一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析） 1．下列叙述正确的是
①久置于空气中的氢氧化钠溶液，加盐酸时有气体产生
②浓硫酸可用于干燥氢气、碘化氢等气体，但不能干燥氨气、二氧化氮气体 ③Na2O2与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱 ④玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品
⑤浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性 ⑥氢氧化铁胶体与氯化铁溶液分别蒸干灼烧得到相同的物质 A．①④⑤ 【答案】B 【解析】
试题分析：①久置于空气中的氢氧化钠溶液和空气中的CO2反应生成变为碳酸钠，碳酸钠可以和盐酸反应生成氯化钠、水以及二氧化碳，①正确；②浓硫酸具有吸水性和强氧化性，浓硫酸可用于干燥中性、酸性且不具有还原性的气体，不能干燥还原性的碘化氢气体，不能干燥碱性气体如氨气等，②错误；③红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，没有碱生成，③错误；④玻璃、水泥主要成分是硅酸盐，都是硅酸盐制品，水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐制品，④错误；⑤浓硫酸具有酸性、吸水性、脱水性和强氧化性，浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性，⑤正确；⑥氯化铁属于强酸弱碱盐，溶液中铁离子水解生成氢氧化铁和HCl，加热促进水解，氯化铁胶体加热会聚沉，两者均产生红褐色沉淀氢氧化铁，灼烧后产物都是三氧化二铁，⑥正确．答案选B。
考点：考查常见物质的性质与用途。
B．①⑤⑥
C．②③④
D．④⑤⑥
2．下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是（ ）
①向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的H2SO4 ③向Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2④向石灰水中通入过量CO2 ⑤向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸． A．①②③ 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
①中发生的反应是Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，NaHCO3比Na2CO3溶解度小但质量大，且反应中中消耗H2O，所以有沉淀析出且不溶解，符合；②向Fe(OH)3胶体中加入H2SO4首先发生胶体的聚沉，出现Fe(OH)3沉淀，H2SO4过量，Fe(OH)3与H2SO4反应而溶解，不符合；③硝酸钡溶液中通入二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，能氧化亚硫酸为硫酸，溶液中生成硫酸钡沉淀，现象是只生成沉淀，③符合；④向澄清石灰水中通入过量的CO2，先生成碳酸钙沉淀，后沉淀溶解生成碳酸氢钙溶液，反
B．①②⑤
C．①②③⑤
D．①③⑤
应现象是先沉淀后溶解，不符合；⑤向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸，发生反应Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl，只生成白色沉淀，符合；答案选D。 【点睛】
本题考查常见物质的的化学反应与现象。向溶液中加入某物质，先出现沉淀后沉淀溶解的总结如下：
（1）向澄清石灰水中通入CO2(SO2)至过量。 （2）向Fe(OH)3胶体中加入硫酸至过量 （3）向可溶性铝盐中加入NaOH溶液至过量 （4）向偏铝酸盐中加入盐酸至过量
3．以下有关物质用途的叙述正确的是( )
A．金属钠、金属镁等活泼金属着火时，可以使用干粉灭火器来灭火 B．利用高纯度硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能 C．食品包装袋中常放入小袋的生石灰，目的是防止食品氧化变质
D．古有“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，今用乙醚从黄花蒿中可提取青蒿素是利用氧化还原反应原理 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A．金属钠、金属镁都能在二氧化碳气体中燃烧，所以活泼金属着火时，不能用干粉灭火器灭火，A不正确；
B．太阳能电池板由高纯硅制成，它可实现光-电转换，将光能直接转化为电能，B正确； C．氧化钙能够吸收空气中的水分，所以食品包装袋中常放入小袋的生石灰，目的是防止食品受潮，不能起到抗氧化作用，C不正确；
D．根据相似相溶原理，用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素，是利用萃取原理，D不正确； 故选B。
4．下列表述正确的是（ ）
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐 ③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
④夏天到了，游客佩戴由涂加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能 A．①②④ 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B．②④
C．③④⑤
D．③⑤
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是三氧化二铝，故①错误； ②玛瑙的主要成分是二氧化硅，故②错误；
③水泥的成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，是硅酸盐，故③正确； ④变色眼镜由添加溴化银的普通玻璃璃制作，故④错误； ⑤晶体硅可以制太阳能电池，利于环保、节能，故⑤正确； 故答案选：D。 【点睛】
本题主要考察物质的组成和分类，需了解常见矿物及常见无机物组成成分。
5．青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22（OH）2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法中正确的是 A．青石棉是一种易燃品，且易溶于水
