A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水 B.CO2通入可溶性硅酸盐溶液中析出硅酸沉淀 C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.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 解析 酸的酸性强弱与酸酐及酸本身的溶解性无关,A错误;CO2(少量)与硅酸钠溶液的反应为CO2+H2O+Na2SiO3===Na2CO3+H2SiO3↓,符合强酸制弱酸的规律,B正确;高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2,不能证明硅酸和碳酸酸性的强弱,C错误;选项D只能证明盐酸的酸性比碳酸和硅酸强,不能证明碳酸与硅酸的强弱,D错误。 答案 B
2.水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域,是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2:65%~70%、C:30%~35%)制取水玻璃的工艺流程:
下列说法正确的是( )
A.原材料稻壳灰价格低廉,且副产品活性炭有较高的经济价值 B.操作A与操作B完全相同 C.该流程中硅元素的化合价发生改变
D.反应器中发生的复分解反应为SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
解析 A项,稻壳灰来源广泛价格低廉,活性炭具有吸附性,有较高的经济价值,正确;B项,操作A为过滤,操作B为蒸发浓缩,是两种不同的操作,错误;C项,二氧化硅中,硅元素的化合价是+4价,硅酸钠中,硅元素的化合价是+4价,所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变,错误;D项,由复分解反应的概念可知,SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,不属于复分解反应,错误。 答案 A
题组二 无机非金属材料
3.据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料,其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是( ) A.它耐高温抗氧化
B.它比钢铁轻、硬,但质地较脆
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C.它没有固定的熔点
D.它是一种新型无机非金属材料
解析 由航空材料的成分组成知其质轻、具有耐高温抗氧化等性质,由于这种材料能增加韧性,故质地不会较脆,B错,A正确;复合材料属于混合物,没有固定的熔点,由碳化硅、高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料,C、D正确。 答案 B
4.下列关于硅材料的说法不正确的是( ) A.钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同 B.制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂 C.陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
D.水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火剂
解析 钢化玻璃是普通玻璃经一定物理方法处理后得到的,A项正确;水玻璃是Na2SiO3水溶液,是混合物,D项不正确。 答案 D
[试题分析]
(2016·课标全国Ⅱ卷,7)下列关于燃料的说法错误的是( ) A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一 B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染 D.燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一
解题思路: 我的答案:
考查意图:本题密切联系社会现实,既瞄准社会发展对能源需求的日益增长,又恰当的结合了“化石”能源大量使用,对人类赖以生存的环境造成的危害。以“化石燃料完全燃烧不会造成大气污染”的错误选项,加深考生对“化石燃料”的进一步认识,使考生明白“化石燃料”即使完全燃烧,也会因排放氮、硫氧化物而造成大气污染;同样,由纯碳氢化合物组成的燃料完全燃烧转化为二氧化碳,其依然是大气的温室气体之一,使考生从思想上认清“化石燃料”在造福人类的同时,亦会产生危害,以便从思想上意识到减少“化石燃料”使用的
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重要性,学会用辩证的思维认识社会。本题抽样统计难度为0.50。
解题思路:燃料燃烧产物是CO2,温室气体包括CO2、CH4等气体;化石燃料包括石油、煤和天然气等,其中主要含碳、氢外,还含氮、硫等,完全燃烧产生除大量CO2气体外,还产生NxOy、SO2等,这些都是大气污染物;液化石油气是一种比较清洁的能源,以液化石油气代替燃油可减少大气污染;CO是有毒气体,燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一。教学中一定抓好基础知识的落实,注重化学与生产生活、环境、社会、科技的密切关系。部分学生对“燃油”可能不清楚。 正确答案:B
[真题演练]
1.(2016·江苏化学,1)大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是( ) A.燃烧煤炭供热 C.增加植被面积
B.利用风力发电 D.节约用水用电
解析 煤炭燃烧会生成大量CO2,加剧“温室效应”,A正确;风力发电,不产生CO2,B错误;增加植被面积,植物会将CO2转化为O2,C错误;节约用电用水,不产生CO2,D错误。 答案 A
2.(2015·安徽理综,9)下列有关说法正确的是( ) A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解 B.Fe(OH)3胶体无色、透明,能产生丁达尔现象 C.H2、SO2、CO2三种气体都可用浓H2SO4干燥
D.SiO2既能和氢氧化钠溶液反应又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
