5.3.无机非金属材料 练习题 高中化学人教版（2019）必修第二册

5.3.无机非金属材料练习题一、单选题1．具有完全自主知识产权的“碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池”被誉为“挂在墙壁上的油田”。下列关于该电池说法错误的是A．碲化镉(CdTe)薄膜属于新型无机非金属材料B．工作时存在光能-热能-化学能-电能几种能量转化C．推广使用该电池有利于“碳中和”目标的实现D．破损的CdTe薄膜要回收集中处理2．化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系正确的是性质实际应用ANa2CO3溶液显碱性治疗胃酸过多BSO2具有还原性用作葡萄酒的添加剂CAl2O3具有两性作耐火材料DSiO2硬度大制造光导纤维3．下列物质中，不能与SiO2反应的是A．盐酸 B．HF C．CaO D．NaOH4．化学与生活密切相关。下列说法错误的是A．P元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关 B．SiO2可用于生产光导纤维C．高纯硅可用于制作光感电池 D．硫酸钡可用于胃肠X射线造影检查5．化学与生活、生产密切相关，下列有关说法正确的是A．硅晶体具有半导体性能，可用于制取光导纤维B．二氧化硫不仅可以漂白纸浆还可用于杀菌消毒C．硅酸可以用于刻蚀玻璃D．明矾和漂白粉常用于自来水的净化和杀菌消毒，两者的作用原理相同6．下列工业产品的制造材料为非金属材料的是A．地铁列车的车体——不锈钢 B．“蛟龙号”载人潜水器——钛合金C．喷气式飞机的发动机——镍钴合金 D．耐高温的陶瓷轴承——碳化硅7．下列关于非金属及其化合物说法不正确的是A．工业上，氮气常用作焊接金属的保护气B．二氧化硫可用于漂白发霉面粉C．氯气可用于自来水的消毒D．硅酸钠可做黏合剂和防火剂8．下列说法正确的是A．浓硫酸可用作干燥剂，不可干燥HI和B．二氧化硅能与氢氟酸反应，则二氧化硅可以与盐酸反应C．向紫色石蕊试液中通入气体，溶液先变红后褪色D．粗硅制备高纯硅不涉及氧化还原反应9．下列物质属于硅酸盐产品的是

A．尼龙绳 B．保鲜膜 C．青花瓷 D．金刚石10．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是A．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物B．石英、水晶、玛瑙的主要成分都是SiO2C．CO2和SiO2都能与水反应生成相应的酸D．高温下SiO2能与碳单质反应生成Si和CO211．人类的化学实践活动是从下列哪项活动开始的A．使用火 B．制陶瓷 C．酿酒 D．炼丹12．下列有关元素叙述正确的是A．氯——“成盐元素”，元素有毒B．硅——亲氧元素，单质是光导纤维的主要成分C．铝——地壳中含量最多的金属元素，铝制品抗腐蚀能力较强D．钛——“未来金属”，其合金是目前用量最大、用途最广的金属13．在给定条件下，下列选项所示的物质间一步转化均能实现的是A．B．C．D．海水提取食盐后的14．“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞的中国离不开化学，新材料的发明与制造，推动着人类社会的进步和发展。下列有关材料的说法错误的是A．电阻率低、热导率高的石墨烯可用于制作超级导电材料B．华为4nm芯片即将上市，其中芯片的主要成分是高纯硅C．制作航天服的聚酯纤维属于新型无机非金属材料D．“蛟龙号”深潜器外壳使用的特种钛合金硬度高、耐高压、耐腐蚀15．下列表述正确并且有因果关系的是选项表述I表述IIASiO2有导电性SiO2可用于制备光导纤维B向FeCl2溶液中加入过量的H2O2，溶液颜色由浅绿色变成黄色氧化性：H2O2>Fe3+C溶液中含有大量的NO3-溶液中一定不存在大量的I-和S2-DAl2O3两性氧化物Al2O3能溶于氨水16．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（