B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O C．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量的硝酸作用，至少需消耗8.5 L 2 mol/L HNO3溶液 D．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量氢氟酸作用，至少需消耗7 L 2 mol/L HF溶液 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A．青石棉属于硅酸盐，不易燃，也不溶于水，A错误；
B．青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种，根据原子守恒和化合价不变的思想，化3FeO·Fe2O3· 8SiO2·H2O，B正确； 学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O·
C．8.5 L2 mol·L-1HNO3溶液中硝酸的物质的量为17mol，青石棉用稀硝酸溶液处理时，亚铁离子被氧化为铁离子，硝酸被还原为一氧化氮，产物为NaNO3、Fe（NO3）3、NO、H2O、SiO2，1mol该物质能和18molHNO3反应，C错误；
D．7L2 mol·L-1HF溶液中HF的物质的量为14mol，1mol青石棉能与34mol氢氟酸反应生成四氟化硅，D错误。 答案选B。
6．下列说法不正确的是
A．氧化镁熔点很高，可作为优质的耐高温材料 B．有色玻璃就是某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成 C．溴化银可用于感光材料，也可用于人工降雨 D．分子筛可用于物质分离，还能作干燥剂和催化剂 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A．氧化镁是离子化合物，离子键很强，所以氧化镁熔点高，可作耐高温材料，故A正确；
B．某些金属氧化物呈现特殊的颜色，分散于玻璃中即可制得有色玻璃，故B正确； C．溴化银不稳定，见光易分解，可用于制感光胶卷，碘化银可用于人工降雨，故C错误；
D．分子筛中有许多笼状空穴和通道，具有强吸附性，可用于分离、提纯气体或液体混合物，还可作干燥剂、离子交换剂、催化剂及催化剂载体等，故D正确； 故答案：C。
7．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是 A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水 B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 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 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A．酸性氧化物与对应酸的酸性强弱没有关系，则无法比较酸性，故A错误；
B．因往硅酸盐溶液通入二氧化碳，可以看到溶液变浑浊，是因为生成了难溶的硅酸沉淀，反应方程式是：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓，反应原理是强酸制弱酸，说明碳酸比硅酸酸性强，故B正确；
C．比较强酸制取弱酸时在溶液中进行的反应，则在高温下固体之间的反应不能得到酸性强弱的结论，故C错误；
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，根据强酸制弱酸，只能说明盐酸的酸性比碳酸或硅酸强，但无法确定碳酸与硅酸的酸性的强弱，故D错误； 故答案为B。
8．某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。
（Ⅰ）甲同学在 a、b、c 三只烧杯里分别加入 50 mL 水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入 大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。 ①甲同学设计实验的目的是______ ②反应最剧烈的烧杯是______（填字母）； ③写出 b 烧杯里发生反应的离子方程式______
（Ⅱ）乙同学设计了下图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱，根据要求完成下列各小题
（1）实验装置：
（2）实验步骤： 连接仪器、______、加药品后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。 （3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸）
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是______，装置 E 中足量酸性 KMnO4 溶液 的作用是______。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______； ③试管 D 中发生反应的离子方程式是______。
【答案】验证锂、钠、钾的金属性强弱； c 2Na+2H2O=2Na++2OH¯+ H2↑ 检查装置气密性 Cu+2H2SO4(浓)
Δ CuSO4+ 2H2O+ SO2↑ 除去CO2中混有的SO2 盛有硅酸钠溶液的试管
出现白色沉淀； SO2+ HCO3¯= CO2+ HSO3¯ 【解析】 【分析】
乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性强弱。先用浓硫酸和铜在加热条件下制备二氧化硫气体，通入D试管与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，混合气体通入试管E，除去混有的二氧化硫，剩余的二氧化碳通入试管F与硅酸钠溶液反应，会出现白色沉淀。该实验需要改良的地方尾气处理装置，以及防干扰装置（防止空气中的二氧化碳进入装置F，干扰实验结构，可以加一个球星干燥管，内盛放碱石灰）。 【详解】
（Ⅰ）①由某研究性学习小组设计实验验证元素周期律可得，甲同学设计的实验目的是：验证锂、钠、钾的金属性强弱；
②金属性：K＞Na＞Li，金属性越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的烧杯是c；’ ③b 烧杯里发生反应的离子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH¯+ H2↑；
