高考化学无机非金属材料的推断题综合题试题及答案

一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）

1．X、Y、Z是三种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是( )

A．A 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

B．B C．C D．D

A．X为H2，Z为Cl2，氢气与氯气可以一步反应生成化合物乙HCl；Y为Si，硅与氯气可以一步反应生成化合物甲SiCl4；氢气与SiCl4可以一步反应生成化合物乙(HCl)与单质Y(Si)，故A正确；

B．X为Mg，Z为O2，镁与氧气可以一步反应生成化合物乙MgO；Y为C，碳与氧气可以一步反应生成化合物甲CO2；镁与二氧化碳可以一步反应生成化合物乙(MgO)与单质Y(C)，故B正确；

C．X为Zn，Z为Cl2，锌与氯气可以一步反应生成化合物乙ZnCl2；Y为Fe，铁与氯气可以一步反应生成化合物甲FeCl3；锌与氯化铁不能一步反应生成化合物乙(ZnCl2)与单质Y(Fe)，二者反应首先生成ZnCl2和FeCl2，然后锌再与FeCl2反应置换出铁，故C错误； D．X为O2，Z为H2，氧气与氢气可以一步反应生成化合物乙H2O；Y为N2，氮气与氢气可以一步反应生成化合物甲NH3；O2与NH3可以一步反应生成化合物乙(H2O)与单质Y(N2)，故D正确； 故答案为C。

2．下列说法中正确的是

A．水玻璃和石英的主要成分都是SiO2 B．Si、SiO2和SiO32-等均可与NaOH 溶液反应 C．二氧化硅属于酸性氧化物，不溶于任何酸 D．高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A．水玻璃的主要成分是硅酸钠，石英的主要成分是SiO2，故A错误；

B．Si、SiO2均可与NaOH溶液反应，但SiO32-不能与NaOH溶液反应，故B错误； C．二氧化硅属于酸性氧化物，二氧化硅能溶于氢氟酸，故C错误；

D．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，各氧化物的排列顺序为：较活泼金属的氧化物→较不活泼金属的氧化物→二氧化硅→水，则高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，故D正确； 答案选D。

3．青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受的46种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀溶液处理时，还原产物只有NO。下列说法正确的是（ ） A．青石棉中含有石英晶体 B．青石棉是一种易燃品且易溶于水

C．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O·5FeO·8SiO2·H2O D．1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的作用，至少需消耗6L 3mol/L HNO3溶液 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A．青石棉属于硅酸盐材料，没有石英晶体，故A错误； B．青石棉属于硅酸盐材料，不易燃，也不溶于水，故B错误；

C．根据题给信息可知，青石棉中铁元素的化合价有+2价和+3价两种，根据原子守恒和化合价不变的思想，化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O∙3FeO∙Fe2O3∙8SiO2∙H2O，故C错误；

D．6L 3mol/L HNO3溶液中的物质的量为18mol，青石棉用稀溶液处理时，亚铁离子被氧化为铁离子，被还原为一氧化氮，又1molNa2Fe5Si8O22（OH）2中3mol含亚铁离子，所以根据得失电子守恒氧化亚铁离子生成铁离子消耗1molHNO3，又青石棉中的Na、Fe原子最终都转换产物为NaNO3、Fe（NO3）3，根据原子守恒，又要消耗HNO3的物质的量为2+5×3=17mol，所以1mol该物质一共能和1+17=18molHNO3反应，故D正确； 答案选D。

4．我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层 5 cm 厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(NaAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]等。下列说法或分析不正确的是

A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B．斜长石的氧化物形式可表示为Na2O·Al2O3·3SiO2

C．月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气 D．橄榄石中铁元素为＋2价 【答案】B

【解析】 【分析】 【详解】

A.辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(NaAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]的成分均属于硅酸盐类，属于硅酸盐矿，A正确；

B.硅酸盐的氧化物表示方法：先写活泼金属氧化物，然后是不活泼的金属氧化物，再是非金属氧化物二氧化硅，最后是水，所以斜长石的氧化物形式可表示为：Na2O•Al2O3•6SiO2，B错误；

C.月球上有游离态铁是因为月球环境中没有氧化金属铁的物质或者条件，所以月球的表面几乎没有氧气，故C正确；

D.[(Mg或Fe)2SiO4]中，镁元素化合价是+2价，硅元素化合价是+4价，氧元素化合价是-2价，所以铁元素化合价是+2价，D正确； 故合理选项是B。

5．化学与人类生产、生活密切相关，下列叙述中正确的是（ ） A．石英是制造光导纤维的原料，也是常用的半导体材料

B．刚玉(Al2O3)硬度仅次于金刚石，可做机械轴承，属于无机非金属材料 C．泰国银饰和土耳其彩瓷，其主要成分均为金属材料 D．手机外壳上贴的碳纤维外膜是一种新型的有机高分子材料 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A．石英的主要成分是二氧化硅，是制造光导纤维的原料，硅单质是常用的半导体材料，故A错误；