）A．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂B．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维C．Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料D．SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃17．化学与科技、生活、社会发展密切相关，下列有关说法正确的是A．新冠病毒颗粒直径在80~120nm之间。在空气中能形成气溶胶，可较远距离传播B．屠呦呦团队用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素的过程，属于化学变化C．我国发射的“北斗组网卫星”所使用的光导纤维是一种有机高分子材料D．《新修本草》中有关于“青矾”的描述为：“本来绿色，新出定未见风者，正如瑠璃，烧之赤色”。这里的赤色物质是18．下列关于SiO2和Si的叙述中，正确的是A．都能跟强碱溶液反应，都不会跟任何酸反应B．都能跟烧碱反应，都不会跟纯碱反应C．Si能跟某些非金属单质反应，SiO2跟任何非金属单质都不反应D．两者都是空间立体网状结构，熔点和沸点都比较高19．下列指定反应的离子方程式错误的是A．使碘水褪色：B．向溶液中滴加稀盐酸：C．用铝粉和溶液反应制取少量：D．四氧化三铁溶于过量稀盐酸：20．某学习小组模拟用SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅，装置如图所示(夹持装置均已略去)。已知SiHCl3的沸点为31.8℃，能与水剧烈反应，在空气中易自燃。下列说法不正确的是.A．该装置需要将尾气收集处理，不可直接排放B．装置B中的试剂为氢氧化钠溶液C．装置D中发生的反应为：SiHCl3+H2=Si+3HCl(反应条件：1000~1100℃)D．装置C中的烧瓶可用水浴加热，其目的是使SiHCl3汽化21．下列有关试剂保存的说法中不正确的是A．存放液溴的试剂瓶要加水封B．浓硝酸保存在棕色试剂瓶中C．氢氟酸保存在带有橡胶塞的玻璃瓶中D．常温下，可用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸22．酸性KMnO4常用作氧化剂、水处理剂。实验室一种制取KMnO4的流程如下：

下列说法不正确的是A．熔融时可用玻璃棒不断搅拌，来加快反应速率B．熔融时反应的化学方程式为：KClO3+3MnO2+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2OC．加CH3COOH调节pH时，调节pH过低会产生Cl2D．“蒸发浓缩”时，温度需控制在80℃，是为了防止温度过高KMnO4分解23．下列有关硅及其化合物性质和用途的说法正确的是A．单晶硅是电子工业中重要的半导体材料，也能用于制作太阳能电池B．二氧化硅制成的玻璃纤维，因导电能力强而用于制造通讯光缆C．因为玻璃中的二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠有粘性，故装氢氧化钠的试剂瓶不能用玻璃瓶D．二氧化硅不溶于水，所以硅酸不是二氧化硅对应的水化物24．下列说法不正确的是()A．山西博物院陈列的元青花瓷的原料有高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，也可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2OB．氮的三种固定方式，都发生了氧化还原反应C．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土D．现代信息社会用于传递信号的光纤的主要成分为硅25．天然硅酸盐组成复杂，其阴离子基本结构单元大多是SiO4四面体。在中，表示硅氧四面体，则该结构式的通式为A．（Si2O5） B．（SiO3） C．（Si6O17） D．（Si8O24）二、填空题26．1869年俄国科学家门捷列夫绘制出了第一张元素周期表，成为化学史上的里程碑之一，且大大地促进了化学学科的快速发展。下表是现代元素周期表的一部分，请据表回答下列问题：(1)元素③的名称是，金属性最强的元素是(填元素符号)。(2)①②⑤三种元素原子半径由大到小的顺序为(填序号)。(3)元素⑦的单质的一种用途是(填写“制造玻璃”或“制造计算机芯片”)。(4)元素⑧⑨⑩最高价氧化物的水化物中酸性最强的是(填化学式)。27．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)Si元素位于元素周期表，在SiO2中，硅原子和氧原子以(选填“极性共价键”、“非极性共价键”、“离子键”)连接形成立体网状结构，所以SiO2硬度大。(2)国家速滑馆用到建筑黏合剂和防火剂硅酸钠，硅酸钠可由SiO2溶解在NaOH溶液中反应来制备，反应的离子方程式为。(3)生产磨砂玻璃时可以用HF溶蚀玻璃，是因为HF溶液可与SiO2反应，其化学反应方程式为。