2025年备战高考化学推断题综合题专练∶无机非金属材料含详细答案.doc

备战高考化学推断题综合题专练∶无机非金属材料含详细答案

一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）
1．蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3构成。现取一份蛇纹石试样进行试验，首先将其溶于过量盐酸，过滤后，在所得沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列论述对是
A．沉淀X成分是SiO2
B．将蛇纹石试样直接溶于过量NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3
C．在溶液Y中加入过量NaOH溶液，过滤得到沉淀是Fe(OH)3
D．溶液Y中阳离子重要是Mg2+、Al3+、Fe3+
【答案】A
【解析】
【分析】
金属氧化物MgO、A12O3、Fe2O3会溶于盐酸，生成氯化镁、氯化铝以及氯化铁，过滤后，得沉淀X是二氧化硅，溶液Y中具有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量盐酸，向Y中加入过量氢氧化钠，会生成氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，过滤后溶液中具有氯化钠、偏铝酸钠等。
【详解】
A、沉淀X成分是SiO2，A对；
B、将蛇纹石试样直接溶于过量NaOH溶液后过滤，可得到MgO、Fe2O3混合物，B错误；
C、溶液Y中加入过量NaOH溶液后过滤，过滤后溶液中具有氯化钠、偏铝酸钠，沉淀是氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，C错误；
D、溶液Y中具有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量盐酸，具有阳离子重要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+，D错误；
答案选A。

2．下列论述对是
①久置于空气中氢氧化钠溶液，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似物质
A．①④⑤ B．①⑤⑥ C．②③④ D．④⑤⑥
【答案】B
【解析】
试题分析：①久置于空气中氢氧化钠溶液和空气中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对；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气体，不能干燥还原性碘化氢气体，不能干燥碱性气体如氨气等，②错误；③红热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、水泥重要成分是硅酸盐，都是硅酸盐制品，水晶重要成分是二氧化硅，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对；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，加热增进水解，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对．答案选B。
考点：考察常见物质性质与用途。

3．下列表述对是（ ）
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，重要成分是二氧化硅
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙重要成分是硅酸盐
③提前建成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二氧化硅玻璃制作变色眼镜来保护眼睛
⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有助于环境保护、节能
A．①②④ B．②④ C．③④⑤ D．③⑤
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，重要成分是三氧化二铝，故①错误；
②玛瑙重要成分是二氧化硅，故②错误；
③水泥成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，是硅酸盐，故③对；
④变色眼镜由添加溴化银一般玻璃璃制作，故④错误；
⑤晶体硅可以制太阳能电池，利于环境保护、节能，故⑤对；
故答案选：D。
【点睛】
本题重要考察物质构成和分类，需理解常见矿物及常见无机物构成成分。

4．能证明硅酸酸性弱于碳酸酸性试验事实是（ ）
A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
B．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
C．HCl通可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
D．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水它们都是酸性氧化物，与对应酸酸性强弱没有关系，则无法比较酸性，故A错误；
B．比较强酸制取弱酸时在溶液中进行反应，则在高温下固体之间反应不能得到酸性强弱结论，故B错误；
C．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，只能阐明盐酸酸性比碳酸强，盐酸易挥发，可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀，也许为盐酸与硅酸盐反应，则无法确定碳酸与硅酸酸性强弱，故C错误；
D．因往硅酸盐溶液通入二氧化碳，可以看到溶液变浑浊，是由于生成了难溶硅酸沉淀，反应方程式是：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓，反应原理是强酸制弱酸，阐明碳酸比硅酸酸性强，故D对；
答案选D。

5．医用外科口罩构造示意图如下图所示，其中过滤层所用材料是熔喷聚丙烯，具有阻隔部分病毒和细菌作用。

下列有关医用外科口罩说法不对是
A．防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内作用
B．熔喷聚丙烯属于合成高分子材料
C．熔喷聚丙烯材料难溶于水
D．用完后应投入有标志垃圾箱
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由医用外科口罩构造示意图可知防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内作用,A项对；
B.熔喷聚丙烯通过丙烯加聚反应制得，属于合成高分子材料，B项对；
C.熔喷聚丙烯材料通过丙烯加聚反应制得，属于烃类无亲水基，难溶于水，C项对；
D.口罩用完后属于有害物质，因此用完后应不能投入有标志垃圾箱，D项错误；
答案选D。

