通用版2022届高三化学一轮复习强化训练非金属硅硫氮及其化合物含解析
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这是一份通用版2022届高三化学一轮复习强化训练非金属硅硫氮及其化合物含解析,共17页。试卷主要包含了下列说法正确的是,下列关于玻璃的叙述正确的是,下列物质的用途不正确的是,半导体工业中,有一句行话,下列说法中正确的是等内容,欢迎下载使用。
非金属硅、硫、氮及其化合物
1.下列说法正确的是
A.因为HF与SiO2反应,故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
B.下列转化在一定条件下能够实现:SiO2SiCl4Si
C.SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
D.Si和SiO2都用于制造光导纤维
【答案】A
【解析】A 、HF与SiO2反应生成SiF4气体,会腐蚀玻璃,A 正确;B、SiO2与HCI不反应,B错误;C、SiO2只能与HF反应,不与其他酸反应,故不是两性氧化物,C错误;D、Si不能用于制造光导纤维,D错误。故选A;
2.硅是构成无机非金属材料的一种主要元素,下列有关硅的化合物的叙述错误的是
A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学式为Si3N4
B.碳化硅(SiC)的硬度大,熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承
C.光导纤维是一种新型无机非金属材料,其主要成分为SiO2
D.二氧化硅为立体网状结构,其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶2
【答案】D
【解析】二氧化硅晶体中,1个Si原子连接4个O原子,1个O原子连接2个Si原子,晶体中Si原子与Si—O键个数之比为1∶4。
3.如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程,下列说法正确的是
A.SiO2属于两性氧化物
B.盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞
C.硅胶吸水后可重复再生
D.图中所示的转化都是氧化还原反应
【答案】C
【解析】SiO2是酸性氧化物,A错误;Na2CO3溶液呈碱性,试剂瓶不能用玻璃塞,B错误;题图中有的转化不是氧化还原反应,例如SiO2与NaOH溶液的反应,D错误。
4.标准状况下,将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol·L-1 NaOH溶液中,充分反应后溶液中c(CO32-)与c(HCO3-)的比值为(不考虑CO32-、HCO3-的水解)
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶3
【答案】B
【解析】设CO32-、HCO3-的物质的量分别为x、y,则有解得x=0.05 mol,y=0.1 mol。
5.下列关于玻璃的叙述正确的是
A.制石英玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英砂
B.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
C.玻璃是几种成分溶化在一起形成的晶体
D.玻璃是硅酸盐,有一定的熔点
【答案】B
【解析】A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英,制石英玻璃的主要原料是二氧化硅,故A错误;B.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅,属于混合物,故B正确;C.玻璃是玻璃态物质,是介于结晶态和无定形态之间的一种物质状态,它的粒子不像晶体那样有严格的空间排列,但又不像无定形体那样无规则排列,故C错误;D.玻璃是硅酸盐,属于玻璃态物质,是混合物,没有固定的熔点,故D错误;故选B。
6.下列物质的用途不正确的是
A.单质硅用来制作芯片 B.水晶玛瑙制作工艺品和饰品
C.硅酸钠用作防火材料 D.二氧化硅制作太阳能电池
【答案】D
【解析】A项、单质硅可以做半导体、硅芯片和太阳能电池,故A正确;B项、水晶玛瑙的主要成分是二氧化硅,可以制作工艺品和饰品,故B正确;C项、硅酸钠溶液可以用作木材的防火材料和防腐材料,故C正确;D项、二氧化硅可制作光导纤维,太阳能电池的主要材料为单质硅,故D错误;故选D。
7.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料,对硅的纯度要求很高。制得高纯度硅的化学方程式为:①SiO2 + 2C Si + 2CO ②Si + 3HClSiHCl3 + H2 ③SiHCl3 + H2 Si + 3HCl,则有关反应分类说法正确的是
A.①②③均属于氧化还原反应 B.只有①属于置换反应
C.只有①属于氧化还原反应 D.③属于复分解反应
【答案】A
【解析】A. ①②③均属于氧化还原反应,故A正确;B. ①②③均属于置换反应,故B错误;C. ①②③均属于氧化还原反应,故C错误;D. ③不属于复分解反应,故D错误;故选A。
