高考化学——无机非金属材料的推断题综合压轴题专题复习附详细答案一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1．某一固体粉末含有SiO2、Fe2O3、Al2O3，加入足量NaOH溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中加入过量盐酸，过滤，将所得滤渣洗涤并灼烧至恒重，最终固体成份为A．SiO2B．Fe2O3、SiO2C．SiO2、Al2O3D．Fe2O3【答案】A【解析】SiO2、Fe2O3、Al2O3，加入足量NaOH溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中含有硅酸钠、偏铝酸钠，加入过量盐酸，生成硅酸沉淀，将所得滤渣洗涤并灼烧生成二氧化硅，故A正确。
2．“试玉要烧三日满，辨材须待七年期”是唐代诗人白居易的名句，下列有关“玉”的说法正确的是A．玉的成分是石灰石B．玉能与盐酸反应放出CO2C．玉的熔点较高D．玉的成分是金刚砂【答案】C【解析】【分析】玉的成分是硅酸盐，玉的硬度比河砂小，“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高，据此分析解答。
【详解】A．玉有软玉和硬玉两种，软玉和硬玉的成分都是硅酸盐，石灰石成分为碳酸钙，不属于硅酸盐，故A错误；B．玉的成分都是硅酸盐，不是碳酸盐，与盐酸反应不能放出CO2，故B错误；C．“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高，故C正确；D．金刚砂是人工制成的碳化硅，玉的成分是硅酸盐，故D错误；答案选C。
3．下列溶液中，不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中的①碱石灰②NaCl③KNO3④CaO⑤CuSO4⑥NaOH⑦Na2CO3A．①④⑥⑦B．①③⑤⑥C．②③④⑦D．①⑥⑦【答案】A【解析】【分析】玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和二氧化硅反应的药品不能盛放在带有玻璃塞的试剂瓶中，据此分析解答。
【详解】①碱石灰为CaO和NaOH的混合物，能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；②NaCl与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；③KNO3与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；④CaO为碱性氧化物，溶于水生成的氢氧化钙能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；⑤CuSO4与玻璃中的成分不发生反应，因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，不符合题意；⑥NaOH能与二氧化硅发生反应生成具有黏性的硅酸盐和水，因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中，符合题意；⑦Na2CO3水解呈碱性，与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠，所以Na2CO3不能盛放在玻璃瓶中，符合题意；故答案为：A。
4．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2C．HCl通可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀D．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀【答案】D【解析】【分析】【详解】A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水它们都是酸性氧化物，与对应酸的酸性强弱没有关系，则无法比较酸性，故A错误；B．比较强酸制取弱酸时在溶液中进行的反应，则在高温下固体之间的反应不能得到酸性强弱的结论，故B错误；C．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀，根据强酸制弱酸，只能说明盐酸的酸性比碳酸强，盐酸易挥发，可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀，可能为盐酸与硅酸盐的反应，则无法确定碳酸与硅酸的酸性的强弱，故C错误；D．因往硅酸盐溶液通入二氧化碳，可以看到溶液变浑浊，是因为生成了难溶的硅酸沉淀，反应方程式是：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓，反应原理是强酸制弱酸，说明碳酸比硅酸酸性强，故D正确；答案选D。
