新教材2023版高中化学课时作业7无机非金属材料新人教版必修第二册

课时作业7无机非金属材料[学业达标]1．[2022·邯郸高一检测]《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是()A．沙子和黏土的主要成分为硅酸盐B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理、化学变化C．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦D．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料2．下列关于无机非金属材料的说法不正确的是()A．传统无机非金属材料是指：玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料B．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，具有极大强度C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐3．下列关于玻璃的叙述正确的是()A．玻璃是硅酸盐产品，有固定的熔点B．玻璃是由几种成分熔化在一起而形成的晶体C．玻璃的成分及各成分的比例固定不变D．普通玻璃生产中所涉及的两个主要反应均有CO2生成4．下列说法正确的是()A．石英玻璃、玛瑙、水泥和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品B．红宝石、珍珠、水晶、钻石等装饰品的主要成分都是硅酸盐C．氢氟酸能够雕刻玻璃D．硅酸具有酸的通性，能使石蕊溶液变红5．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述中，正确的是()A.右图是常见于汽车中的小摆件“苹果花”，它的动力是以Si为原料制作的太阳能电池B.晶体硅主要用途是制造光导纤维C．硅是地壳中含量最多的元素D．硅的化学性质很稳定，因此硅在自然界中以游离态形式存在6．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7．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8．下列物质中，导电性介于导体和绝缘体之间的是()①晶体硅②金属铝③石墨④晶体锗⑤金刚石A．只有① B．只有⑤C．②和③ D．①和④9．下列溶液中①碳酸钠溶液②氢氟酸③氢氧化钠溶液④氯化钠溶液，可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是()A．①③ B．②④C．②③ D．①④10．(双选)下列离子方程式中书写正确的是()A．水玻璃中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O=2Na＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2SiO3B．二氧化硅放入澄清石灰水中：Ca(OH)2＋2SiO2=CaSiO3＋H2OC．二氧化硅与氢氟酸反应：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OD．单质硅溶于烧碱溶液中：Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H2↑[等级突破]11．宋代五大名窑分别为：钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“入窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是()A．窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料C．高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物D．陶瓷属于硅酸盐材料，耐酸碱腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸12．由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列说法中错误的是()A.SiHCl3的摩尔质量为135.5gB．H2和HCl均可循环利用C．SiO2是一种坚硬难熔的固体D．①②③均属于氧化还原反应13．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是()A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2D．二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶214．A、B、C、D四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同。阴离子Cl－、SiOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、OH－、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))阳离子H＋、Ag＋、Na＋、K＋已知：A溶液呈强酸性，且A溶液与B、C溶液混合均产生白色沉淀，B的焰色反应呈黄色。回答下列问题：(1)写出A、B、C、D的化学式：A__________，B__________，C__________，D__________。(2)写出A溶液与B溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(3)请选出适合存放A、C、D溶液的试剂瓶的序号：溶液ACD试剂瓶序号15.硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。(1)新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的保护下，使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式：______________________________________。(2)一种工业用硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物)，已知硅的熔点是1410℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的主要工艺流程如下：①净化N2和H2时，铜屑的作用是________________，硅胶的作用是________________。②X可能是________(填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”)。课时作业7无机非金属材料1．解析：A项，沙子的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，错误；B项，硅酸盐工业煅烧过程中发生一系列复杂的物理、化学变化，正确；C项，自然冷却生成的物质中铁元素为＋3价，所以为红瓦，浇水过程中，水在高温下与碳反应生成还原性气体CO，Fe3＋被还原为Fe2＋，所以成青瓦，正确；D项，砖瓦和陶瓷的主要原料为黏土，正确。答案：A2．解析：新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料易碎、强度不够等缺点，并且具有特殊结构、特殊功能；新型无机非金属材料的主要成分并不一定是硅酸盐，如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。答案：D3．解析：玻璃不是晶体，没有固定的熔点，A、B项错误；玻璃的种类较多，不同玻璃的成分及各成分的比例不同，C项错误；玻璃生产中所涉及的两个主要反应为CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3＋CO2↑、Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑，均有CO2生成，D项正确。答案：D4．解析：石英玻璃、玛瑙的成分是SiO2，不属于盐，A不正确；红宝石的主要成分为三氧化二铝、珍珠的主要成分为CaCO3、水晶的主要成分为SiO2、钻石为碳单质，均不属于硅酸盐，B不正确；氢氟酸能与玻璃的成分之一SiO2发生反应：4HF＋SiO2=SiF4↑＋2H2O，C正确；硅酸具有酸的通性，例如能与碱反应，但其难溶于水，不能使石蕊溶液变色，D不正确。答案：C5．解析：晶体硅是良好的半导体材料，主要用途是制作太阳能电池、集成电路，A正确、B错误；氧是地壳中含量最多的元素，C错误；硅是亲氧元素，在自然界中以化合态形式存在，D错误。答案：A6．解析：高温结构陶瓷包括Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等，属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料，A正确；氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，是一种生物陶瓷，B正确；氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，是高温结构材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，C正确；新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料的缺点，而且同时还具有较高的强度和耐磨性，能抵抗冷热冲击，且有电学性能等若干优点，D错误。答案：D7．解析：晶体硅的结构与金刚石相似，是具有正四面体形的空间立体网状结构，所以物理性质与金刚石相似，熔、沸点高，硬度大；硅的化学性质不活泼，但常温下可与F2、HF和强碱反应；晶体硅是一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体硅是一种非金属单质，虽然它具有金属光泽。答案：A8．解析：Si、Ge均能导电，可作半导体材料；Al是电的良导体；石墨也能导电，但不能作半导体材料；金刚石不导电。答案：D9．解析：①、③项中溶液呈碱性，不能与光滑的玻璃反应，但能与磨口玻璃裸露的SiO2反应，生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的黏结性，易使瓶塞与瓶壁粘在一起而难以开启。氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃试剂瓶盛放。答案：A10．答案：CD11．解析：不同的金属氧化物颜色可能不同，在高温下，釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化称为窑变，故A正确；新型无机非金属材料主要有新型陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等，氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，故B正确；瓷器的原料主要是黏土烧结而成，瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅，是混合物，故C错误；HF能与二氧化硅反应，陶瓷的成分是硅酸盐和二氧化硅，所以陶瓷不能用来盛装氢氟酸，故D正确。答案：C12．解析：SiHCl3的摩尔质量为135.5g/mol，A错误；由生产高纯硅的流程示意图可知，H2和HCl既是反应物，又是生成物，所以均可循环利用，B正确；SiO2的硬度大，熔点高，C正确；反应①为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si(粗)＋2CO↑，反应②为Si(粗)＋3HCleq\o(=,\s\up7(△))SiHCl3＋H2，反应③为SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(高温))Si＋3HCl，三个方程式中元素的化合价均发生变化，均属于氧化还原反应，D正确。答案：A13．解析：A项，在氮化硅中N元素为－3价，Si元素为＋4价，则化学式为Si3N4，正确；D项，在SiO2晶体中，硅原子和硅氧单键个数之比为1∶4，错误。答案：D14．解析：因都为易溶于水的化合物，故Ag＋一定与NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))组成AgNO3，H＋不会与OH－或SiOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))组合，故应与Cl－组成盐酸，则A为盐酸，因A与B、C混合均产生白色沉淀且B的焰色反应为黄色，则B为Na2SiO3，C为AgNO3，剩余的一种物质D为KOH。答案：(1)HClNa2SiO3AgNO3KOH(2)SiOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=H2SiO