8.半导体工业中,有一句行话:“从沙滩到用户”,即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是
A.2C+SiO2Si+2CO↑
B.SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
C.Si+2Cl2SiCl4
D.SiCl4+2H2Si+4HCl
【答案】B
【解析】工业制取纯硅的工艺流程为SiO2粗硅SiCl4纯硅,该工艺流程中不涉及SiO2与NaOH溶液的反应。
9.下列说法中正确的是
A.SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物
B.水泥、陶瓷、硅酸和水晶均为硅酸盐产品
C.烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质
D.漂白粉、水玻璃、氨水和汽油均为混合物
【答案】D
【解析】A. SO2、SiO2为酸性氧化物,CO既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物,属于不成盐氧化物,故A错误;B. 水泥、陶瓷是硅酸盐产品,水晶成分为二氧化硅,故B错误;C. 烧碱、冰醋酸为电解质,而四氯化碳为非电解质,故C错误;D. 漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙,水玻璃为硅酸钠水溶液,氨水是氨气的水溶液,汽油为多种烃的混合物,故D正确;故选D。
10.高纯度晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备:SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯),下列说法正确的是
A.步骤①的化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑
B.步骤①②③中生成或消耗1 mol Si,转移2 mol电子
C.二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应
D.SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃),可通过蒸馏提纯SiHCl3
【答案】D
【解析】A项,高温下SiO2与C反应生成Si和CO气体,即步骤①的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,错误;B项,步骤①中生成1 mol Si,转移4 mol电子,步骤②中生成1 mol SiHCl3,消耗1 mol Si,转移2 mol电子,步骤③中生成1 mol Si,转移2 mol电子,错误;C项,硅能与氢氟酸反应生成SiF4和氢气,错误;D项,SiHCl3和SiCl4的沸点相差较大,可以采用蒸馏的方法分离,正确。
11.下列关于SO2气体的说法正确的是
A.无色无味 B.难溶于水
C.能使品红溶液褪色 D.不具有氧化性
【答案】C
【解析】A. 二氧化硫为无色有刺激性气味气体,有毒,故A错误;B. 1体积的水能溶解40体积二氧化硫,所以二氧化硫能溶于水,故B错误;C. 二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性,能使品红溶液褪色,故C正确;D. 二氧化硫既有氧化性又有还原性,一般显示为还原性,+4价的S被氧化为+6价;但是也会有氧化性,如:2H2S+SO2=3S(沉淀)+2H2O,故D错误;故选C。
12.下列有关硫元素及其化合物的说法正确的是
A.硫黄矿制备硫酸经历两步:SSO3 H2SO4
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4
D.向溶液中加入BaCl2溶液后滴加硝酸,若产生不溶于硝酸的白色沉淀,则溶液必含SO42-
【答案】C
【解析】A. S燃烧产生SO2,不能产生SO3,A错误;B. 酸雨中主要含有H2SO3、H2SO4,与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以硫酸盐、亚硫酸盐的形式进入土壤中,B错误;C. 煅烧石灰石会产生CaO,CaO是碱性氧化物,与酸性氧化物反应产生盐,使硫进入到炉渣中,从而减少了SO2的排放,C正确;D. 溶液中含有Ag+、SO42-都会产生上述现象,因此不能确定一定含有SO42-,D错误;故选C。
13.将SO2分别通入下列4种溶液中,有关说法正确的是
A.试管a中实验可以证明SO2具有漂白性
B.试管b中溶液褪色,说明SO2具有强氧化性
C.试管c中能产生白色沉淀,说明SO2具有还原性
D.试管d中能产生白色沉淀,该沉淀完全溶于稀硝酸
【答案】C
【解析】A、二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,表现了还原性,选项A错误;B、品红褪色,说明二氧化硫有漂白性,选项B错误;C、二氧化硫被硝酸根氧化成硫酸根,生成硫酸钡沉淀,说明二氧化硫有还原性,选项C正确;D、二氧化硫在碱性条件下反应生成亚硫酸钡,与硝酸反应转化为硫酸钡沉淀,沉淀不溶解,选项D错误;故选C。
14.向蔗糖固体中滴加浓硫酸,观察到蔗糖变黑,体积膨胀,放出气体等现象,下列叙述错误的是
A.上述过程中温度升高
B.体积膨胀的主要原因是固体碳受热膨胀所致
C.蔗糖生成碳,再生成二氧化碳
