人教版高中化学必修二同步练习53 无机非金属材料.docx

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人教版高中化学必修二同步练习53无机非金属材料

第三节　无机非金属材料

一、选择题（单选题，每小题4分，共48分）

1\我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。

下列对晶体硅的有关叙述正确的是（　　）

A．晶体硅和金刚石的物理性质相似

B．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应

C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵

D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电

2下列物质与其对应的用途搭配不正确的是（　　）

A.高能燃料——火箭动力

B.石英砂——制造光导纤维

C.半导体硅晶片——制造计算机芯片

D.高强度耐火陶瓷——制造轮船

3（2019·合肥一中高一检测）根据不同部位工作条件的不同，航天飞机使用了多种防热材料。

例如，机身和机翼下表面使用高温陶瓷瓦。

下列对新型陶瓷材料的有关叙述中，错误的是（　　）

A.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料

B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是生物陶瓷

C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，它用于制造陶瓷发动机的受热面

D.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，但是强度比较差

4制备硅单质时，主要化学反应如下：

①SiO2（石英砂）＋2C（焦炭）

Si（粗硅）＋2CO↑，

②Si（粗硅）＋2Cl2

SiCl4，

③SiCl4＋2H2

Si（纯硅）＋4HCl，下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是（　　）

A.①③为置换反应

B.①②③均为氧化还原反应

C.②为化合反应

D.三个反应的反应物中硅元素均被还原

5氮化铝（AlN）是一种新型陶瓷材料。

可通过如下反应制备：

Al2O3＋N2＋3C

2AlN＋3CO

关于该反应的说法正确的是（　　）

A.该反应是复分解反应

B.Al2O3是氧化剂

C.N2发生还原反应

D.每反应1molN2转移3mol电子

6、下列说法正确的是（　　）

A.光导纤维的主要成分为二氧化硅

B.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

C.二氧化硅的俗名叫水玻璃，不溶于水

D.硅在自然界中既有游离态又有化合态

7下列关于硅酸的说法正确的是（　　）

A．硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得

B．用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3（胶体）制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质

C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应

D．硅胶可用作袋装食品的干燥剂

8下列物质：

①氢氟酸；

②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；

⑥浓HNO3。

其中在一定条件下能与SiO2反应的有（　　）

A．①③④⑤B．②③⑥

C．①②⑥D．全部

9、关于工业制金刚砂的反应：

SiO2＋3C

SiC＋2CO↑，下列说法正确的是（　　）

A．SiO2是氧化剂，C为还原剂

B．碳的还原性比硅强

C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1

D．1molSiO2参与反应时，转移电子4mol

10、高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。

它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。

它可以按下列方法制备：

SiO2

Si（粗）

SiHCl3

Si（纯）

下列说法不正确的是（　　）

A.步骤①的化学方程式：

SiO2＋C

Si＋CO2↑

B.步骤①中每生成1molSi，转移4mol电子

C.步骤③中的反应为氧化还原反应

D.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料

11二氧化硅是一种化工原料，可以制备一系列物质。

下列说法正确的是（　　）

A.图中所有反应都不属于氧化还原反应

B.硅酸盐的化学性质稳定，常用于制造光导纤维

C.可用盐酸除去石英砂（主要成分为SiO2）中少量的碳酸钙

D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

12下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是（　　）

A．SiO2属于两性氧化物

B．酸性：

H2SiO3＞H2CO3

C．硅胶吸水后可重复再生

D．图中所示转化反应都是氧化还原反应

二、非选择（共52分）

13（14分）氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。

（1）根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________（填字母）。

A.制汽轮机叶片B.制有色金属

C.制永久性模具D.制造柴油机

（2）写出氮原子结构示意图________，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式________________________________________________________________________。

（3）氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（4）现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为___________________________________________________________。

14（14分）.硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。

请回答下列问题：

（1）下列物质不属于硅酸盐的是________（填字母）。

A.陶瓷B.玻璃C.水泥D.生石灰

（2）SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_____________，工艺师常用________（填物质名称）来雕刻玻璃。

（3）用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作________，Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________（填字母）。

A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚

C.氧化铝坩埚D.铁坩埚

（4）工业上常用2C＋SiO2

Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中有元素化合价升高的物质是________________（填化学式，下同），氧化剂是________。

15（14分）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：

________>________＞________。

16（14分）（2019·天津一中下学期开学考试）某实验小组设计了如下装置探究焦炭还原二氧化硅。

已知：

PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO＋PdCl2＋H2O===CO2＋2HCl＋Pd↓（产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊）。

（1）实验时要通入足够长时间的N2，其原因是______________________________________。

（2）装置B的作用是___________________________________________________________。

（3）装置C、D中所盛试剂分别为____________、____________，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为__________________