（Ⅱ）（2）实验步骤： 有气体参与反应，先连接仪器、检查装置气密性、加药品（先加固体，后加液体）后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。 （3）①铜与浓硫酸反应的化学方程式是：Cu+2H2SO4(浓)析，高锰酸钾的作用是除去CO2中混有的SO2；
②非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，若碳酸可以制得硅酸，则可以证明碳酸强于硅酸，从而可以证明二者非金属性的强弱，故能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是：盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀；
Δ CuSO4+ 2H2O+ SO2↑；根据分
③试管D用SO2与NaHCO3制备CO2，反应的离子方程式：SO2+ HCO3¯= CO2+ HSO3¯。
9．晶体硅是一种重要的非金属材料，有科学家认为硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”。 (1)工业上生产纯硅的工艺流程如下：
石英砂的主要成分是SiO2，在制备粗硅时，焦炭的作用是__________(填“氧化剂”或“还原剂”)；在该反应中，若消耗了3.0 g SiO2 ，则转移电子的总数为_______________。 (2)某实验室利用SiHCl3(沸点33.0 ℃)与过量H2在1 000 ℃～1 100 ℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。装置如图所示(热源及夹持装置略去)。
①装置B中的试剂是___________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是______________________；装置D中发生反应的化学方程式为___________________________________。
③为检验产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂有______(填字母)。
a.碘水 b.氯水 c.Na2SO3溶液 d.KSCN溶液
【答案】还原剂 1.204×1023或0.2NA 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 有固体物质生成 SiHCl3＋H2【解析】 【分析】
(1)根据工艺流程写出化学方程式，从化合价的变化判断焦炭的作用，根据化学方程式和质量关系求出转移的电子数；
(2) ①A生成的氢气经过干燥，进入D与从C中汽化的SiHCl3反应制粗硅，B是干燥装置，②氢气和SiHCl3发生置换反应，写出化学方程式； ③选择检验亚铁离子的试剂； 【详解】
(1)根据流程可知，化学方程式为SiO2+2C
Si+2CO，碳的化合价升高，做还原剂，
Si＋3HCl bd
m3.0g=1mol SiO2参加反应转移的电子数为4mol，反应中消耗了3.0 g SiO2 ，n==0.05 M60g/molmol，转移电子为0.2 mol，即1.204×1023或0.2NA；
(2)SiHCl3能与H2O强烈反应，需要用浓硫酸干燥氢气，反应需要的温度比较高，在D中反应，SiHCl3的沸点较低，C中的烧瓶需要加热是为了使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化；
②装置D中有硅单质生成，即有固体物质生成 。此反应为 SiHCl3＋H23HCl；
Si＋
③亚铁离子的检验通常用的方法是：先向溶液中加入KSCN，溶液不变红色，再加入氯水溶液变红色，即可却确定有亚铁离子，答案为bd。
10．A、B、C均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：
其中①②③均为有单质参与的反应。
（1）若A是常见的金属，①③中均有同一种黄绿色气体参与反应，B溶液遇KSCN显血红色，且②为化合反应，写出反应②的离子方程式_________________________。 （2）如何检验上述C溶液中的阳离子？______________________。
（3）若B是太阳能电池用的光伏材料，①②③为工业制备B的反应。C的化学式是____________，属于置换反应____________，（填序号）写出反应①的化学方程式____________________。
【答案】Fe+2Fe3+＝3Fe2+ 取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+ SiCl4 ① ③ 2C+SiO2【解析】 【分析】
(1)由转化关系可知A为变价金属，则A应为Fe，B为氯化铁，C为氯化亚铁，②为Fe与氯化铁的反应；
(3)B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，以此解答该题。 【详解】
(1)A是常见的金属，①③中均有同一种气态非金属单质参与反应，且②为化合反应，则该非金属气体为Cl2，B为氯化铁，则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；
(2)由分析知C为氯化亚铁，检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+；
(3)B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，则反应①的化学方程式为SiO2+2C
Si+2CO↑，其中属于置换反应的有① ③。
Si+2CO↑
11．请按要求完成下列各题：
（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式__________________ （2）在水玻璃中通入过量二氧化碳，其总反应的离子方程式为_________________________________
（3）将一小块钠投入到盛CuSO4溶液的烧杯中，剧烈反应，放出气体并生成蓝色沉淀，其总反应的离子方程式为_________________________________
（4）石灰乳与苦卤中的Mg2+反应的离子方程式____________________________________ （5）成分为盐酸的洁厕灵与“84”消毒液混合使用，易中毒，其中反应的离子方程式为________________
（6）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是____________________________________ 【答案】S+2H2SO4