D.放出的气体用NaOH溶液吸收,可能得到5种盐
【答案】B
【解析】A.蔗糖的脱水反应是放热反应,反应后温度升高,故A正确;B.体积膨胀的主要原因是反应生成了气体,使得生成的固体碳疏松多孔,体积膨胀,故B错误;C.蔗糖脱水时先碳化,生成碳,生成的碳再与浓硫酸反应生成二氧化碳,故C正确;D.放出的气体中含有二氧化碳、二氧化硫,用NaOH溶液吸收,可能得到碳酸钠、碳酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠,亚硫酸钠比较容易被氧化,因此溶液中可能存在硫酸钠,因此可能出现5种盐,故D正确;故选B。
15.下列反应,与硫酸型酸雨的形成肯定无关的是
A.SO2+2H2S=3S+2H2O B.SO2+H2O=H2SO3
C.2SO2+O2=2SO3 D.SO3+H2O=H2SO4
【答案】A
【解析】A. SO2+2H2S=3S+2H2O,反应过程中消耗二氧化硫生成单质硫,不能生成硫酸,不是酸雨形成的反应,与硫酸型酸雨的形成肯定无关,故A符合;B. 酸雨形成过程可以是二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和氧气反应生成硫酸,与酸雨形成有关,故B不符合;C. 空气中的二氧化硫气体在粉尘做催化剂的条件下2SO2+O2=2SO3生成三氧化硫,三氧化硫再与雨水反应SO3+H2O=H2SO4形成酸雨,故C不符合;D. 三氧化硫与雨水反应SO3+H2O=H2SO4形成酸雨,故D不符合;故选A。
16.家用消毒柜常用臭氧(O3)消毒,在消毒过程中通过放电发生反应:
3O2(g)===2O3(g) ΔH=+144.8 kJ·mol-1;下列关于臭氧说法不正确的是
A.O2和O3互为同素异形体
B.O3具有较强的氧化性
C.O2比O3稳定
D.植物油等食物为防止细菌污染,可放入消毒柜中消毒
【答案】D
【解析】O2和O3由氧元素形成的两种不同的单质,互为同素异形体,A项正确;O3能量高,很容易分解,具有较强的氧化性,B项正确;O2比O3具有的能量低,稳定,C项正确;植物油等食物含有不饱和键,放入消毒柜中消毒,易被氧化而变质,D项错误。
17.下列关于浓硫酸的叙述正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气
D.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
【答案】B
【解析】A. 浓硫酸使蔗糖炭化,体现浓硫酸的脱水性,故不选A;B. 浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化,故选B;C. 氨气是碱性气体,不能用浓硫酸干燥,一般用碱石灰干燥氨气,不选C;D. 浓硫酸在加热条件下与铜片反应放出二氧化硫气体,在常温下不反应,故不选D。
18.下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A.制取SO2 B.验证漂白性 C.收集SO2 D.尾气处理
【答案】B
【解析】A.根据金属活动顺序表可知稀H2SO4与铜片不反应,故A错误;B.SO2能使品红溶液褪色,体现其漂白性,故B正确;C.SO2密度比空气大,应“长进短出”,故C错误;D.SO2不与NaHSO3反应,所以无法用NaHSO3溶液吸收SO2,故D错误。答案:B。
19.CO2气体中含有少量的SO2,欲用如图所示装置得到干燥纯净的CO2,则下列叙述正确的是
A.先让混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶①,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②
B.先让混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶①,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②
C.先让混合气体通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶②,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶①
D.先让混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶②,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶①
【答案】D
【解析】A.由题给装置图可知,气流方向应从右向左,且NaOH溶液能吸收CO2和SO2气体,故A错误;B.由题给装置图可知,气流方向应从右向左,故B错误;C.Na2CO3溶液既与SO2反应,又与CO2反应,故C错误;D.NaHCO3与SO2发生反应:2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O,将SO2除去,再通过浓硫酸得到干燥纯净的CO2,故D正确;故选D。
20.研究表明,氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,其转化关系如下图所示。
下列关于雾霾及其形成的叙述中,不正确的是
A.与燃料燃烧有关
B.涉及氧化还原反应
C.雾霾中含有 NH4NO3和(NH4)2SO4
D.NH3 是形成无机颗粒物的催化剂
