第四章非金属及其化合物真题实战11.[高考集萃]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)[2014·四川高考]硅胶可作为袋装食品的干燥剂。( )(2)[2014·四川高考]金刚石、白磷都属于单质。( )(3)[2014·四川高考]漂白粉、石英都属于纯净物。( )(4)[2014·重庆高考改编]氢氟酸刻蚀玻璃不涉及化学变化。( )(5)[2014·重庆高考]用CO2鉴别NaAlO2溶液与CH3COONa溶液。( )(6)[2014·江苏高考改编]由于晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料。( )(7)[2013·广东高考]SiO2可与HF反应，所以氢氟酸不能保存在玻璃瓶中。( )(8)[2013·广东高考]高温下用焦炭还原SiO2制粗硅。( )答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√ (8)√解析：(3)漂白粉是CaCl2与Ca(ClO)2的混合物，错误；(4)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O属于化学变化，错误；(6)硅用于作半导体材料是因为其导电性介于导体与绝缘体之间，与熔点高、硬度大无关，错误。2．[2014·福建高考]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( )XYZ①NaOH溶液Al(OH)3稀硫酸②KOH溶液SiO2浓盐酸③O2N2H2④FeCl3溶液Cu浓硝酸A.①③ B.①④C.②④D.②③答案：B解析：本题考查常见物质的性质，意在考查考生利用所学知识分析问题的能力。Al(OH)3显两性，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，①正确；SiO2与盐酸不反应，②错误；N2与O2在放电条件下反应生成NO，N2在高温、高压及催化剂存在条件下与H2反应生成NH3，但在常温时N2与O2、H2均不反应，③错误；根据方程式：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2、Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可知，④正确。3.[2011·山东高考]某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素( )A.在自然界中以化合态的形式存在B.单质常用作半导体材料和光导纤维\nC.最高价氧化物不与酸反应D.气态氢化物比甲烷稳定答案：A解析：短周期最外层电子数是次外层电子数一半的元素是Si或Li，Si是非金属而Li是金属，故该元素是Si。Si在自然界中只以化合态存在；Si常用作半导体材料，而光导纤维的主要成分为SiO2；Si的最高价氧化物SiO2不与一般酸反应，但可以与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O；稳定性：SiH4<CH4。4.[2014·重庆高考]月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。(1)3He是高效核能原料，其原子核内中子数为________。(2)Na的原子结构示意图为________，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为________。(3)MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为_____________________；SiO2的晶体类型为________。③MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为______________(写化学式)。(4)月壤中含有丰富的3He，从月壤中提炼1kg3He，同时可得6000kgH2和700kgN2，若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵________kg。答案：(1)1 (2) Na＋[]2－Na＋(3)①高②SiO2＋2OH－===SiO＋H2O'原子晶体③NaCl，NaClO，Na2CO3(4)3950解析：(1)He元素核内质子数为2，所以3He的核内中子数为3－2＝1。(2)Na是11号元素，原子结构示意图为，Na在O2中完全燃烧生成的是Na2O2，电子式为Na＋[]2－Na＋。(3)①MgO和BaO都是离子化合物，Mg2＋的半径比Ba2＋\n小，所以MgO的熔点比BaO的熔点高。②由MgO和SiO2的性质知，SiO2能与强碱溶液反应生成可溶性的盐而被除去，所以除去SiO2的离子方程式为SiO2＋2OH－===SiO＋H2O；SiO2是原子晶体。③MgO与碳粉和氯气反应制MgCl2，根据反应原理和物质的性质知，反应后的尾气中有CO2和Cl2。所以用足量NaOH溶液处理尾气时，生成的盐有Na2CO3、NaCl、NaClO。(4)由NH4HCO3的组成知，NH4HCO3中的N来自N2，而6000kgH2和700kgN2合成NH3时，H2过量，所以生成的NH4HCO3的质量取决于N2的质量，根据N原子守恒，n(NH4HCO3)＝2n(N2)＝2×＝5.0×104mol，所以m(NH4HCO3)＝79g·mol－1×5.0×104mol＝3.950×106g＝3950kg。5.[2014·广东高考]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中某物质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________。100kg初级石墨最多可获得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，完成右图防腐示意图，并作相应标注。答案：(1)排出装置中的空气\n(2)CO'SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O(3)过滤'AlO、OH－、Cl－(4)AlO＋CH3COOC2H5＋2H2OAl(OH)3↓＋CH3COO－＋CH3CH2OH 7.8(5)如图解析：本题考查元素及其化合物、电化学知识，意在考查考生对化工流程的分析能力。(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是排尽反应器中的空气，防止高温下初级石墨与空气中的O2反应。(2)气体Ⅰ中的碳氧化物主要为CO，由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃，故其为含硅的化合物SiCl4，反应方程式为SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O。(3)步骤①为搅拌，并通过过滤操作将沉淀和溶液分离；由题意分析可知，所得溶液Ⅳ中的阴离子有AlO、Cl－、OH－。(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ，是将AlO转化为Al(OH)3，由题意可知Al2O3～2Al(OH)3，n(Al2O3)＝＝50mol，n[Al(OH)3]＝100mol，则m[Al(OH)3]＝100mol×78g·mol－1＝7800g＝7.8kg。(5)采用外接电源的阴极保护法将要保护的铜件作阴极，另外用石墨作辅助阳极，两者都放在自然水体中，接上直流电源。6．[2012·重庆高考]金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子，碳元素在周期表中的位置是________，Q是________，R的电子式为________。(2)一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl4的实验操作名称为________，除去粗产品中少量钠的试剂为________。(3)碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2，现将20.0gSiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到1L，生成氢气的离子方程式为________________________，硅酸盐的物质的量浓度为________。(4)下列叙述正确的有________(填序号)。①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应\n②水晶、干冰熔化时克服的粒子间作用力的类型相同③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴、阳离子数目比均为1∶2答案：(1)第二周期ⅣA族 氧(或O) C(2)过滤 水(或乙醇)(3)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑0.17mol·L－1(4)③④解析：(1)因C与Q能生成两种气态化合物，一种为非极性分子，故Q为O，两种化合物分别为CO和CO2，其中R为CO2，C为6号元素，位于周期表中第二周期ⅣA族；CO2为直线形分子，C与O之间是双键，电子式为··C··。(2)金刚石为固体而CCl4为液体，分离两者的操作为过滤；乙醇与金属钠反应缓慢，故可以用乙醇除去粗产品中的钠。(3)加入NaOH溶液后，Si和SiO2都能溶解，但只有Si能与其反应生成H2，反应的离子方程式为Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑；根据样品质量、SiC固体质量以及生成的H2的物质的量可求算出SiO2的物质的量为0.12mol，故生成的硅酸钠的物质的量共为0.12mol＋0.05mol＝0.17mol，故硅酸盐的浓度为0.17mol·L－1。(4)①中Na还原CCl4的反应是置换反应，而Cl2与水反应生成HCl和HClO，不属于置换反应；②中水晶属于原子晶体，熔化时破坏共价键，而干冰是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；③Na2SiO3溶液与SO3能反应，说明酸性H2SO4>H2SiO3，故能说明非金属性S>Si；④Na在空气中燃烧生成Na2O2，晶体中含有的阴离子是O，其中的阴、阳离子个数比为1∶2，而Li在空气中燃烧生成Li2O，阴、阳离子个数比也是1∶2，故正确的是③④。
