人教版-必修二-第五章 化工生产中的重要非金属元素-第三节 无机非金属材料 优秀

《无机非金属材料》同步练习能力提升一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃。下列关于水玻璃的说法中，正确的是()A．水玻璃是一种纯净物B．水玻璃可做木材防火剂C．水玻璃与盐酸反应所得的胶状物是二氧化硅D．滴有酚酞的水玻璃呈红色，说明水玻璃呈碱性2．硅被誉为无机非金属材料的主角。下列物品用到硅单质的是()A．陶瓷餐具 B．石英钟表C．计算机芯片 D．光导纤维3．下列关于无机非金属材料的说法中，不正确的是()A．二氧化硅可用于制造半导体材料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，可用于制造陶瓷发动机的受热面D．二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆二、非选择题4．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。请回答下列问题。(1)写出各物质的化学式：A__SiO2__；B__CaSiO3__；C__Na2SiO3__；D__Si__；E__H2SiO3__。(2)写出反应①的化学方程式：__SiO2＋2Ceq\o(═══,\s\up7(高温))Si＋2CO↑__该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__1∶2__。(3)写出反应④的离子方程式：__Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2↑__。(4)写出反应⑤的离子方程式：__SiOeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaSiO3↓__。(5)H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：__SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)(或SiOeq\o\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O=2HCOeq\o\al(－,3)＋H2SiO3↓)__。5．硅酸钠被列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一。如图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铁等杂质)制备硅酸钠的工艺流程简图：(1)要将洗出液中的溶质析出，采用的方法是蒸发结晶，则蒸发时用到的主要仪器有__蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三脚架__。(2)图中加入NaOH溶液，发生反应的离子方程式为__SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O__。(3)洗涤石英砂的目的是__除去石英砂表面的氯化钠__，过滤Ⅰ所得残渣为__Fe2O3__(写化学式)。6．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备高纯硅的主要步骤如下：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＋3HCleq\o(═══,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2③SiHCl与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2请回答下列问题。(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为__SiO2＋2Ceq\o(═══,\s\up7(高温))Si＋2CO↑__。(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点－33℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点－84.7℃)，提纯SiHCl3(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去)①装置B中的试剂是__浓硫酸__。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是__使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化__。②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是__有固体生成__，装置D不能采用普通玻璃管的原因是__在该反应温度下，普通玻璃管会软化__。装置D中发生反应的化学方程式为__SiHCl3＋H2eq\o(═══,\s\up7(1000～1100℃))Si＋3HCl__。③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及__排尽装置内的空气__。④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是__bd__(填字母)。a．碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液e．Na2SO3溶液参考答案1.BD解析：水玻璃是Na2SiO3的水溶液，是一种混合物；由于Na2SiO3的热稳定性极好，又不能燃烧，所以常用做木材防火剂；Na2SiO3溶液中滴入盐酸发生反应：Na2SiO3＋2HCl=H2SiO3(胶体)＋2NaCl；Na2SiO3溶液能使无色酚酞溶液变红色，说明水玻璃显碱性。2.C解析：陶瓷餐具的成分为硅酸盐，石英和光导纤维的主要成分是二氧化硅。3.AD解析：高钝硅用于制半导体，光导纤维主要成分是SiO2，不导电，所以选AD。4.解析：解答本题的“突破口(1)”是非金属元素R的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气，说明是硅及其化合物之间的转化。“突破口(2)”是反应条件“高温”，A在高温条件下，能与焦炭、CaCO3发生反应，则A为SiO2。从而推知B为CaSiO3，C为Na2SiO3，D为Si，E为H2SiO3。5.解析：(2)NaOH与SiO2反应生成Na2SiO3。(3)石英砂中含有易溶于水的NaCl，故水洗石英砂的目的是除去可溶性的NaCl杂质；氧化铁不溶于NaOH溶液，故过滤Ⅰ得到的残渣为氧化铁。6.解析：解决分离沸点不同的液体方法就是分馏；根据题干“SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃”可知道H2的作用之一就是排尽装置内空气，防止SiHCl3自燃，而且H2必须是干燥的，可知B的作用就是干燥H2，所以选用浓H2SO4。由于通入