【答案】D
【解析】A. 有图可知,与燃料有关,故A正确;B. 由图可知,硫元素的化合价升高,化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B正确;C. 由图示可知雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,故C正确;D. 由图示可知氨气参与反应生成铵盐,为反应物,不是催化剂,故D错误;故选D。
21.随着我国汽车年销量的大幅增加,给空气环境造成了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是
A.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C.反应中CO为氧化剂,CO2为氧化产物
D.催化转化总化学方程式为
【答案】D
【解析】A.该反应中,NO生成为N2,N元素化合价降低,则NO是氧化剂,N2是还原产物,故A错误;B.有毒的气体对环境有污染,CO、NO都是有毒物质,所以汽车尾气的主要污染成分是CO和NO,无N2,故B错误;C.反应中CO为还原剂,CO2为氧化产物,故C错误;D.该反应的反应物是NO、O2、CO,生成物是CO2、N2,反应条件是催化剂,所以该反应方程式2NO+O2+4CO=4CO2+N2,故D正确;故选D。
22.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的是
A.浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
【答案】D
【解析】A. 浓硝酸使紫色石蕊试液先变红,表现出酸性;后褪色,表现出强氧化性,正确。B. 不能用稀硝酸与锌反应制氢气,因为硝酸具有强氧化性,被锌还原生成氮氧化物等,而不生成氢气,正确。C. 要用棕色瓶盛装浓硝酸,因为浓硝酸具有光的不稳定性,正确。D. 能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去,可能是硝酸表现出强氧化性,将酚酞氧化而褪色;也可能是硝酸表现出酸性,中和了氢氧化钠的碱性,酚酞在中性溶液中呈无色,错误。故选D。
23.利用N2→NH3→NO→NO2→HNO3这一过程制备HNO3,有关上述各物质的叙述中不正确的是
A.上述转化过程中某些气体会发生颜色变化
B.可利用Cu与硝酸的反应,将N元素转化为NO或NO2
C.为使上述各步骤依次发生,必须向每个步骤中提供氧化剂
D.实验室中可以利用Ca(OH)2固体与NH4Cl固体混合加热制备NH3
【答案】C
【解析】A.NO→NO2的转化会出现气体由无色到红棕色的颜色变化,故A正确;B.Cu与稀HNO3反应生成NO,与浓HNO3反应生成NO2,故B正确;C.N2转化为NH3时,需要加入H2做还原剂,不需要加入氧化剂,NO2与H2O反应生成HNO3时,NO2既是氧化剂又是还原剂,也不需要再加入氧化剂,故C错误;D.Ca(OH)2与NH4Cl混合加热可制备NH3,故D正确;故选C。
24.3.2g铜与过量硝酸(8mol·L-1、30mL)充分反应,硝酸的还原产物为二氧化氮和一氧化氮,反应后溶液中含amol氢离子,则此时溶液中所含硝酸根离子的物质的量为
A.(0.2+a)mol B.(0.1+a)mol C.(0.05+a)mol D.amol
【答案】B
【解析】铜与浓硝酸可能发生反应的化学方程式:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。硝酸铜的物质的量为=0.05mol,溶液中所含硝酸根离子的物质的量为0.05mol×2+amol=(0.1+a)mol,故答案为B。
25.已知NH4NO3在空气中爆炸时的反应为4NH4NO33N2↑+2NO2↑+8H2O↑。下列说法不正确的是
A.NH4NO3在高温下爆炸时可以看到红棕色的烟雾
B.NH4NO3的含氮量小于氯化铵
C.实验室不能用NH4NO3固体与Ca(OH)2固体混合加热制备NH3
D.乘坐火车时不能携带NH4NO3固体
【答案】B
【解析】A.根据NH4NO3的爆炸反应可知生成的NO2为红棕色,爆炸时,NO2、粉尘、H2O等形成了红棕色的烟雾,故A正确;B.NH4NO3的含氮量为35%,NH4Cl的含氮量为26.2%,故B错误;C.由于NH4NO3固体受热可能爆炸,故实验室不能用其制备NH3,故C正确;D.NH4NO3属于易爆炸物,不能带上火车,故D正确;故选B。
26.下列叙述与氮元素的循环无关的是
A.工业合成氨的过程是固氮的过程
B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物
C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂,常用氮气作保护气
D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
【答案】C
【解析】A.将空气中的游离氮转化为化合态氮的过程称为固氮,工业上合成氨的过程是将游离态的氮转化为化合态的氮,属于固氮过程,符合氮的循环,故A不选;B.自然界中,蛋白质腐败后生成氨,符合氮的循环,故B不选;C.用氮气作保护气,讲的是氮气的用途,而不是氮的循环过程,所以不符合氮的循环,故C选;D.在电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收,符合氮的循环,故D不选;故选C。