_______________________________________________。

（4）该装置的缺点是___________________________________________________________。

（5）设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强：

_______________________________________。

第三节　无机非金属材料

一、选择题（单选题，每小题4分，共48分）

1\我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。

下列对晶体硅的有关叙述正确的是（　　）

A．晶体硅和金刚石的物理性质相似

B．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应

C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵

D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电

答案　A

2下列物质与其对应的用途搭配不正确的是（　　）

A.高能燃料——火箭动力

B.石英砂——制造光导纤维

C.半导体硅晶片——制造计算机芯片

D.高强度耐火陶瓷——制造轮船

答案　D

3（2019·合肥一中高一检测）根据不同部位工作条件的不同，航天飞机使用了多种防热材料。

例如，机身和机翼下表面使用高温陶瓷瓦。

下列对新型陶瓷材料的有关叙述中，错误的是（　　）

A.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料

B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是生物陶瓷

C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，它用于制造陶瓷发动机的受热面

D.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，但是强度比较差

答案　D

4制备硅单质时，主要化学反应如下：

①SiO2（石英砂）＋2C（焦炭）

Si（粗硅）＋2CO↑，

②Si（粗硅）＋2Cl2

SiCl4，

③SiCl4＋2H2

Si（纯硅）＋4HCl，下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是（　　）

A.①③为置换反应

B.①②③均为氧化还原反应

C.②为化合反应

D.三个反应的反应物中硅元素均被还原

答案　D

5氮化铝（AlN）是一种新型陶瓷材料。

可通过如下反应制备：

Al2O3＋N2＋3C

2AlN＋3CO

关于该反应的说法正确的是（　　）

A.该反应是复分解反应

B.Al2O3是氧化剂

C.N2发生还原反应

D.每反应1molN2转移3mol电子

答案　C

6、下列说法正确的是（　　）

A.光导纤维的主要成分为二氧化硅

B.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

C.二氧化硅的俗名叫水玻璃，不溶于水

D.硅在自然界中既有游离态又有化合态

答案　A

7下列关于硅酸的说法正确的是（　　）

A．硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得

B．用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3（胶体）制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质

C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应

D．硅胶可用作袋装食品的干燥剂

答案　D

8下列物质：

①氢氟酸；

②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；

⑥浓HNO3。

其中在一定条件下能与SiO2反应的有（　　）

A．①③④⑤B．②③⑥

C．①②⑥D．全部

答案　A

9、关于工业制金刚砂的反应：

SiO2＋3C

SiC＋2CO↑，下列说法正确的是（　　）

A．SiO2是氧化剂，C为还原剂

B．碳的还原性比硅强

C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1

D．1molSiO2参与反应时，转移电子4mol

答案　D

10、高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。

它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。

它可以按下列方法制备：

SiO2

Si（粗）

SiHCl3

Si（纯）

下列说法不正确的是（　　）

A.步骤①的化学方程式：

SiO2＋C

Si＋CO2↑

B.步骤①中每生成1molSi，转移4mol电子

C.步骤③中的反应为氧化还原反应

D.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料

答案　A

11二氧化硅是一种化工原料，可以制备一系列物质。

下列说法正确的是（　　）

A.图中所有反应都不属于氧化还原反应

B.硅酸盐的化学性质稳定，常用于制造光导纤维

C.可用盐酸除去石英砂（主要成分为SiO2）中少量的碳酸钙

D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

答案　C

12下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是（　　）

A．SiO2属于两性氧化物

B．酸性：

H2SiO3＞H2CO3

C．硅胶吸水后可重复再生

D．图中所示转化反应都是氧化还原反应

答案　C

二、非选择（共52分）

13（14分）氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。

（1）根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________（填字母）。

A.制汽轮机叶片B.制有色金属

C.制永久性模具D.制造柴油机

（2）写出氮原子结构示意图________，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式________________________________________________________________________。

（3）氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（4）现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为___________________________________________________________。

答案　

（1）ACD

（2）

　Si3N4

（3）Si3N4＋12HF===3SiF4↑＋4NH3↑

（4）3SiCl4＋2N2＋6H2

Si3N4＋12HCl

14（14分）.硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。

请回答下列问题：

（1）下列物质不属于硅酸盐的是________（填字母）。

A.陶瓷B.玻璃C.水泥D.生石灰

（2）SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_____________，工艺师常用________（填物质名称）来雕刻玻璃。

（3）用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作________，Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________（填字母）。

A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚

C.氧化铝坩埚D.铁坩埚

（4）工业上常用2C＋SiO2

Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中有元素化合价升高的物质是________________（填化学式，下同），氧化剂是________。

答案　

（1）D　

（2）SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　氢氟酸　（3）阻燃剂　D　（4）C　SiO2

解析　

（1）陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐，生石灰是氧化钙，不属于硅酸盐。

（2）二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；氢氟酸能够与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，可用来雕刻玻璃。

（3）硅酸钠不能燃烧，可以用作阻燃剂；普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚都含有二氧化硅，能够与纯碱发生反应，氧化铝与纯碱也能够发生反应，所以高温熔融纯碱时应选用铁坩埚。

（4）该反应中SiO2作氧化剂，C作还原剂。

15（14分）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　

（1）盐酸

（2）饱和NaHCO3溶液　吸收HCl气体

（3）Na2SiO3溶液　SiO

＋CO2＋H2O===H2SiO3（胶体）＋CO

（或SiO

＋2CO2＋2H2O===2HCO

＋H2SiO3↓）

（4）HCl　H2CO3　H2SiO3

16（14分）（2019·天津一中下学期开学考试）某实验小组设计了如下装置探究焦炭还原二氧化硅。