B．无机非金属材是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称，刚玉(Al2O3)是金属氧化物，硬度仅次于金刚石，利用其硬度大的特点，可做机械轴承，属于无机非金属材料，故B正确；

C．泰国银饰主要成分是银单质，属于金属材料，土耳其彩瓷主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故C错误；

D．手机外壳上贴的碳纤维外膜为碳单质，属于无机物，不是有机高分子化合物，故D错误； 答案选B。

6．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。

7．下面关于硅的叙述中，正确的是( )

A．硅的非金属性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合反应

B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位 C．硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在 D．硅在电子工业中，是重要的半导体材料 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A．硅的非金属性比碳弱，A项错；

B．硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，排名前四位的是O、Si、Al、Fe，所以B项错；

C．硅在自然界中是以化合态存在的，所以C项也错； 答案应选D。

8．下列说法不正确的是

A．氧化镁熔点很高，可作为优质的耐高温材料 B．有色玻璃就是某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成 C．溴化银可用于感光材料，也可用于人工降雨 D．分子筛可用于物质分离，还能作干燥剂和催化剂 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A．氧化镁是离子化合物，离子键很强，所以氧化镁熔点高，可作耐高温材料，故A正确；

B．某些金属氧化物呈现特殊的颜色，分散于玻璃中即可制得有色玻璃，故B正确；

C．溴化银不稳定，见光易分解，可用于制感光胶卷，碘化银可用于人工降雨，故C错误；

D．分子筛中有许多笼状空穴和通道，具有强吸附性，可用于分离、提纯气体或液体混合物，还可作干燥剂、离子交换剂、催化剂及催化剂载体等，故D正确； 故答案：C。

9．C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素，下列关于其单质及化合物的说法中正确的是

A．三种元素在自然界中既有游离态又有化合态

B．二氧化物都属于酸性氧化物，能与碱反应而不能与任何酸反应 C．最低价的气态氢化物都具有还原性，易与O2发生反应 D．其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：H2SO4＞H2SiO3＞H2CO3 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A、Si元素是亲氧元素，在自然界中无游离态，A项错误； B、SiO2能与HF反应，B项错误；

C、C、Si、S低价态气态氢化物为CH4、SiH4、H2S，都具有还原性，易与O2发生反应，C项正确；

D、根据元素性质的递变性，最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，D项错误； 本题答案选C。

10．中国高铁对实现“一带一路”的战略构想有重要的作用。

（1）建设高铁轨道需要大量的水泥，生产水泥的主要原材料是__________________。 （2）高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是________________；乘务员使用的无线通话机的芯片材料是________________。

（3）高铁上安装有许多玻璃，氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹，氢氟酸与比例中的二氧化硅反应的化学方程式______________________________。

（4）高铁上的卫生间没有任何异味，是由于所使用的马桶、地漏和洗手盆下水口都是纳米硅胶的高科技产品，向硅酸钠溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体，该反应的离子方程式_________。

【答案】黏土 石灰石 SiO2 Si 4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O 2H++SiO32-==H2SiO3（胶体） 【解析】 【详解】

（1）水泥属于三大硅酸盐产品之一，主要原材料是黏土和石灰石，故答案为：黏土、石灰石；

（2）纯净的二氧化硅具有良好的导光性，可以用于制备光导纤维；硅单质是良好的半导体

材料，可以用作芯片材料，故答案为：SiO2；Si；

（3）氢氟酸与二氧化硅反应生成四氯化硅气体和水，反应方程式为：4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O，故答案为：4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O；

（4）硅酸钠与盐酸发生复分解反应生成难溶的硅酸和氯化钠，离子方程式为：2H++SiO32-=H2SiO3（胶体），故答案为：2H++SiO32-=H2SiO3（胶体）。

11．按要求回答下列问题

（1）镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由________________________________。

（2）铝制品不能盛放碱性食品原因用离子方程式表示________________________________。

（3）不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液的原因用离子方程式表________________________________。

（4）有一种石棉矿叫做青石棉，其化学式为Na2Fe5Si8H2O24，写成氧化物形式的化学式为____________。

（5）已知CuCL是白色难溶的物质，写出CuCL2溶液与SO2反应的离子方程式________________________。 【答案】CO2 + 2Mg

点燃 C + MgO 2Al+2OH-+ 2H2O = 2AlO2-+3H2↑ SiO2+2OH-=SiO32-+H2O

Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O 2Cu2+＋2H2O＋SO2＋2Cl-＝2CuCl↓＋2SO42-＋4H+ 【解析】 【分析】