(4)由SiO2制备高纯度硅的工业流程如图所示，X为，可以循环使用的物质为和。(5)分类归纳是化学学习的一种重要方法。依据物质的性质分析以下物质：NH4Cl、Fe2O3、CO、SO2、HNO3、Fe(OH)2、Ca(OH)2，上述物质中：①碱性氧化物有，酸性氧化物有(请写化学式)，②属于碱且具有还原性的物质是，属于酸的物质是(填化学式)，二者发生反应的反应类型为(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。28．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐占地壳质量的90%以上。(1)写出地壳中含量最高的元素的符号：。(2)写出通信中硅的氧化物的一种用途：。(3)科学家用金属钠、四氯化碳和四氯化硅制得了碳化硅纳米棒，反应的化学方程式为。①该反应中Si元素的化合价为价。②其中还原产物的化学式为。③高温真空环境中，C与SiO2反应也可以生成SiC，写出该反应的化学方程式：。(4)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3溶液可以用作；设计简单实验比较醋酸与H2SiO3酸性的强弱：。参考答案：1．B【详解】A．碲化镉(CdTe)薄膜属于新型无机非金属材料，A正确；B．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能，B错误；C．该电池的广泛使用可降低对化石能源的消耗，从而减少向大气中排出CO2的量，C正确；D．镉是重金属，有剧毒，故需回收集中处理，D正确；故答案选B。2．B【详解】A．碳酸钠碱性太强，不能用于治疗胃酸过多，A错误；B．二氧化硫具有还原性，可用作葡萄酒抗氧化剂，B正确；C．氧化铝熔点高，可用作耐火材料，与其两性无关，C错误；D．二氧化硅具有良好的导光性，可用于制造光导纤维，与其硬度无关，D错误；答案选B。3．A【详解】A项、二氧化硅是酸性氧化物，不能与盐酸反应，故A正确；B项、二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，故B错误；C项、二氧化硅是酸性氧化物，能与碱性氧化物氧化钙反应生成硅酸钙，故C错误；D项、二氧化硅是酸性氧化物，能与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，故D错误；故选A。4．A【详解】A．氮元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关，A错误；B．光导纤维的成分是，B正确；C．硅是半导体材料，高纯硅可用于制作光感电池，C正确；D．硫酸钡难溶于水和盐酸，硫酸钡可用于胃肠X射线造影检查，D正确；故选A。5．B【详解】A.光导纤维的成分是SiO2，故A错误；B.SO2具有漂白性，能漂白纸浆，SO2有毒，能杀菌消毒，故B正确；C.HF可以用于刻蚀玻璃，故C错误；D.明矾净水是利用Al3＋水解成氢氧化铝胶体，吸附水中悬浮固体颗粒，达到净水目的，不具有杀菌消毒作用，漂白粉不具有净水作用，而是利用其强氧化性，进行杀菌消毒，故D错误；答案选B。6．D【详解】A．不锈钢强度大，耐腐蚀，可用于制造地铁列车的车体，但不锈钢属于金属材料，故A错误；B．钛合金具有耐高压、强度大、耐腐蚀、机械性能好等优良性能，适用制造潜水器，但钛合金属于金属材料，故B错误；C．镍钴合金熔点高，可承受高温，可以做喷气式飞机的发动机叶片，但镍钴合金属于金属材料，故C错误；D．碳化硅硬度大、耐高温、抗氧化，可用作耐高温结构材料，用于制作耐高温的陶瓷轴承，是新型无机非金属材料，故D正确；故选D。7．B【详解】A．氮气性质温度，可以作焊接金属的保护气，故A正确；B．二氧化硫有毒，不能用来漂白食品，故B错误；C．氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，能够杀菌消毒，通常自来水用氯气消毒，故C正确；D．硅酸钠水溶液具有粘性，可用作粘合剂和防火剂，故D正确；故选B。8．A【详解】A．浓硫酸有吸水性、强氧化性和酸性，浓硫酸可用作干燥剂，但不可干燥还原性气体HI和碱性气体NH3，故A正确；B．二氧化硅能与氢氟酸反应生成SiF4和水，但二氧化硅不与盐酸反应，故B错误；C．SO2溶于水生成亚硫酸，向紫色石蕊试液中通入SO2气体，溶液变红，SO2不能使指示剂褪色，故C错误；D．粗硅先和HCl反应生成三氯硅烷和氢气，氢气再和三氯硅烷反应制备高纯硅，涉及氧化还原反应，故D错误；故选A。