6．《青花瓷》冲所描述“瓶身描述牡丹一如你初妆”“色白花青锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为十2价)，下列有关硅酸铜钡说法不对是(   )
A．可用氧化物形式表达为BaO·CuO·2SiO2 B．易溶解于强酸和强碱
C．性质稳定.不易脱色 D．x=6
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.硅酸盐用氧化物形式表达时，书写次序为：活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，因此硅酸铜钡用氧化物形式表达BaO•CuO•2SiO2，故A对
B. 硅酸铜钡能稳定存在，阐明不易溶解于强酸和强碱，故B错误；
C. 《青花瓷》能长期不褪色，阐明硅酸铜钡性质稳定不易脱色，故C对；
D. 硅酸铜钡中Ba为+2价、Cu为+2价、Si为+4价、O为-2价，根据化合价代数和等于0，可知x=6，故D对；
选B。

7．A、B、C均为中学化学常见纯净物，它们之间存在如下转化关系：

其中①②③均为有单质参与反应。
（1）若A是常见金属，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离子方程式_________________________。
（2）怎样检查上述C溶液中阳离子？____
（3）若B是太阳能电池用光伏材料，①②③为工业制备B反应。C化学式是____________，属于置换反应____________，（填序号）写出反应①化学方程式____________________。
【答案】Fe+2Fe3+＝3Fe2+ 取少许溶液于试管，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+SiO2Si+2CO↑
【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与氯化铁反应；
(3)B是太阳能电池用光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅反应，①②③为工业制备B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离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；
(2)由分析知C为氯化亚铁，检查Fe2+操作措施是取少许溶液于试管，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是太阳能电池用光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅反应，①②③为工业制备B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化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，其中属于置换反应有① ③。

8．在下列物质转化关系中，A是一种固体物质，E是一种白色沉淀，据此填写下列空白：

(1)B化学式是________，B在固态时属于________晶体，1mol 具有共价键数目是______NA。
(2)E化学式是_________。
(3)B和a溶液反应离子方程式是_______________________________
(4)A和a溶液反应化学方程式是___________________________________
【答案】SiO2 原子 4 H2SiO3 SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2O Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑
【解析】
【分析】
A是一种固体单质，与氧气反应得到B为氧化物，E是一种白色沉淀且不溶于盐酸，E加热分解得到B，因此E为H2SiO3，结合转化关系，可知A为Si，B为SiO2，a为强碱溶液，如NaOH溶液，G为Na2SiO3，D为H2O，F为H2。
【详解】
（1）由上述分析可知，B是SiO2，SiO2由硅原子和氧原子通过共用电子对形成空间网状构造，在固态时属于原子晶体，每个硅原子和四个氧原子形成四个共价键，1mol 具有共价键数目是4NA。故答案为：SiO2；原子；4；
（2）由上述分析可知，E为H2SiO3，故答案为：H2SiO3；
（3）二氧化硅与强碱溶液反应生成硅酸盐与水，反应离子方程式为：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；
故答案为：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；
（4）Si与氢氧化钠反应生成硅酸钠与氢气，反应方程式为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，
故答案为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。
【点睛】
本题考察无机物推断，B为氧化物、E为不溶于盐酸白色沉淀为推断突破口，需要学生纯熟掌握元素化合物性质。