3SO2↑+2H2O SiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-
Fe3O4+4H2
2Na+2H2O+Cu2+═Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+ Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2↓+Ca2+ Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O 3Fe+4H2O(g)【解析】 【分析】
(1)硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水；
(2)在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和NaHCO3；
(3)钠与硫酸铜溶液的反应实质为：钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与铜离子反应生成氢氧化铜沉淀，据此写出反应的离子方程式； (4)石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg(OH)2和Ca2+； (5)酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水； (6)铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。 【详解】
(1)硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水，发生反应的化学方程式为S+2H2SO4
3SO2↑+2H2O；
(2)在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和NaHCO3，发生反应的离子方程式为SiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-；
(3)钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，反应的离子方程式为：2Na+2H2O+Cu2+═Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+； (4)石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg(OH)2和Ca2+，反应的离子方程式为Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2↓+Ca2+；
(5)酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水，离子方程式为Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O；
(6)铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2。
12．2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如图：
已知：Ksp[Mg(OH)2]=10-11，Ksp[Al(OH)3]=10-33，Ksp[Fe(OH)3]=10-38 回答下列问题：
（1）为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈__，可以认为该矿石中存在锂元素。 a.紫红色 b.紫色 c.黄色
（2）锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为__。 （3）为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是__。
（4）向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀，则pH至少为__。(已知：完全沉淀后离子浓度低于1×l05)mol/L) （5）“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为___。
（6）“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的__溶液（填化学式）；该过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+，可将其加入到“__”步骤中。
（7）Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为__。 Al2O3·4SiO2 将矿石粉碎（搅拌、升高温度） 4.7 Mg(OH)2，CaCO3 【答案】a Li2O·
Na2CO3 净化 6Li2CO3+4Co3O4+O2=12Li2CoO2+6CO2 【解析】 【分析】
锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等)为原料来制取钴酸锂(LiCoO2)，加入过量浓硫酸溶解锂辉矿，加入碳酸钙除去过量的硫酸，并使铁离子、铝离子沉淀完全，然后加入氢氧化钙和碳酸钠沉淀镁离子和钙离子，过滤得到溶液中主要是锂离子的溶液，滤液蒸发浓缩得20%Li2S，加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂，洗涤后与Co3O4高温下焙烧生成钴酸锂，据此分析解题。 【详解】
(1)焰色反应常用来检测金属元素，钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色，利用排除法可以选出锂元素的焰色为紫红色，故答案为a；
(2)锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，在原子简单整数比不变的基础上，其氧化物的形式为Li2O•Al2O3•4SiO2；
(3)“酸化焙烧”时使用的是浓硫酸，为提高“酸化焙烧”效率，还可采取的措施有将矿石细磨、搅拌、升高温度等；
(4)根据柱状图分析可知，Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的Ksp，那么使Al3+完全沉淀pH大于
33110Fe的Al(OH)3的Ksp=c(Al)×c(OH)=1×10，c(OH)=3mol/L=1×10-3=3cAl11053+
3+
3
--33
-9.3
Kwmol/L，则c(H+)=1×10-4.7mol/L，pH=4.7，即pH至少为4.7；