9．C【详解】A．尼龙绳属于有机高分子材料中的合成纤维，不属于硅酸盐，故A错误；B．保鲜膜的化学成分是聚乙烯，属于有机高分子材料中的塑料，不属于硅酸盐，故B错误；C．青花瓷是用黏土烧制而来，青花瓷的主要成分为硅酸盐，故C正确；D．金刚石是碳元素组成的单质，不属于硅酸盐，故D错误；故选C。10．B【详解】A.CO2、SiO2均是酸性氧化物，均能与碱反应生成盐和水，A错误；B.石英、水晶、玛瑙的主要成分都是SiO2，B正确；C.CO2能与水反应生成相应的碳酸，SiO2不溶于水，和水不反应，C错误；D.高温下SiO2能与碳单质反应生成Si和CO，D错误；答案选B。11．A【详解】对于这道题的解法，也可以从以下方面分析：1、制陶瓷与炼丹都需要用到火，所以使用火应该在制陶和炼丹之前；2、从时间上看，“钻木取火”在远古时代就已经发明了，而酿酒较晚；使用火是人类最早的化学实践活动。答案选A。12．C【详解】A、氯元素没有毒，A错误；B、二氧化硅是光导纤维的主要成分，B错误；C、铝是地壳中含量最多的金属元素，铝制品抗腐蚀能力较强，C正确；D、铁合金是目前用量最大、用途最广的金属，D错误;答案选C。13．B【详解】A．和氧气生成二氧化硫，二氧化硫和水生成亚硫酸，故A错误；B．石英砂中二氧化硅和焦炭反应生成粗硅，粗硅和氯气生成四氯化硅气体，四氯化硅和氢气生成高纯硅，故B正确；C．氨气催化氧化生成一氧化氮不是二氧化氮，故C错误；D．母液加入石灰乳氢氧化钙生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁和盐酸生成氯化镁溶液，结晶得到氯化镁晶体电解生成镁单质，不是电解氯化镁溶液，故D错误；故选B。14．C【详解】A．石墨烯的电阻率低、热导率高，可用于制作超级导电材料，A正确；B．高纯硅是良好的半导体，芯片的主要成分是高纯硅，B正确；C．聚酯纤维属于新型有机非金属材料，C错误；D．合金的性质要优于单组分，特种钛合金硬度高、耐高压、耐腐蚀，D正确；答案选C。15．B【详解】A．SiO2可用于制备光导纤维，不是利用二氧化硅的导电性，而是利用二氧化硅的导光性，所以表述I不正确，故A错误；B．向FeCl2溶液中加入过量H2O2，氧化剂双氧水能将亚铁离子氧化为铁离子，在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，所以氧化性：H2O2＞Fe3+，故B正确；C．NO3-在酸性溶液中才具有强氧化性，在碱性溶液中不具有强氧化性，因此碱性溶液中能够与I-和S2-大量共存，故C错误；D．氧化铝是两性氧化物，只能溶于强酸强碱，不能溶于氨水，故D错误；故选B。【点睛】本题的易错点为C，要注意NO3-在酸性溶液中才具有强氧化性。16．D【详解】A.NaHCO3能与HCl反应，NaHCO3用于制胃酸中和剂，NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系，故A错误；B.SiO2传导光的能力非常强，用于制光导纤维，SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系，故B错误；C.Al2O3的熔点很高，用作耐高温材料，Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系，故C错误；D.SiO2能与HF反应，玻璃中含有，SiO2，因此可用HF刻蚀玻璃，故D正确；故选D。17．A【详解】A．胶体的分散质粒子直径介于1~100nm之间，新冠病毒颗粒直径在80~120nm之间，二者的范围有重叠部分，所以可以在空气中能形成气溶胶，可较远距离传播，故A正确；B．用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素的过程为萃取过程，没有新物质生成，不是化学变化，故B错误；C．光导纤维的主要成分为二氧化硅，属于无机非金属材料，故C错误；D．Fe3O4是黑色固体，赤色物质应为Fe2O3，故D错误；故答案为A。18．D【详解】A.二者都可以和氢氟酸反应，A项错误；B.二者都可以和烧碱反应，还能和纯碱在高温下反应得到硅酸钠，B项错误；C.可以与氢气或者氟气反应，C项错误；D.二者都是由原子直接构成的空间立体网状结构，熔沸点较高，D项正确；答案选D。19．A【详解】A．为强酸，应拆开，A错误；B．难溶于水，B正确；C．，C正确；D．可写成，D正确；故选A。20．B【分析】A中制备氢气，已知SiHCl3的沸点为31.8℃，能与水剧烈反应，故B干燥氢气，盛放浓硫酸，C中SiHCl3汽化进入D中与氢气反应。