人教版（2019）高中化学必修二同步练习：5.3 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)eq\o(=,\s\up7(高温))Si(粗硅)＋2CO↑，②Si(粗硅)＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高温))SiCl4，③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高温))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＋3Ceq\o(=,\s\up7(高温))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．①③④⑤ B．②③⑥C．①②⑥ D．全部9、关于工业制金刚砂的反应：SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高温))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∶1D．1molSiO2参与反应时，转移电子4mol10、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：SiO2eq\o(→,\s\up7(①C),\s\do5(高温))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③过量H2),\s\do5(1100℃))Si(纯)下列说法不正确的是()A.步骤①的化学方程式：SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))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＞H2CO3C．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＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))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A2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D3(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D4制备硅单质时，主要化学反应如下：①SiO2(石英砂)＋2C(焦炭)eq\o(=,\s\up7(高温))Si(粗硅)＋2CO↑，②Si(粗硅)＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高温))SiCl4，③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高温))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D5氮化铝(AlN)是一种新型陶瓷材料。可通过如下反应制备：Al2O3＋N2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高温))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C6、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A7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D8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．①③④⑤ B．②③⑥C．①②⑥ D．全部答案A9、关于工业制金刚砂的反应：SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高温))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∶1D．1molSiO2参与反应时，转移电子4mol答案D10、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：SiO2eq\o(→,\s\up7(①C),\s\do5(高温))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③过量H2),\s\do5(1100℃))Si(纯)下列说法不正确的是()A.步骤①的化学方程式：SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))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A11二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C12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＞H2CO3C．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＋6H2eq\o(=,\s\up7(强热))Si3N4＋12HCl14（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＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))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)CSiO2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SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=H2SiO3(胶体)＋COeq\o\al(2－,3)(或SiOeq\o\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O=2HCOeq\o\al(－,3)＋H2SiO3↓)(4)HClH2CO3H2SiO316（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_____________________________________