9．固体化合物X由四种常见元素构成，为探究其成分，某学生进行如下试验：

①20.8gX固体进行试验，得到白色粉末1质量12.0g，白色粉末2质量为6.0g；
②白色粉末2可用作耐高温材料，白色粉末3是一种常见干燥剂；请回答问题：
(1)X中金属元素名称是______。
(2)化合物X与足量盐酸反应离子方程式______。
(3)在高温条件下，白色粉末2中某元素单质与白色粉末1反应，是工业制备另一种单质措施之一，写出该反应化学方程式______。
【答案】钙、镁 Ca4Mg3Si4O15+14H+=4Ca2++3Mg2++4H2SiO3+3H2O 2Mg+SiO22MgO+Si
【解析】
【分析】
化合物X与过量盐酸反应生成白色胶状沉淀与无色溶液，其中白色胶状灼烧得到白色粉末1能与NaOH溶液反应得到无色溶液，故白色胶状沉淀为H2SiO3、白色粉末1为SiO2；无色溶液与过量NaOH溶液反应得到白色沉淀，经灼烧生成白色粉末2可用作耐高温材料，可知白色粉末2为MgO；白色粉末3是一种常见干燥剂，结合转化可知白色粉末3为CaO；由元素守恒可知X具有Si、Mg、Ca元素，而固体化合物X由四种常见元素构成，与盐酸反应没有气体生成，根据元素守恒可知X不也许具有H元素，而是还具有O元素，化合物X为硅酸盐，改写为氧化物形式，由原子守恒可知SiO2、MgO、CaO物质量，得到它们比，就可得出X化学式。
【详解】
根据上述分析可知：白色胶状沉淀为H2SiO3；白色粉末1为SiO2；白色粉末2为MgO；白色粉末3为CaO；由元素守恒可知X具有Si、Mg、Ca元素，而固体化合物X由四种常见元素构成，与盐酸反应没有气体生成，根据元素守恒可知X不也许具有H元素，而是还具有O元素，化合物X为硅酸盐，改写为氧化物形式，由原子守恒可知n(SiO2)=12.0g÷60g/mol=0.2mol，n(MgO)=6.0g÷40g/mol=0.15mol，故n(CaO)=(20.8g-12.0g-6.0g)÷56g/mol=0.2mol，n(CaO)：n(MgO)：n(SiO2)=0.2mol：0.15mol：0.2mol=4：3：4，因此X化学式为：4CaO•3MgO•4SiO2。
(1)由上述分析可知，X中金属元素名称是：钙、镁；
(2)化合物X与足量盐酸反应离子方程式：Ca4Mg3Si4O15+14H+=4Ca2++3Mg2++4H2SiO3+3H2O；
(3)在高温条件下，MgO中某元素单质与SiO2反应，是工业制备另一种单质措施之一，应是Mg与SiO2反应制备Si，同步生成MgO，该反应化学方程式为：2Mg+SiO22MgO+Si。
【点睛】

10．完毕下列各题。
（1）制备陶瓷是以粘土[重要成分Al2Si2O5(OH)4]为原料，经高温烧结而成。若以氧化物形式表达粘土构成，应写为 。
（2）假如胃酸过多，可服用 （填写化学式）缓和症状，但假如患有胃溃疡，则不能服用，以防止胃穿孔。
（3）雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成，这一过程中发生反应化学方程式为 。
（4）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全杀菌、消毒剂，工业上是用氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生产ClO2，反应过程中同步会生成氯气。写出该反应化学方程式 。
【答案】（1）Al2O3·2SiO2·2H2O；（2）NaHCO3；
（3）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（4）2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
【解析】
试题分析：（1）复杂硅酸盐书写成氧化物，金属氧化物在前，非金属氧化物在后，因此粘土氧化物：Al2O3·2SiO2·2H2O；（2）治疗胃酸过多，常有Al(OH)3和NaHCO3，假如患有胃溃疡，不能服用NaHCO3，因此产生CO2是酸性氧化物，加速胃溃疡，因此应服用氢氧化铝；(3)发生反应是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；（4）NaClO3作氧化剂，Cl转化成ClO2，HCl作还原剂，Cl→Cl2，根据化合价升降法进行配平，因此反应方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
考点：考察复杂硅酸盐写成氧化物、物质用途、氧化还原反应方程式书写等知识。

11．诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表扬他们对锂离子电池研发卓越奉献。工业中运用锂辉石(重要成分为LiAlSi2O6，还具有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)流程如图：

