不纯的石灰石1 t，最后残留固体的质量为1 t×[(5-4.75)/5]+1 t×(4.75/5)×(56/100)="0.582" t。
有三种透明、不溶于水的坚硬固体。A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色无味气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度是氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比H2CO3还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到C，C在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A、B、C各为何物，写出有关反应的化学方程式。
正确答案
A为金刚石、B为石英、C为普通玻璃。有关的化学方程式如下：
C＋O2
Na2SiO3＋2HCl＋H2O＝H4SiO4↓＋2NaCl； H4SiO4＝H2SiO3＋H2O；
CaCO3＋SiO2
A物质燃烧后产生气体的相对分子质量为：32×1.375＝44。结合它无色无味且使澄清石灰水变浑浊的性质，可推断此气体为CO2，又因为A为透明不溶于水的坚硬固体，故可判断A为金刚石。方程式为： C＋O2
B物质能与苛性钠反应，且所得溶液与盐酸反应生成一种比H2CO3还弱的酸，且这种酸是一种难溶于水的白色固体，故可判断B为石英。相关方程式为： SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O； Na2SiO3＋2HCl＋H2O＝H4SiO4↓＋2NaCl； H4SiO4＝H2SiO3＋H2O。
C物质由石灰石、纯碱、B物质（石英）混合加热而制得，结合高温时软化且无固定熔点，判断C物质为普通玻璃。相关方程式为：SiO2＋CaCO3
本题考查有关SiO2、Na2SiO3、H2SiO3以及玻璃等物质的性质以及推理判断能力。其突破口是C高温时软化，无固定熔点，这是玻璃的特性，由此推知B可能为SiO2是解题的关键。
由“嫦娥奔月”到“万户飞天”，由“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟遨游太空，中华民族载人航天的梦想已变成现实。载人飞船上两副硅太阳能电池帆板提供了飞船所需的电力。请画出硅原子的原子结构示意图____________。
正确答案
本题起点较高，落点较低，考查同学们常见元素原子结构示意图的写法。硅是14号元素，即有14个核电荷，各层电子数分别为2、8、4。
请回答：
（1）各组反应开始时， 装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是______。
（2）当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。
正确答案
（1）甲 HCO3－+H＋=CO2 ↑+H2O （2） ②甲、乙盐酸均过量 n(NaHCO3) >n(Na2CO3) V甲(CO2)> V乙 (CO2) ③ 甲、乙盐酸均不足量 消耗的n(NaHCO3) >n(Na2CO3) V甲(CO2) > V乙(CO2)；CO2+ CO32－+H2O=2HCO3－
（1）根据化学方程式计算可知第①组中NaHCO3和Na2CO3都已完全反应。对比第①组数据知第②组中盐酸一定过量，NaHCO3和Na2CO3一定完全反应，且NaHCO3产生的CO2比Na2CO3的多。第③组中，n(Na2CO3)=0.0057mol，n(NaHCO3)=0.0071mol，n(HCl)=0.006mol。把Na2CO3缓慢加入到盐酸中，在盐酸反应完以前，盐酸是过量的而Na2CO3是少量的。因此开始发生的反应是：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O，根据化学方程式，有：Na2CO3 + 2HCl ="=" 2NaCl + CO2↑+H2O
0.003mol 0.006mol 0.003mol
NaHCO3 + HCl ="= " NaCl + CO2↑+H2O
0.006mol 0.006mol 0.006mol
说明Na2CO3、NaHCO3都过量，NaHCO3产生的CO2较Na2CO3的多。因为气体收集于气球中，乙中CO2又与过量的Na2CO3溶液反应。
硅晶体结构类似于金刚石，低温下单质硅不活泼，与空气、H2O、酸均无作用，但可与强碱和强氧化剂在适当温度下作用，如硅能与卤素在加热或高温下生成四卤化硅；高价态硅的化合物可在高温下被碳、镁、氢等还原剂还原成单质硅；工业上也可用硅与焦炭在高温下制金刚砂（SiC）。某高纯硅炼制厂利用食盐、石英、水、焦炭为原料制取用作半导体材料的高纯硅。根据上述材料回答：
（1）假设根据每步反应建立一个生产车间，该高纯硅厂家需要几个车间
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
（2）生产原理中没有涉及到的反应是