(5)由分析知，“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为Mg(OH)2和CaCO3；
(6)根据“沉锂”后形成Li2CO3固体，以及大量生产的价格间题，该过程中加入的沉淀剂为饱和Na2CO3溶液；该过程得的“母液“中仍含有大量的Li+，需要从中2提取，应回到“净化“步隳中循环利用；
(7)Li2CO3与Co3O4在敝口容器中反应生成LiCoO2时Co元素的化合价升高，因此推断空气中O2参与反应氧化Co元素，化字方程式为6Li2CO3+4Co3O4+O2 【点睛】
硅酸盐改写成氧化物形式的方法如下：a．氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活发金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“•”隔开；b．各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成；c．当计量数配置出现分数时应化为整数。
12LiCoO2+6CO2。
13．硅及其化合物在自然界广泛存在并被人类应用。
(1)氮化硅膜与二氧化硅膜相比较具有表面化学性能稳定等优点，故氮化硅膜可用于半导体工业。可以用NH3和SiH4(硅烷)在一定条件下反应制得3SiH4＋4NH3以硅化镁为原料制备硅烷的反应和工业流程如下：
Si3N4＋12H2
反应原理：4NH4Cl＋Mg2Si4NH3↑＋SiH4↑＋2MgCl2(ΔH<0)
①NH4Cl中的化学键类型有________，SiH4的电子式为______________。 ②上述生产硅烷的过程中液氨的作用是____________________________。 ③氨气是重要的工业原料，写出氨气发生催化氧化反应生成NO的化学方程式：
___________________________________________________，实验室可利用如图所示装置完成该反应。
在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，白烟的主要成分是________。
(2)三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)难溶于水，在医药上可作抗酸剂。它除了可以中和胃液中多余酸之外，生成的H2SiO3还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激。三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为________________________________。将0.184 g三硅酸镁加入到50 mL 0.1 mol/L盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定剩余的盐酸，nH2O中的n值为________。(注：Mg2Si3O8的摩尔质量消耗NaOH溶液30 mL，则Mg2Si3O8·为260 g/mol)
【答案】极性键(或共价键)、离子键
吸收热量，保证反应在常温下进行(答
“制冷”或“降温”均可) 4NH3＋5O24NO＋6H2O NH4NO3(或硝酸铵)
Mg2Si3O8·nH2O＋4HCl=3H2SiO3＋2MgCl2＋(n－1)H2O 6 【解析】 【分析】
（1）①氯化铵中铵根离子和氯离子之间是离子键，铵根离子内部存在共价键，根据电子式的书写方法来回答；
②根据液氨的性质：易液化来回答；
③氨气的催化氧化产物是一氧化氮和水，一氧化氮遇到空气迅速变为二氧化氮，二氧化到可以和水反应得到硝酸，硝酸可以和氨气反应生成硝酸铵；
（2）根据书写化学方程式的步骤：写配注等，正确书写方程式即可，根据化学方程式进行计算。 【详解】
（1）①氯化铵中铵根离子和氯离子之间是离子键，铵根离子内部存在共价键，极性键（或共价键）、离子键，硅甲烷中硅原子和氢原子之间以共价键结合，电子式为：
；
②液氨的性质：易液化，上述生产硅烷的过程中液氨的作用是：吸收热量，保证反应在常温下进行，故答案为：吸收热量，保证反应在常温下进行（答“制冷”或“降温”均可）；
③氨气的催化氧化产物是一氧化氮和水，即4NH3＋5O2
4NO＋6H2O，在实验过程
中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，因为一氧化氮遇到空气迅速变为二氧化氮，二氧化到可以和水反应得到硝酸，硝酸可以和氨气反应生成NH4NO3(或硝酸铵)；
nH2O＋4HCl=3H2SiO3＋2MgCl2＋（2）三硅酸镁中和胃酸（HCl）的化学方程式为：Mg2Si3O8·
(n－1)H2O，根据化学方程式，设0.184g Mg2Si3O8·nH2O的物质的量是x，得：
MgSi3O8gnH2O1x
4HCl40.050L0.1mol/L0.030L0.1mol/L2MgCl23SiO2n2H2O14=，解得x=0.0005mol，所以MgSi3O8•nH2Ox0.050L0.1mol/L0.030L0.1mol/L的摩尔质量是(260+18n) g/mol =368g/mol，Mg2Si3O8的摩尔质量为260g/mol，所以18n=108，即n=6。
14．某同学设计如图装置，探究非金属性质变化规律．
(1)已知硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸，呈白色．现有硝酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂并用如图装置证明N、C、Si的非金属性强弱顺序．
①A中试剂为________；B中试剂为__________________． ②C中反应的离子方程式为________． ③该实验方案中明显不合理之处是________．
(2)利用上图装置证明氯气的氧化性强于碘单质的氧化性．
①A 中装浓盐酸，B 中装入高锰酸钾粉末，C 中试剂为______________；． a．碘水 b．碘化钾溶液 c．碘的四氯化碳溶液 d．碘酸钾溶液 ②C 中反应的离子方程式为________．
③该实验装置有明显不足，改进的方法是________．
(3)如果C 中装氢硫酸(H2S 溶液)，A 中装浓盐酸，B 中装高锰酸钾粉末，反应开始后观察到的现象是 C 中产生淡黄色沉淀，C 中反应的化学方程式_________________，该实验________；(填“能”或“不能”)证明氯的非金属性比硫强。
﹣﹣
【答案】硝酸 碳酸钙 CO2+SiO32+H2O＝H2SiO3↓+CO32 硝酸易挥发，硝酸进入 C 中与