【详解】A．该装置产生的尾气可能为氢气和氯化氢的混合气体，需要将尾气收集处理，不可直接排放，A正确；B．装置B中的试剂为浓硫酸，B错误；C．装置D中发生的反应是氢气与SiHCl3反应生成Si和HCl，方程式正确，C正确；D．SiHCl3的沸点为31.8℃，装置C中的烧瓶可用水浴加热，其目的是使SiHCl3汽化，D正确；故选B。21．C【详解】A．溴易挥发，存放液溴的试剂瓶要加水封，故A正确；B．硝酸见光易分解，浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，故B正确；C．氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅气体和水，氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，故C错误；D．常温下，铁、铝在浓硝酸、浓硫酸中钝化，所以可用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸，故D正确；选C。22．A【分析】KClO3、MnO2、KOH在熔融状态下反应生成K2MnO4、KCl、H2O，K2MnO4溶液加CH3COOH调节pH发生歧化反应生成KMnO4、MnO2，过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、重结晶得KMnO4。【详解】A．熔融时，二氧化硅能与KOH反应，不能用玻璃棒不断搅拌，故A错误；B．熔融时KClO3、MnO2、KOH在熔融状态下反应生成K2MnO4、KCl、H2O，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为KClO3+3MnO2+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O，故B正确；C．酸性条件下，高锰酸钾能把氯离子氧化为氯气，加CH3COOH调节pH时，调节pH过低会产生Cl2，故C正确；D．KMnO4加热易分解，“蒸发浓缩”时，温度需控制在80℃，是为了防止温度过高KMnO4分解，故D正确；选A。23．A【详解】A．单晶硅是电子工业中重要的半导体材料，也能用于制作太阳能电池，A正确；B．SiO2制成的玻璃纤维，用于制造通讯光缆是利用光的全反射原理，B错误；C．虽然玻璃中的二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠有粘性，但盛装氢氧化钠的试剂瓶仍用玻璃瓶，但不能使用玻璃塞，C错误；D．含氧酸的分子中，氢、氧原子以水分子的组成比失去后，形成的氧化物叫做该酸的酸酐，H2SiO3脱水得到SiO2，所以硅酸（H2SiO3）的酸酐是二氧化硅（SiO2），D错误；答案选A。24．D【详解】A、铝的氧化物为Al2O3，硅的氧化物为SiO2，氢的氧化物为H2O，则根据活泼金属氧化物．较活泼金属氧化物•SiO2•H2O得顺序可知，[Al2Si2O5(OH)4]可表示成Al2O3•2SiO2•2H2O，选项A正确；B、氮的三种固定方式，均由游离态转变为化合态，都发生了氧化还原反应，选项B正确；C、瓷器属于硅酸盐产品，其主要原料为黏土，经高温烧结而成，选项C正确；D、现代信息社会用于传递信号的光纤的主要成分为二氧化硅，选项D不正确。答案选D。25．C【详解】如图结构所示，将左边结构补全会形成两个环，被两个环共用的氧原子左边有7个，右边有7个共14个，独立成个体的氧原子共有10个(上边有5个，下边有5个)，同时每个环都有独立的硅原子，则Si：O=(4+4×0.5)：(14×0.5+10)=6：17，这样，每个环所包含的O有17个硅有6个，再根据Si+4，O-2的化合价，其结构式的通式为(Si6O17)，C正确；答案为C。26．(1)氟Na(2)⑤①②（或⑤＞①＞②）(3)制造计算机芯片(4)HClO4【分析】根据元素周期表的结构可知，①为C元素，②为O元素，③为F元素，④为Na元素，⑤为Mg元素，⑥为Al元素，⑦为Si元素，⑧为P元素，⑨为S元素，⑩为Cl元素。【详解】（1）由上述分析可知，③为F元素，元素名称为氟；同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，则上述元素中金属性最强的是Na；（2）①②⑤为C、O、Mg，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径Mg>C>O，即⑤＞①＞②；（3）元素⑦的单质是硅，硅为良好的半导体