27.关于NO的下列叙述不正确的是
A.NO可以是某些低价含氮物质的氧化产物;
B.NO属于一种大气污染物,易结合血红蛋白使人中毒;
C.NO是汽车尾气废气排放产生的污染之一;
D.NO是红棕色气体
【答案】D
【解析】A. N2可被O2氧化生成氧化产物NO,A项正确;
B. NO有毒,可结合血红蛋白使人中毒,B项正确;
C. 汽车尾气中含有NO,C项正确;
D. NO是无色气体,D项错误;
答案选D。
28.如图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置,下列叙述不正确的是
A.该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体
B.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水有碱性
C.氨水很稳定,将烧瓶中的红色溶液加热,颜色不会发生变化
D.形成“喷泉”的主要原因是氨气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压
【答案】C
A选项,挤压胶头滴管,滴有酚酞的水能形成喷泉实验,说明烧瓶产生较大压强差,从而说明氨气极易溶于水,故A正确,不符合题意;
B选项,进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,酚酞遇见碱变为红色,说明氨水有碱性,故B正确,不符合题意;
C选项,将烧瓶中的红色溶液加热,溶液颜色变浅,说明氨水不稳定,易分解,故C错误,符合题意;
D选项,氨气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压,从而形成“喷泉”,故D正确,不符合题意;
综上所述,答案为C。
29.某集气瓶呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得棕色溶液,气体颜色消失,再打开玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色。该气体可能是下列混合气体中的
A.N2、NO、Br2 B.NO、NO2、N2
C.NO2、O2、NO D.N2、O2、Br2
【答案】A
【解析】溴蒸气和二氧化氮气体均呈红棕色,所以至少含有溴蒸气和二氧化氮气体中的一种,A、溴水溶液为橙色溶液,所以含有溴蒸气,再打开玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,说明瓶中有NO存在,故A符合;B、是因二氧化氮在水溶液中发生氧化还原反应生成硝酸和一氧化氮无色气体,再打开玻璃片后,NO遇到氧气迅速变为二氧化氮,但溶液呈无色,故B不符;C、O2、NO不共存,故C不符;D、溴水溶液为橙色溶液,含有溴蒸气,再打开玻璃片后,瓶中气体不再变为红棕色,故D不符; 故选A。
30.将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中,金属恰好完全溶解,反应后溶液中存在:,则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为
A.5∶16 B.1∶1 C.2∶3 D.3∶2
【答案】A
【解析】根据上述分析可知,未被还原的硝酸的物质的量:
,根据氧化还原反应中得失电子数相等,Fe被氧化成Fe3+,失去,被氧化成Fe2+,失去,总的失去的电子数为:,设被还原的硝酸的物质的量为,HNO3被还原成NO气体,得到的电子数为:,则,得出,所以参加反应的的总物质的量为,参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为:,A正确。故选A。
31.胃舒平主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。
(1)三硅酸镁的氧化物形式为________________________________________________。
(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是_______。
a.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
b.Al2O3、MgO和SiO2都是金属氧化物
c.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
【答案】(1)2MgO·3SiO2·nH2O (2)c
【解析】(1)Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形式为2MgO·3SiO2·nH2O。
(2)Al2O3、MgO和SiO2均具有很高的熔点,故可作为耐火材料。
32.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)下列物质不属于硅酸盐的是__________________________。
A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰
(2)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为____________________,工艺师常用_________________________(填物质名称)来雕刻玻璃。