A．置换反应 B．复分解反应
C．化合反应 D．电解反应
（3）该厂家不采用石英与焦炭直接制高纯硅的主要原因是
A．产量太低 B．产品中含SiC
C．产品中含有过量的硅石和焦炭 D．耗能太大
正确答案
（1）B （2）B （3）B
主要牵扯的反应有：①电解食盐水制取氢气和氯气；②高温下石英与焦炭反应制取粗硅；③在加热条件下粗硅与氯气反应；④用氢气将生成的四氯化硅还原得高纯硅。由此可知答案。
（1）普通玻璃的成分Na2CaSi6O14，以氧化物形式可表示为 ；
（2）若要制备7.17吨该产品，其中需要石灰石、石英（利用率按75%计算）
各多少吨，并同时共产生标况下的温室效应气体CO2多少立方米？
正确答案
（1） Na2O·CaO·6SiO2 ； （2）石灰石：2吨；石英：1.2吨； CO2：672立方米
略
石墨在加热和高压的条件下可加工成金刚石，这个变化是_____________（物理、化学）变化。
正确答案
化学变化
判断一个变化是物理变化还是化学变化，主要是看该变化的结果是否生成新物质。 石墨与金刚石互为同素异形体，这是两种不同的物质，上述变化中有新物质金刚石生成，所以这个变化是化学变化
矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的。此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如钾长石（KAlSi3O8）风化生成高岭〔Al2Si2O5(OH)4〕，此反应的离子方程式为：2KAlSi3O8＋2H2CO3＋9H2O＝2K+＋2HCO3－＋4H4SiO4＋Al2Si2O5(OH)4
这个反应能够发生的原因是______________。
正确答案
因为碳酸酸性比原硅酸强，由较强的酸可制得较弱的酸。
风化的反应是一种复杂的化学反应，但我们可以试图用简单的化学原理去理解它。抓住了由较强的酸可以制得较弱的酸这一简单的规律，复杂的问题就能迎刃而解。
（1）求出R的相对原子质量；
（2）计算x的值。
正确答案
（1）40 （2）10
（1）本题中涉及的化学反应：
Na2CO3·xH2O＋R（OH）2====RCO3↓＋2NaOH＋xH2O ①
RCO3RO＋CO2↑ ②
可知，白色沉淀为RCO3，其质量为10 g，RO的质量为5．6 g，生成的CO2为10 g－5．6 g＝4．4 g。根据碳原子守恒，得： n（Na2CO3）＝n（RCO3）＝n（CO2）＝
则RCO3的摩尔质量为
（2）由反应式①可得出
n（Na2CO3·xH2O）＝n〔R（OH）2〕＝n（RCO3）＝0．1 mol
则有（106＋1８x＋７4）×0．1＝36，解之，x＝10。
碳及其含碳化合物在人们的生产生活中应用广泛。
（1）天然气是人们日常生活中的清洁能源。
已知①CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2 H2O（l）； △H1＝－890．3kJ·mol－1
②2 CO（g）＋O2（g）＝2CO2 (g)； △H2＝－566 kJ·mol－1
则反应2 CH4（g）＋3O2（g）＝2CO（g）＋4H2O（l）的△H＝_____________。
（2）甲烷燃料电池的化学方程式为CH4＋2O2＝CO2＋2H2O。某甲烷燃料电池以甲烷为燃料，以空气为氧化剂，以熔融的K2CO3（其中不含O2－和HCO3—）为电解质，以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。
该燃料电池的负极电极反应式为：CH4－8e－＋4CO32—＝5CO2＋2H2O，则其正极电极反应式为____________；为使电解质的组成保持稳定，使该燃料电池长时间稳定运行，在通入的空气中必须加入________________物质。
（3）以该燃料电池为电源，以铂作电极电解1000g 4．55％的NaOH溶液，一段时间后，溶液中溶质的质量分数变为5．00％，则阳极产生的气体在标准状况下的体积为________L。
（4）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）＋H2O（g）
①实验A中以v（H2）表示的反应速率为___________________。
②通过计算可知，CO的转化率实验A_______________实验B（填“大于”、“等于”或“小于”），该反应的正反应为______________热反应（填“吸”或“放”）。
③若实验C要达到与实验B相同的平衡状态，则a、b应满足的关系是_________________（用含a、b的数学式表示）。
正确答案
（共15分）
（1）－1214.6 kJ·mol-1（2分）
（2） O2 + 4e- + 2CO2 = 2CO32- CO2（4分，每空2分）
（3） 56 L（3分）
（4）① 0.16 mol ?? L -1 ?? min -1（2分）
② 大于 放（2分，每空1分）
③ b="2a " （2分）
略
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