解析 A项,Na2CO3固体在酒精灯加热条件下,不分解,错误;B项,Fe(OH)3胶体呈红褐色,错误;C项,H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥,正确;D项,由于SiO2与氢氟酸反应不能生成盐,所以SiO2是酸性氧化物而不是碱性氧化物,错误。 答案 C
3.(2017·课标全国Ⅱ,26)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
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回答下列问题:
(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是______________________________________________ _____________________________________________________________, 还可使用________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为_____________________________________________________ _______________________________________________________________。 (3)加氨水过程中加热的目的是_____________________________________ ____________________________________________________________。 沉淀B的主要成分为______________、______________(填化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:MnO4+H+H2C2O4―→Mn+CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.050 0 mol·L的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为________。
解析 (1)Fe容易在pH较小时转换为沉淀,所以需要将Fe氧化为Fe。双氧水可以将Fe氧化为Fe且不会引入杂质。(2)二氧化硅不与强酸反应,但与HF反应,所以沉淀A是二氧化硅。SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。(3)加热可以促进Fe、Al水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。pH为4~5时Ca、Mg不沉淀,Fe、Al沉淀,所以沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3。(4)5Ca~5H2C2O4~2KMnO4,n(KMnO4)=0.050 0 mol/L×36.00 mL×10 L·mL=1.80×10
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2+
-3
-1
2+
2+
3+
3+
3+
3+
2+
3+3+
2+
3+
-1
-
+
2+
4.50×10 mol×40.0 g/mol mol,n(Ca)=4.50×10 mol,水泥中钙的质量分数为
0.400 g
2+
-3
-3
×100%=45.0%。 答案 (1)将Fe氧化为Fe
2+
3+
双氧水
(2) SiO2 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
(3)防止胶体生成,易沉淀分离 Fe(OH)3 Al(OH)3 (4)45.0%
一、选择题
1.硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中,
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硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是( )
解析 玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分是SiO2,硅单质可用来制造太阳能电池板。 答案 C
2.如何解决好碳排放问题是关系到人类可持续发展的重大课题之一。目前,采用较多的方法是对二氧化碳进行捕集封存和富集再利用。下列与二氧化碳有关的叙述正确的是( ) A.CO2是形成酸雨的主要物质
B.CO2导致温室效应,是一种大气污染物 C.CO2(g)+C(s)
2CO(g) ΔH>0,高温有利于该反应自发进行
D.实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳
解析 A项,CO2是形成温室效应的主要物质,而二氧化硫、氮氧化物是形成酸雨的主要物质,故A错误;B项,二氧化碳不是大气污染物,故B错误;D项,大理石与稀硫酸反应生成二氧化碳和硫酸钙,硫酸钙微溶于水,附着在大理石的表面,阻止了稀硫酸与大理石的进一步接触,这时反应就会停止,只能制取很少的二氧化碳,所以实验室常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,而不用稀硫酸,故D错误。 答案 C
3.下列有关硅酸盐及无机非金属材料的说法正确的是( )
A.硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
高温
B.反应①Na2SiO3+H2O+CO2===Na2CO3+H2SiO3↓,反应②Na2CO3+SiO2=====Na2SiO3+CO2↑,两反应是相互矛盾的,不可能都能发生
C.普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料
D.祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18,用氧化物形式表示为3BeO·Al2O3·6SiO2
解析 A项,Na2SiO3溶液是一种黏合剂,易造成磨口玻璃塞与瓶口黏结;B项,两反应条件不同,反应①是在溶液中进行,相对强的酸可以制相对弱的酸,而反应②CO2是气体,逸出反应体系,能促使反应发生;C项,石英玻璃的成分为SiO2,SiO2是氧化物不是盐。 答案 D
4.甲气体可发生如下变化:
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