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作____________________。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是___________。
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
(4)工业上常利用反应2C+SiO2Si+2CO↑制备硅单质,该反应中所含元素化合价升高的物质是_________________________(填化学式,下同),氧化剂是_________________________。
【答案】(1)D (2)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 氢氟酸
(3)防火剂 D (4)C SiO2
【解析】(1)陶瓷、玻璃、水泥的主要成分都含有硅酸盐,属于硅酸盐产品,生石灰是氧化钙的俗名,属于氧化物,不属于硅酸盐,故选D;
(2)二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,化学方程式:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;氢氟酸能够与二氧化硅反应生成四氟化硅和水,能够腐蚀玻璃,可用来雕刻玻璃,故答案为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;氢氟酸;
(3)水玻璃是矿物胶,不燃烧,可以做阻燃剂,用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作防火剂;普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚都含有二氧化硅,能够与碱反应,氧化铝坩埚的主要成分为氧化铝,氧化铝与碱能够发生反应,Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时的坩埚可选用铁坩埚,故答案为:防火剂;D;
(4)2C+SiO2Si+2CO↑,反应中碳元素化合价升高,二氧化硅中硅元素化合价降低,作氧化剂,故答案为:C;SiO2。
晶体中Si原子与Si—O键个数之比为1∶4。
33.如图所示是酸雨的形成示意图。根据图示回答下列问题。
(1)下列气体容易形成酸雨的是____________________。
A.CO2 B.SO2 C.N2 D.NO2
(2)现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下:
测试时间/h
0
1
2
3
4
与水的pH
4.73
4.63
4.56
4.55
4.55
分析数据,回答下列问题:
①雨水样品的pH变化的原因是________________________(用化学方程式表示)。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将变____,原因是_________________________(用化学方程式表示)。
(3)下列措施中,可减少酸雨产生的途径的是________________________(填字母)。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
【答案】(1)BD (2)SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4 变小 Cl2+2H2O+SO2=H2SO4+2HCl(或H2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl) (3)C
【解析】(1)酸雨是指pH小于5.6的雨水,酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,分别是由SO2和NOx引起,而N2和CO2是空气组成成分,不能引起酸雨,故选项BD正确;答案选BD;
(2)①空气中SO2与水生成H2SO3,NOx的氧化物与水生成HNO3,酸雨放置一段时间后,H2SO3被空气中的氧气氧化成H2SO4,酸性增强,其反应方程式为SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4;
②自来水常用Cl2消毒,用上述雨水与自来水混合,SO2与Cl2反应:Cl2+2H2O+SO2=H2SO4+2HCl或H2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl,因此溶液的pH将变小;
(3)①要减少酸雨的产生,需减少SO2的排放,大气中SO2来源主要是化石燃料的燃烧以及含硫矿石的冶炼和硫酸、造纸等生产过程中产生的尾气,煤中含有硫,燃烧过程中生成大量SO2,因此少用煤作燃料或对燃料进行脱硫处理,是减少酸雨的有效措施,故①符合题意;
②把烟囱造高,不能减少酸雨的生成,故②不符合题意;
③燃料脱硫,是减少酸雨的有效措施,故③符合题意;
④在已酸化的土壤中加石灰是为了中和酸,不是为了减少酸雨,故④不符合题意;
⑤开发新能源能从根本上杜绝SO2的产生,故⑤符合题意;
综上所述选项C正确;答案选C。
