D单元 非金属及其化合物
D1 无机非金属材料的主角——硅 （碳族元素）
10． [2014·海南卷] 下列关于物质应用和组成的说法正确的是( ) A．P2O5可用于干燥Cl2和NH3 B．“可燃冰”主要成分是甲烷和水 C．CCl4可用于鉴别溴水和碘水 D．Si和SiO2都用于制造光导纤维
10．BC [解析] NH3是碱性气体而P2O5是酸性氧化物，A项错误；CCl4可以从溴水和碘水中分别萃取出Br2和I2，且二者在CCl4中的颜色不同，C项正确；光导纤维的主要成分是SiO2，D项错误。
3． [2014·天津卷] 运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是( ) A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应
B．NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C．可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底 D．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率 3．D [解析] 当ΔH－TΔS＜0时，反应能自发进行，吸热反应的ΔH＞0，吸热反应能自发，说明ΔS＞0，A项正确；NH4F溶液中F水解生成HF，HF能与玻璃中的SiO2发生反应4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O，故NH4F溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，B项正确；可燃冰需在低温高压下形成，所以可燃冰可存在于海底，C项正确；常温下，浓硫酸使铁发生钝化，D项错误。
1． [2014·四川卷] 化学与生活密切相关。下列说法不正确的是( ) A．乙烯可作水果的催熟剂 B．硅胶可作袋装食品的干燥剂 C．福尔马林可作食品的保鲜剂 D．氢氧化铝可作胃酸的中和剂
1．C [解析] 乙烯可以作生物调节剂，催熟果实，A正确；硅胶具有吸水性，可以作干燥剂，B正确；福尔马林中含有的甲醛具有毒性，不能作为食品的保鲜剂，C错误；氢氧化铝具有两性，可以中和胃酸，作胃酸中和剂，D正确。
7． [2014·安徽卷] CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件
－
下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应( )
NH3＋CO2―→NNNHOOHOH＋H2O
下列有关三聚氰酸的说法正确的是( ) A．分子式为C3H6N3O3
B．分子中既含极性键，又含非极性键 C．属于共价化合物
D．生成该物质的上述反应为中和反应
7．C [解析] 三聚氰酸的分子式为C3H3N3O3，A项错误；三聚氰酸分子中的化学键均为极性键，B项错误；三聚氰酸是由极性共价键构成的共价化合物，C项正确；中和反应生成盐和水，而该反应生成酸和水，不属于中和反应，D项错误。
9．[2014·福建卷] 常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是( )
① ② ③ ④ X NaOH溶液 KOH溶液 O2 FeCl3溶液 Y Al(OH)3 SiO2 N2 Cu Z 稀硫酸 浓盐酸 H2 浓硝酸 A.①③ B．①④ C．②④ D．②③
9．B [解析] ①中Y是两性氢氧化物，常温下既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应；②中SiO2不能与浓盐酸反应；③中N2与O2在高温或者放电的条件下反应生成NO；N2与H2在高温高压、催化剂的条件下反应生成NH3；④中在常温下，2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，B项正确。
32． [2014·广东卷] 石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下：
(注：SiCl4的沸点为57.6 ℃，金属氯化物的沸点均高于150 ℃)
(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是____________________。 (2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________。由气体Ⅱ中某物得到水玻璃的化学反应方程式为____________________________________________。
(3)步骤①为：搅拌、________。所得溶液Ⅳ中的阴离子有________。
(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为______________________________________________，100 kg初级石墨最多可能获得Ⅴ的质量为______kg。
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。
32．(1)排除装置中的空气
(2)CO SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O (3)过滤 AlO2和Cl
△－－
(4)AlO2＋CH3COOCH2CH3＋2H2O――→CH3COO＋CH3CH2OH＋Al(OH)3↓ 7.8
－
－