（1）镁燃烧不能用CO2灭火：2Mg+CO点燃2=2MgO+C ；

（2）铝制品不能盛放碱性食品：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2 ； （3）不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O ； 3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O； （4）Na2Fe5Si8H2O24，写成氧化物形式的化学式为Na2O·（5）CuCl2溶液与SO2反应的离子方程

式: 2Cu2++2H2O+SO2+2Cl-＝2CuCl-+2SO42-+4H+ . 【详解】

（1）镁燃烧不能用CO2灭火：2Mg+CO点燃2=2MgO+C ；故答案为：

2Mg+CO2=2MgO+C；

（2）铝制品不能盛放碱性食品：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2 ；故答案为：

点燃2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2；

（3）不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O ；故答案为：

SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；

3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O；故答案为：（4）Na2Fe5Si8H2O24，写成氧化物形式的化学式为Na2O·Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O； （5）CuCl2溶液与SO2反应的离子方程

式: 2Cu2++2H2O+SO2+2Cl-＝2CuCl-+2SO42-+4H+ . 故答案为：

2Cu2++2H2O+SO2+2Cl-＝2CuCl-+2SO42-+4H+。

12．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↑

13．单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备，其中X为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：

（1）能与X发生化学反应的酸是_________；由X制备Mg2Z的化学方程式为_________。 （2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为_________，Y分子的电子式为_________。 （3）Z、X价键的类型分别是_________。

【答案】氢氟酸 SiO2+MgO2↑+Mg2Si Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4 非极性

键、极性键 【解析】 【详解】

单质Z是一种常见的半导体材料，则Z为Si，X为Z的氧化物，则X为SiO2，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，则Y为SiH4，加热SiH4分解得到Si与氢气。

（1）能与SiO2发生化学反应的酸是氢氟酸；由SiO2制备Mg2Si的化学方程式为：SiO2+4Mg

2MgO+Mg2Si。

（2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为：Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑，Y为SiH4，电子式为

。

（3）Z为Si，周期表中位于第三周期IVA族，其单质属于原子晶体，化学键类型为非极性共价键；X为SiO2，属于原子晶体，含有的化学键属于极性共价键。

14．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。

15．粗硅中含有铁和锡（Sn）等杂质，粗硅与氯气反应可生成SiCl4，SiCl4经提纯后用氢气还原可得高纯硅。实验室用下列装置模拟制备SiCl4。已知：SiCl4的熔点是-70℃，沸点是57.6℃，易与水反应；Sn Cl4的熔点是-33℃，沸点是114℃

回答下列问题：

（1）仪器a的名称是_______；装置A烧瓶中发生反应的离子方程式是____________。 （2）装置C中盛放的试剂是_____________，作用是___________________；玻璃管b的作用是_______________________。

（3）装置E的烧杯中盛放冰水的目的是______________________。 （4）装置F中碱石灰的作用是____________________________。

（5）装置E烧瓶中得到的SiCl4中溶有少量的杂质FeCl3和SiCl4，可以通过___________方法提纯。

＋－

【答案】分液漏斗 MnO2+ 4H+2Cl

Mn2＋+2H2O+ Cl2↑ 浓硫酸 干燥氯气 调节装置

内外压强平衡 冷凝并收集SiCl4 吸收多余的Cl2，防止外界水蒸气进入E的烧瓶中 蒸馏 【解析】 【分析】

制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。A装置为Cl2的制备装置，B、C装置为除杂装置。先用B除去HCl，再用C（浓H2SO4）除去H2O蒸气。Cl2通入粗硅中反应，用冷水将产生SiCl4冷凝即可，以此解答。 【详解】

（1）依据仪器a形状可知a为：分液漏斗；装置A烧瓶中二氧化锰和浓盐酸在加热的条

＋－

件下生成氯气，方程式为：MnO2+ 4H+2Cl

ΔMn2＋+2H2O+ Cl2↑；

（2）生成的氯气中混有水蒸气，需要通过浓硫酸除去，装置C中盛放的试剂是浓硫酸；作用是干燥氯气；玻璃管b的作用是调节装置内外压强平衡；

（3）D中氯气和粗硅反应生成SiCl4气体，装置E放在冰水中可以冷凝并收集SiCl4； （4）氯气有毒需要除去多余的氯气，同时也要避免空气中的水蒸气进入装置中，则装置F中碱石灰的作用是吸收多余的Cl2，防止外界水蒸气进入E的烧瓶中；

（5）已知：SiCl4的熔点是-70℃，沸点是57.6℃，易与水反应；SnCl4的熔点是-33℃，沸点是114℃，三种沸点差别很大，可以用蒸馏的方法进行提纯。