已知：Ksp[Mg(OH)2]=10-11，Ksp[Al(OH)3]=10-33，Ksp[Fe(OH)3]=10-38
回答问题：
（1）为鉴定某矿石中与否具有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观测到火焰呈__，可以认为该矿石中存在锂元素。
a.紫红色 b.紫色 c.黄色
（2）锂辉石重要成分为LiAlSi2O6，其氧化物形式为__。
（3）为提高“酸化焙烧”效率，常采用措施是__。
（4）向“浸出液”中加入CaCO3，其目是除去“酸化焙烧”中过量硫酸，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”重要化学成分为___。
（6）“沉锂”过程中加入沉淀剂为饱和__溶液（填化学式）；该过程所获得“母液”中仍具有大量Li+，可将其加入到“__”环节中。
（7）Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂化学方程式为__。
【答案】a Li2O·Al2O3·4SiO2 将矿石粉碎（搅拌、升高温度） 4.7 Mg(OH)2，CaCO3 Na2CO3 净化 6Li2CO3+4Co3O4+O2=12Li2CoO2+6CO2
【解析】
【分析】
锂辉石(重要成分为LiAlSi2O6，还具有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，过滤得到溶液中重要是锂离子溶液，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，钠元素焰色为黄色，钾元素焰色为紫色，运用排除法可以选出锂元素焰色为紫红色，故答案为a；
(2)锂辉石重要成分为LiAlSi2O6，在原子简单整数比不变基础上，其氧化物形式为Li2O•Al2O3•4SiO2；
(3)“酸化焙烧”时使用是浓硫酸，为提高“酸化焙烧”效率，还可采用措施有将矿石细磨、搅拌、升高温度等；
(4)根据柱状图分析可知，Al(OH)3Ksp不小于Fe(OH)3Ksp，那么使Al3+完全沉淀pH不小于Fe3+Al(OH)3Ksp=c(Al3+)×c3(OH-)=1×10-33，c(OH-)==mol/L=1×10-9.3mol/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”重要化学成分为Mg(OH)2和CaCO3；
(6)根据“沉锂”后形成Li2CO3固体，以及大量生产价格间题，该过程中加入沉淀剂为饱和Na2CO3溶液；该过程得“母液“中仍具有大量Li+，需要从中2提取，应回到“净化“步隳中循环运用；
(7)Li2CO3与Co3O4在敝口容器中反应生成LiCoO2时Co元素化合价升高，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 12LiCoO2+6CO2。
【点睛】
硅酸盐改写成氧化物形式措施如下：a．氧化物书写次序：活泼金属氧化物→较活发金属氧化物→二氧化硅→水，不一样氧化物间以“•”隔开；b．各元素化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合本来构成；c．当计量数配置出现分数时应化为整数。

12．红矾钠(重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O)是重要基础化工原料。铬常见价态有+3、+6价。铬重要自然资源是铬铁矿FeCr2O4(具有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)，试验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠重要流程如下：

①中重要反应：4 FeCr2O4+ 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3+ 8CO2
①中副反应：Al2O3 + Na2CO32NaAlO2+ CO2↑，SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑
请回答问题：
(1)FeCr2O4化学名为亚铬酸亚铁，写出它氧化物形式________________。环节“①”反应器材质应选用__________(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)。
(2)“②”中滤渣1成分是__________，“③”中调pH值是_______ (填“调高”或“调低”)，“④”中滤渣2成分是___________。
(3)“⑤”酸化目是使CrO42－转化为Cr2O72－，写出平衡转化离子方程式：____
(4)上图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4溶解度曲线，则操作I是______，操作II是______(填序号)。

①蒸发浓缩，趁热过滤②降温结晶，过滤
(5)已知某铬铁矿含铬元素34%，进行环节①~④中损失2%，环节⑤~⑦中产率为92%，则1吨该矿石理论上可生产红矾钠_______吨(保留2位小数)。
【答案】FeO·Cr2O3 铁质 Fe2O3、MgO 调低 H2SiO3、Al(OH)3 2CrO42－+ 2H+Cr2O72－+ H2O ② ① 0.88
【解析】
【分析】
氧化煅烧中MgO不反应，FeCr2O4、Al2O3、SiO2反应产物中有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3、Fe2O3．浸取时MgO、Fe2O3不溶，滤液中具有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3及未反应碳酸钠，调整pH值，生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去。硫酸酸化目是使CrO42-转化为Cr2O72-．由图乙可知，硫酸钠溶解度受温度影响比较大，应采用降温结晶、过滤；红矾钠溶解度受温度影响变化不大，应采用蒸发结晶、过滤。
【详解】
(1)FeCr2O4中铁元素化合价是+2价，氧化物为FeO，铬元素化合价+3价，氧化物为Cr2O3，FeCr2O4中铁铁原子与Cr原子物质量之比为1：2，因此FeCr2O4写成氧化物形式为FeO•Cr2O3；“瓷质”或“石英质”仪器都具有二氧化硅，高温下与碳酸钠反应，故选择“铁质”仪器；
(2)环节①中有氧化铁生成，氧化铝、二氧化硅发生反应生成可溶性盐，氧化镁不反应，据此判断环节②中滤渣1成分；氧化铁不溶于水，铬铁矿经煅烧、水浸之后除去生成氧化铁及氧化镁，副反应中生成Na2SiO3、NaAlO2等杂质，将pH值调低，可生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去；环节“③”调整pH值，生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去，故“④”中滤渣2成分是H2SiO3、Al(OH)3沉淀；
(3)酸化目是使CrO42-转化为Cr2O72-，则CrO42-在酸性条件下与H+离子反应生成Cr2O72-，该反应为可逆反应，反应离子方程式为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O；
(4)操作Ⅰ是分离出硫酸钠，操作Ⅱ获得红矾钠，由图2可知，硫酸钠溶解度受温度影响比较大，应采用降温结晶、过滤；红矾钠溶解度受温度影响变化不大，应采用蒸发结晶、过滤；
(5)令生成红矾钠x吨，则：
      2Cr～～～～～Na2Cr2O7•2H2O
      104                   298
1吨×34%×(1-2%)×92%     x吨
因此：104：298=1吨×34%×(1-2%)×92%：x吨，解得x=0.88。