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(Al O)硬度仅次于金刚石，可做机械轴承，属于无机非金属材料B．刚玉23C．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(Al O)是金属氧化物，硬度仅次于金刚石，利用其硬度大的特所有材料的统称，刚玉23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．化学与生活密切相关，下列有关说法正确的是( )A．漂白粉既可做漂白棉麻纸张的漂白剂，又可做游泳池及环境的消毒剂和净水剂B．燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了Na、Cu、Fe、Pt等金属的单质C．合金材料的组成元素一定全部是金属元素D．纯净的二氧化硅是制备光导纤维的原料【答案】D【解析】【分析】【详解】A.漂白粉具有强氧化性，既能杀菌消毒，又具有漂白性，所以漂白粉既可用来漂白棉、麻、纸张，也能用作游泳池及环境的消毒剂，但不能做净水剂，A错误；B.燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了一些金属元素，而不是金属单质，B错误；C.合金材料的组成元素不一定全部为金属元素，可能含有非金属元素，C错误；D.光导纤维的原料为二氧化硅，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．赏心悦目的雕花玻璃通常是用某种物质对玻璃进行刻蚀而制成的，则这种物质是（ ）A ．盐酸B ．氢氟酸C ．烧碱D ．纯碱【答案】B【解析】【详解】A 、盐酸和二氧化硅不反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选A ；B 、氢氟酸与二氧化硅易反应，生产四氟化硅气体，能在玻璃上进行刻蚀，故选B ；C 、二氧化硅与烧碱反应，但反应缓慢，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选C ；D 、纯碱与二氧化硅在高温下反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选D 。
9．硅铁合金广泛应用于冶金工业，可用于铸铁时的脱氧剂、添加剂等，回答下列问题： （1）基态Fe 原子价层电子的电子排布图为________，基态Si 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。
（2）绿帘石的组成为()()22427Ca FeAl SiO Si O O(OH)，将其改写成氧化物的形式为_____________.（3）4SiCl 分子的中心原子的价层电子对数为________，分子的立体构型为________；四卤化硅的熔、沸点如下，分析其变化规律及原因________________________________。
（4）()226Fe H O +⎡⎤⎣⎦可与乙二胺（2222H NCH CH NH ，简写为en ）发生如下反应：()()2222264Fe H O en Fe H O (en)2H O ++⎡⎤⎡⎤+===+⎣⎦⎣⎦。
()226Fe H O +⎡⎤⎣⎦的中心离子的配位数为________；()224Fe H O (en)+⎡⎤⎣⎦中的配位原子为________。
（5）在硅酸盐中，44SiO -四面体（图a ）通过共用顶角氧离子可形成多种结构形式。
图b为一种多硅酸根，其中Si 原子的杂化形式为________，化学式为________________。
o O · Si e Si O -图a 图b【答案】 哑铃 4CaO•Fe 2O 3•2Al 2O 3•6SiO 2•H 2O 4 正四面体形 熔、沸点依次升高，原因是分子结构相似，相对分子量依次增大，分子间作用力逐渐增强 6 O 和N sp 3 []2n 25nSi O -或Si 2O 52- 【解析】【分析】(1)基态Fe 原子价层电子为其3d 、4s 能级上电子；基态Si 原子电子占据的能级有1s 、2s 、2p ，最高能级为2p ；(2)绿帘石的组成为Ca 2FeAl 2(SiO 4) (Si 2O 7)O(OH)，将其改写成氧化物的形式时应结合元素的化合价，依次写出金属氧化物、非金属氧化物、最后是水，并注意原子的最简单整数比不变；(3)SiCl 4分子的中心原子为Si ，形成4个σ键，具有甲烷的结构特点；由表中数据可知四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关；(4)配离子为[Fe(H 2O)6]2+，中心离子为Fe 3+，配体为H 2O ，[Fe(H 2O)4(en)]2+中配体为H 2O 和en ，根据孤对电子确定配位原子；(5)硅酸盐中的硅酸根(SiO 44-)为正四面体结构，所以中心原子Si 原子采取了sp 3杂化方式；图中为一种无限长层状结构的多硅酸根，图中一个SiO 44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为12。
【详解】(1)基态Fe 原子的核外价电子排布式为[Ar]3d 64S 2，基态Fe 原子价层电子为其3d 、4s 能级上电子，则基态Fe 原子的核外价电子排布图为；基态Si 原子电子占据的能级有1s 、2s 、2p ，最高能级为2p ，其电子云轮廓图为哑铃形；(2)绿帘石的组成为Ca 2FeAl 2(SiO 4) (Si 2O 7)O(OH)，将其改写成氧化物的形式为4CaO•Fe 2O 3•2Al 2O 3•6SiO 2•H 2O ；(3)SiCl 4分子的中心原子为Si ，形成4个σ键，价层电子对数为4，具有正四面体结构；四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，沸点越高；(4)配离子为[Fe(H 2O)6]2+，中心离子为Fe 3+，配体为H 2O ，则配位数为6；()224Fe H O (en)+⎡⎤⎣⎦中配体为H 2O 和en ，其中O 和N 原子均能提供孤对电子，则配位原子为O 和N ；(5)硅酸盐中的硅酸根(SiO 44-)为正四面体结构，所以中心原子Si 原子采取了sp 3杂化方式；图(b)为一种无限长层状结构的多硅酸根，图(a)中一个SiO 44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为12，SiO 44-四面体结构单元含有1个硅、氧原子数目=1+3×12=2.5，Si 、O 原子数目之比为1:2.5=2:5，故化学式[]2n 25nSi O -或Si 2O 52-。