34.某同学利用如下图所示装置完成了浓硫酸和SO2的性质实验(夹持装置已省略)。请回答下列问题
(1)将螺旋状的铜丝伸入浓硫酸中,发生反应的化学方程式为________________________________。
(2)实验中,试管Ⅱ中的品红溶液_____________(填现象)。
(3)下列说法不正确的是_______(填字母代号)
A.反应后,将试管I中的液体逐滴加入水中,溶液呈蓝色 B.试管Ⅲ中出现白色浑浊
C.试管Ⅳ中的酸性KMnO4溶液褪色 D.试管V中的NaOH溶液用于吸收尾气
(4)若反应中有0.02 mol H2SO4被还原,则反应产生的气体体积为______mL(标准状况下)。
【答案】 品红溶液褪色 B 448
【解析】(1)铜和浓硫酸发生反应的化学方程式为:;
(2)SO2能使品红溶液褪色,故试管Ⅱ中的现象为品红溶液褪色;
(3) A. 试管I中有CuSO4生成,将反应后的溶液滴入水中,溶液呈蓝色,故A正确;
B. 试管Ⅲ中SO2不会和BaCl2反应,所以不会出现白色浑浊,故B错误;
C. 试管Ⅳ中SO2与酸性KMnO4溶液反应,使溶液褪色,故C正确;
D. 试管V中的NaOH溶液可以和SO2反应,所以可以用于吸收尾气,故D正确;
故答案为:B;
(4) ,反应中生成1mol SO2被还原的H2SO4为1mol,若反应中有0.02 mol H2SO4被还原,则反应产生的SO2气体为0.02 mol,体积为448mL(标准状况下)。
35.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破,解决了地球上因粮食不足导致的饥饿和死亡问题,这也充分说明了含氮化合物对人类生存的巨大意义。回答下列问题
(1)工业上用氢气和氮气直接合成氨,写出反应的化学方程式_______________。氨气极易溶于水,水溶液显 _____性,能使酚酞溶液变____色,使湿润的红色石蕊试纸变_____色。
(2)氮的氧化物有多种,一氧化氮和二氧化氮都是大气污染物。氨气在催化剂作用下可被氧化生成一氧化氮,一氧化氮气体与空气变___色,原因是__________(用化学方程式表示);二氧化氮易溶于水并与水反应,此反应的氧化剂是_______,还原剂是______,氧化剂和还原剂的质量之比为______
【答案】(1)N2+3H22NH3 碱 红 蓝
(2)红棕色 2NO+O2==2NO2 NO2 NO2 1:2
【解析】(1)工业上用氢气和氮气直接合成氨,反应的化学方程式为N2+3H22NH3;氨气极易溶于水,水溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;
(2)氮的氧化物有多种,一氧化氮和二氧化氮都是大气污染物。氨气在催化剂作用下可被氧化生成一氧化氮,一氧化氮气体与遇空气变红棕色,原因是2NO+O2==2NO2;二氧化氮易溶于水并与水反应,此反应中氮元素由+4价变为+2价,故氧化剂是NO2,氮元素也从+4价变为+5价,故还原剂是NO2,氧化剂和还原剂的质量之比为1:2。
36.如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题:
(1)写出N2的一种用途:_____________________。
(2)HNO3与图中的物质C常用于检验Cl-的存在,则C的化学式为_____________________。
(3)实验室制取物质B的化学方程式为______________________________________________
(4)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为__________________________________________。
(5)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为__________________________________________。
【答案】(1)做保护气(或做冷冻剂、制氨气等) (2)AgNO3
(3)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O (4)3NO2+H2O===2HNO3+NO
(5)4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O
【解析】(1)由于氮气的化学性质不活泼,所以可做保护气,也可做冷冻剂、制氨气等;
(2)检验Cl-的方法是先向待测液中加入硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则证明待测液中含有Cl-,因此C为AgNO3;
(3)B是NH3,在实验室中用铵盐与碱共热来制取NH3,化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)A是NO,NO2与水反应生成NO的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(5)浓硝酸有强氧化性,与木炭在加热条件下发生反应生成CO2、NO2和H2O,反应的化学方程式为4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O;
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