13．高锰酸钾是中学化学常用试剂。重要用于防腐、化工、制药等。试验室模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如下：

（1）试验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择哪一种仪器________________
a.一般玻璃坩埚 b.石英坩埚 c.陶瓷坩埚 d.铁坩埚
（2）第一步熔融时生成K2MnO4化学方程式：_________
（3）操作Ⅰ中根据KMnO4和K2CO3两物质在____________ (填性质)上差异，采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4。趁热过滤原因是_______________
（4）反应b是电解法制备KMnO4，其装置如图所示，a作____________极(填“阳”或“阴”)，中间离子互换膜是_____ (填“阳”或“阴”)离子互换膜。阳极电极反应式为____________

（5）KMnO4稀溶液是一种常用消毒剂。其消毒原理与下列物质相似________(填标号)。
a.双氧水 b.84消液(NaClO溶液) c.75％酒精
【答案】d 3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O 溶解性 避免温度下降，导致主产品纯度减少 阳 阳 MnO42--e-=MnO4- ab
【解析】
【分析】
根据流程：二氧化锰与氢氧化钾粉碎在空气中熔融：3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O，加水溶解分离出去KCl得到K2MnO4溶液；
途径1：向K2MnO4溶液通入二氧化碳得到KMnO4、MnO2、K2CO3：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+2K2CO3+MnO2↓，过滤除去滤渣(MnO2)，滤液为KMnO4、K2CO3溶液，浓缩结晶，趁热过滤得到KMnO4晶体，滤液中具有K2CO3，
途径2：电解K2MnO4溶液，2K2MnO4+2H2O 2KMnO4+2KOH+H2↑，a为阳极，电极反应为：MnO42--e-=MnO4-，据此分析作答。
【详解】
(1)试验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择铁坩埚，由于一般玻璃坩埚、石英坩埚、陶瓷坩埚中具有二氧化硅，能与KOH反应，故答案为d；
(2)第一步熔融时二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾生成K2MnO4化学方程式为：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O；
(3)采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4，阐明高锰酸钾溶解性随温度影响较大，操作Ⅰ中根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解性上差异，采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4，趁热过滤原因是避免温度下降，导致主产品纯度减少；
(4)反应b是电解法制备KMnO4，a为阳极，K2MnO4生成KMnO4，发生反应：MnO42e-=MnO4-，阴极为b，由氢离子放电，得到KOH，故离子互换膜为阳离子互换膜，互换钾离子；
(5)KMnO4稀溶液由于其强氧化性是一种常用消毒剂，双氧水、84消液(NaClO溶液)具有氧化性，能消毒，故答案为：ab。

14．晶体硅是一种重要非金属材料，制备高纯硅重要环节如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HClSiHCl3＋H2；
③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。
请回答问题。
（1）第①步制备粗硅化学反应方程式为___。
（2粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到SiHCl3(沸点31.8℃)中具有少许SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃)，提纯SiHCl3采用措施为__。
（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅装置如图(热源及夹持装置已略去)。

①装置B中试剂是__，装置C中烧瓶需要加热，其目是__；
②反应一段时间后，装置D中观测到现象是__，装置D不能采用一般玻璃管原因是__，装置D中发生反应化学方程式为__；
③为保证制备纯硅试验成功，操作关键是检查试验装置气密性，控制好反应温度以及___；
④为鉴定产品硅中与否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入试剂是_填字母)。
a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液
【答案】SiO2＋2CSi＋2CO↑ 分馏(或蒸馏) 浓硫酸 使滴入烧瓶中SiHCl3汽化 石英管内壁附有灰黑色晶体 在该反应温度下，一般玻璃管会软化 SiHCl3＋H2Si＋3HCl 排尽装置内空气 bd
【解析】
【分析】
(1)高温下，碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳；