硅酸钠反应生成硅酸 b 2I﹣+Cl2═I2+2Cl﹣ 增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置 Cl2+H2S═S↓+2HCl 能 【解析】 【分析】
(1)根据强酸制弱酸的规律结合硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用题中装置证明：酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3；
(2)利用题中装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性，C中发生的是氯气和碘离子的反应，生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝；生成的氯气有毒需要尾气吸收处理；
(3)A中装浓盐酸，B中装高锰酸钾反应生成氯气具有氧化性，通入氢硫酸溶液，反应开始后观察到的现象是C中产生淡黄色沉淀，说明氯气氧化硫化氢为硫单质；氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，进而判断非金属性。 【详解】
(1)①现有硝酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用题中装置证明：酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3，根据强酸制弱酸可知，A中试剂是硝酸、B中物质是碳酸钙； ②硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀，装置C中离子反应是：CO2+SiO32-+H2O＝H2SiO3↓+CO32-；
③硝酸易挥发，硝酸进入C中与硅酸钠反应生成硅酸，所以不能确定C中反应物是二氧化碳还是硝酸，故该实验方案中明显不合理之处是：硝酸易挥发，硝酸进入C中与硅酸钠反应生成硅酸；
(2)①利用题中装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性，C中发生的是氯气和碘离子的反应，生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，所以C中加入碘化钾溶液； ② C中发生的是氯气和碘离子的反应，离子方程式为：2I-+Cl2═I2+2Cl-；
③生成的氯气有毒，需要尾气吸收处理，该实验装置的明显不足是没有尾气处理装置，改进的方法是在C后增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置；
(3)如果C中装氢硫酸(H2S溶液)，A 中装浓盐酸，B中装高锰酸钾粉末，反应开始后观察到的现象是C中产生淡黄色沉淀，C中反应的化学方程式为：Cl2+H2S═S↓+2HCl，说明氯气氧化硫化氢为硫单质，在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，因此能判断氯的非金属性比硫强。
15．为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如下图所示的实验装置，一次实验即可达到目的（不必选其他酸性物质）请据此回答：
（1）锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为________。 （2）装置B所盛的试剂是_____________，其作用是__________________。 （3）装置C所盛试剂是________________，C中反应的离子方程式是____________。 （4）由此得到的结论是酸性：________＞________＞________。 【答案】盐酸 饱和NaHCO3溶液 吸收HCl气体 Na2SiO3溶液
22SiO3CO2H2OH2SiO3↓CO3（或
2SiO32CO22H2O2HCO3H2SiO3） HCl H2CO3 H2SiO3
【解析】 【分析】
要确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，设计的实验流程为HCl→H2CO3→H2SiO3，所以A中反应为2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑，C中反应为
Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3。由于盐酸易挥发，会干扰CO2与Na2SiO3溶液的反应，所以在反应前，应除去CO2中混有的HCl气体。
（1）锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为酸。 （2）装置B所盛的试剂，应能除去CO2中混有的HCl气体。
（3）装置C中发生反应Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O ==H2SiO3↓+2NaHCO3。
（4）由此可得出酸性的强弱关系。 【详解】
要确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，设计的实验流程为HCl→H2CO3→H2SiO3， 由于盐酸易挥发，会干扰CO2与Na2SiO3溶液的反应，所以在CO2通入硅酸钠溶液前，应除去CO2中混有的HCl气体。
（1）锥形瓶中装某可溶性正盐(通常为Na2CO3)溶液，分液漏斗所盛试剂应为盐酸。答案为：盐酸；
（2）装置B所盛的试剂为饱和NaHCO3溶液，其作用是除去CO2中混有的HCl气体。答案为：饱和NaHCO3溶液；吸收HCl气体；
（3）装置C中发生反应Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O ==H2SiO3↓+2NaHCO3。装置C所盛试剂是Na2SiO3溶液，C中反应的离子方程式是SiO32-+CO2+H2O==H2SiO3↓+CO32-或SiO32-+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2HCO3-。
（4）由此得到的结论是酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3。答案为：HCl；H2CO3；H2SiO3。 【点睛】
硅酸溶胶的制备：向盛有适量1mol/L稀盐酸的试管里，逐滴加入适量的饱和硅酸钠溶液，用力振荡，即得到无色透明的硅酸溶胶。
硅酸凝胶的制备：向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里，逐滴加入几滴浓盐酸，振荡、静置，即得到无色透明果冻状的硅酸凝胶。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容