非金属及其化合物
无机非金属材料的主角——硅 (碳族元素)
1.下列有关物质性质的应用正确的是( )
A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂
B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸
C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气
D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝
A [解析] NH3易液化,汽化时吸收大量的热,可作制冷剂,A项正确;二氧化硅能与氢氟酸反应生成SiF4和H2O,B项错误;生石灰吸水后生成Ca(OH)2,能吸收氯气,C项错误;氯化铝是共价化合物,工业上用电解熔融的Al2O3制铝,D项错误。
2. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A.石英只能用于生产光导纤维
B.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现
C.为了增加食物的营养成分,可以大量使用食品添加剂
D.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂
D [解析] 石英的主要成分是二氧化硅,纯净的二氧化硅用于生产光导纤维,结晶的二氧化硅(如水晶、玛瑙等)用作饰物和工艺品,石英砂可用于制备硅单质等,A项错误;从海水中提取蒸馏水和盐时,通过蒸馏、蒸发等物理变化就能实现,提取溴、碘、镁等物质时,必须通过化学反应才能实现,B项错误;大量使用食品添加剂对人体有害,C项错误;“地沟油”禁止食用,但其主要成分是油脂,在碱性溶液中发生水解反应,又称皂化反应,可用于制取肥皂,D项正确。
3.下列措施不合理的是( )
A.用SO2漂白纸浆和草帽辫
B.用硫酸清洗锅炉中的水垢
C.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅
D.用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+和Hg2+
B [解析] 二氧化硫具有漂白性,可以用于漂白纸浆和草帽辫,A项合理;锅炉中的水垢主要成分是 CaCO3,用硫酸除水垢会发生反应:CaCO3+2H++SO2-4===CaSO4+CO2↑+H2O,生成的硫酸钙微溶于水而覆盖在水垢表面阻止了反应的进一步进行,不会彻底清除水垢,B项不合理;制取粗硅的主反应为SiO2+2C=====高温Si+2CO↑,C项合理;硫化铜、硫化汞难溶于水,Na2S易溶于水,加入硫化钠作沉淀剂,S2-与废水中Cu2+和Hg2+结合生成CuS沉淀、HgS沉淀,D项合理。
4. 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A NH4Cl为强酸弱碱盐 用加热法除去 NaCl中的NH4Cl
B Fe3+具有氧化性 用KSCN溶液可以鉴别Fe3+
C 溶解度:CaCO3<Ca(HCO3)2 溶解度:Na2CO3<NaHCO3
D SiO2可与HF反应 氢氟酸不能保存在玻璃瓶中
D [解析] NH4Cl受热易分解为氨气和氯化氢气体,NaCl加热不分解,因此可用加热法除去NaCl中的NH4Cl,与NH4Cl为强酸弱碱盐无关,叙述Ⅰ、Ⅱ均正确,但无因果关系,A项错误;用KSCN溶液可以鉴别Fe3+是因为Fe3+与KSCN溶液反应生成的Fe(SCN)3显红色,与Fe3+具有氧化性无关,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确,但无因果关系,B项错误;溶解度CaCO3<Ca(HCO3)2,而溶解度Na2CO3>NaHCO3,陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ错误,C项错误;HF是唯一能与SiO2反应的酸,玻璃的主要成分是SiO2,则氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,陈述Ⅰ、Ⅱ正确且有因果关系,D项正确。
5.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
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。
6. 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
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。
7. 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
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。
8.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
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. 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( )
X Y Z
① NaOH溶液 Al(OH)3 稀硫酸
② KOH溶液 SiO2 浓盐酸
③ O2 N2 H2
④ FeCl3溶液 Cu 浓硝酸
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
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。
10. 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。
(1)排除装置中的空气
(2)CO SiCl4+6NaOH===Na2SiO3+4NaCl+3H2O
(3)过滤 AlO-2和Cl-
(4)AlO-2+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