(2)运用沸点不一样提纯SiHCl3，可用蒸馏措施；
(3)①生成氢气具有水蒸气，用浓H2SO4干燥；加热促使SiHCl3气化
②SiHCl3和氢气反应有硅单质生成，根据硅颜色判断D装置中现象；SiHCl3和H2反应生成硅和氯化氢；
③氢气是可燃性气体，易产生爆炸，SiHCl3在空气中易自燃，因此先通一段时间H2，将装置中空气排尽；
④取少许产品于试管中加盐酸溶解，再滴加氯水和KSCN(aq)，若溶液呈红色阐明含Fe，若不呈红色阐明不含Fe。
【详解】
(1)高温下，碳做还原剂时，生成CO，制粗硅化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑；
(2)运用沸点不一样提纯SiHCl3，可用分馏(或蒸馏)措施；
(3)①锌和稀硫酸反应制得氢气中具有水蒸气，而SiHCl3能与水剧烈反应，因此试验中应使用干燥氢气，一般选用浓H2SO4干燥氢气；加热目是使SiHCl3汽化，进入装置D中；
②高温下，SiHCl3和氢气反应生成硅单质，硅单质是灰黑色固体，因此D装置中现象是：石英管内壁附有灰黑色晶体，SiHCl3与过量H2在1000℃～1100℃反应制得纯硅，化学方程式为SiHCl3＋H2Si＋3HCl；装置D不能采用一般玻璃管原因是：温度太高，一般玻璃管易熔化；
③氢气是可燃性气体，当氢气量达到一定期易产生爆炸，SiHCl3在空气中易自燃，因此试验关键是检查装置气密性、控制好温度，以及先通一段时间H2将装置中空气排尽；
④铁能和稀盐酸反应生成亚铁离子，亚铁离子有还原性，亚铁离子能被氯水氧化生成铁离子，铁离子遇硫氰化钾溶液变红色，因此可以用氯水和硫氰化钾溶液检查铁存在，故选bd。

15．粗硅中具有铁和锡（Sn）等杂质，粗硅与氯气反应可生成SiCl4，SiCl4经提纯后用氢气还原可得高纯硅。试验室用下列装置模拟制备SiCl4。已知：SiCl4熔点是-70℃，沸点是57.6℃，易与水反应；Sn Cl4熔点是-33℃，沸点是114℃

回答问题：
（1）仪器a名称是_______；装置A烧瓶中发生反应离子方程式是____________。
（2）装置C中盛放试剂是_____________，作用是___________________；玻璃管b作用是_______________
（3）装置E烧杯中盛放冰水目是______________________。
（4）装置F中碱石灰作用是____________________________。
（5）装置E烧瓶中得到SiCl4中溶有少许杂质FeCl3和SiCl4，可以通过___________措施提纯。
【答案】分液漏斗 MnO2+ 4H＋+2Cl－Mn2＋+2H2O+ Cl2↑ 浓硫酸 干燥氯气 调整装置内外压强平衡 冷凝并搜集SiCl4 吸取多出Cl2，防止外界水蒸气进入E烧瓶中 蒸馏
【解析】
【分析】
制备四氯化硅原料为Cl2和SiA装置为Cl2制备装置，B、C装置为除杂装置。先用B除去HCl，再用C（浓H2SO4）除去H2O蒸气。Cl2通入粗硅中反应，用冷水将产生SiCl4冷凝即可，以此解答。
【详解】
（1）根据仪器a形状可知a为：分液漏斗；装置A烧瓶中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气，方程式为：MnO2+ 4H＋+2Cl－Mn2＋+2H2O+ Cl2↑；
（2）生成氯气中混有水蒸气，需要通过浓硫酸除去，装置C中盛放试剂是浓硫酸；作用是干燥氯气；玻璃管b作用是调整装置内外压强平衡；
（3）D中氯气和粗硅反应生成SiCl4气体，装置E放在冰水中可以冷凝并搜集SiCl4；
（4）氯气有毒需要除去多出氯气，同步也要避免空气中水蒸气进入装置中，则装置F中碱石灰作用是吸取多出Cl2，防止外界水蒸气进入E烧瓶中；
（5）已知：SiCl4熔点是-70℃，沸点是57.6℃，易与水反应；SnCl4熔点是-33℃，沸点是114℃，三种沸点差异很大，可以用蒸馏措施进行提纯。