(5) [解析] (1)通入N2的目的是为了排除装置中的空气(特别是氧气)，防止在高温时石墨与氧气反应。(2)高温反应后，SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO分别转化为SiCl4、AlCl3、FeCl3、MgCl2。因为石墨是过量的，故高温条件下，C和SiO2、Fe2O3反应生成的是CO。由于SiCl4的沸点为57.6 ℃，低于80 ℃，故气体Ⅱ为SiCl4，在NaOH溶液中水解生成Na2SiO3和NaCl: SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O。(3)AlCl3、FeCl3、MgCl2的沸点均高于150 ℃，在80 ℃下变为固体Ⅲ， AlCl3、FeCl3、MgCl2和过量NaOH反应后生成NaAlO2、Fe(OH)3、Mg(OH)2和NaCl，通过过滤将沉淀Fe(OH)3和Mg(OH)2滤出，得到的溶液Ⅳ主要含NaAlO2和NaCl。(4)NaAlO2发生水解导致溶液显碱性：NaAlO2＋2H2O
Al(OH)3＋NaOH，加入乙酸乙酯后，
△发生水解：CH3COOCH2CH3＋NaOH――→CH3COONa＋CH3CH2OH，促使NaAlO2彻底水解生成Al(OH)3△沉淀。溶液Ⅳ转化为沉淀Ⅴ的反应为NaAlO2＋2H2O＋CH3COOCH2CH3――→Al(OH)3↓＋CH3COONa
100 kg×5.1%
＋CH3CH2OH。根据Al原子守恒，可知100 kg初级石墨可得m[Al(OH)3]＝－1×2×78
102 g·molg·mol＝7.8 kg。
(5)水体中铜件的电化学防腐利用了电解保护法，该方法中石墨作阳极，铜件作阴极，即外加电流的阴极保护法；若将石墨与铜件直接相连，形成原电池，则铜作负极被氧化，所以不可采用。
D2 富集在海水中的元素——氯（卤素）
3．[2014·四川卷] 能正确表示下列反应的离子方程式的是( ) A．Cl2通入NaOH溶液： Cl2＋OH===Cl＋ClO＋H2O B．NaHCO3溶液中加入稀盐酸： CO3＋2H===CO2↑＋H2O
C．AlCl3溶液中加入过量稀氨水： Al＋4NH3·H2O===AlO2＋4NH4＋2H2O D．Cu溶于稀HNO3：
3Cu＋8H＋2NO3===3Cu＋2NO↑＋4H2O
3．D [解析] A项不满足电荷守恒和原子守恒，正确的离子方程式为Cl2＋2OH===Cl
－
＋
－
－
－
＋
－
2＋
3＋
－
＋
2－
＋－
－
－
－1
＋ClO＋H2O，错误；NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na＋HCO3，NaHCO3与稀盐酸反应，实质是HCO3和H发生反应HCO3＋H===CO2↑＋H2O，B项错误；氢氧化铝不能与过量氨水反应，AlCl3中加入过量氨水，反应的离子方程式为Al＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4，C项错误；铜溶于稀硝酸生成硝酸铜，还原产物为NO，则D正确。
2． [2014·四川卷] 下列关于物质分类的说法正确的是( ) A．金刚石、白磷都属于单质 B．漂白粉、石英都属于纯净物 C．氯化铵、次氯酸都属于强电解质 D．葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物
2．A [解析] 金刚石是碳单质，白磷的化学式为P4 ，A项正确；漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物，B项错误；次氯酸是弱酸，属于弱电解质，C项错误；葡萄糖是单糖，不属于高分子化合物，D项错误。
7． [2014·山东卷] 下表中对应关系正确的是( )
3＋
＋
－
＋
－
＋
光CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl CH2===CH2＋HCl―→CH3CH2Cl 由油脂得到甘油 B 由淀粉得到葡萄糖 Cl2＋2Br===2Cl＋Br2 C Zn＋Cu===Zn＋Cu 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ D Cl2＋H2O===HCl＋HClO 7.B [解析] CH2===CH2与HCl的反应为加成反应，A项错误；油脂水解生成甘油和高级脂肪酸，淀粉水解的最终产物为葡萄糖，B项正确；Zn＋Cu===Zn＋Cu的反应中被还原的是Cu，C项错误；Na2O2与H2O的反应中氧化剂、还原剂均为Na2O2，Cl2与H2O的反应中氧化剂、还原剂均为Cl2，D项错误。
7． [2014·天津卷] 元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是________。 a．原子半径和离子半径均减小 b．金属性减弱，非金属性增强
c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强 d．单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________，氧化性最弱的简单阳离子是________。
(3)已知：
化合物 类型 熔点/℃ MgO 离子化合物 2800 Al2O3 离子化合物 2050 MgCl2 离子化合物 714 AlCl3 共价化合物 191 2＋
2＋
2＋
2＋2＋－－A 均为取代反应 均发生了水解反应 均为单质被还原的置换反应 均为水作还原剂的氧化还原反应 工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是__________________________________；