化学必修 第二册第三节 无机非金属材料课时作业

这是一份化学必修 第二册第三节 无机非金属材料课时作业，共7页。试卷主要包含了下列关于水泥的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
A.晶体硅B.二氧化硅
C.铜合金D.不锈钢
答案 B 二氧化硅具有良好的光学特性,其导光性非常好,制造光导纤维的主要原料为二氧化硅。
2.下列关于水泥的说法正确的是( )
A.生产水泥时,加入适量的石膏可以调节水泥的硬化速率
B.水泥在水中能硬化,在空气中不会硬化
C.水泥与水混合时会生成不同的水合物,要吸收一定的热量
D.水泥溶于水后的硬化过程是一个物理变化
答案 A 水泥不仅可以在水中发生硬化,而且可以吸收空气中的水分硬化,水泥中的成分与水生成不同的水合物,水泥的硬化过程主要是化学变化,此过程放热。
3.根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生产过程,总结出硅酸盐工业的一般特点是( )
①原料一定有含硅元素的物质
②生成物是硅酸盐
③反应条件是高温
④发生复杂的物理、化学变化
A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④
答案 D 硅酸盐工业的主要特点是:生产原料一定有含有硅元素的物质;产品的物质类型属于硅酸盐;使物质发生变化的条件是高温;物质变化的类型,既有物理变化,又有多种复杂的化学变化。
4.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引起的颜色变化
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
答案 C 瓷器中含有多种硅酸盐,是混合物,C错误。
5.石墨烯目前是世界上最薄、最坚硬的纳米材料,它是一种透明、良好的导体;石墨烯是由碳原子构成的具有单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳单质新材料,它是构建富勒烯、碳纳米管的基本单元。利用石墨烯可制造晶体管、太阳能电池板等。下列有关石墨烯的说法不正确的是( )
A.石墨烯具有优良的导电、导热性能
B.石墨烯是一种新型无机非金属材料
C.石墨烯与富勒烯的结构相同
D.石墨烯、富勒烯、碳纳米管都是由碳元素组成的
答案 C 石墨烯与富勒烯结构不同,故C不正确。
6.世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士在编写《中国科学技术史》时曾考证说:“中国至少在距今3 000年以前,就已经使用玻璃了。”下列有关普通玻璃的说法不正确的是( )
A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英砂
B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C.普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,是为了防止烧碱与二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口黏结在一起
答案 B 玻璃是混合物,没有固定的熔点,B错误。
7.陶瓷的发明是人类早期科学技术发展史上一个重要的里程碑,现在陶瓷已广泛应用于生活和生产中。
(1)陶瓷不具有的性质是 。
A.可导电 B.耐酸、碱
C.抗氧化 D.耐高温
(2)实验室熔融烧碱样品时一般选用 坩埚。
(3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉质中含有极微量的含Pb、Cd和Sb等元素的有毒金属盐类,为防止中毒,不能长期盛放下列物质中的 。
A.食用植物油B.酱油
C.食醋 D.酒
(4)工业上制备陶瓷的主要原料是 。
答案 (1)A (2)铁 (3)C (4)黏土
解析 (1)陶瓷有抗酸、碱腐蚀,耐高温,绝缘,易成型等特点。
(2)加热时NaOH能与瓷坩埚中的成分SiO2反应而损坏坩埚,所以熔融烧碱时,一般用铁坩埚。
(3)食醋中的醋酸能溶解铅、镉、锑等金属元素。
(4)工业制陶瓷的主要原料是黏土。
8.“试玉要烧三日满,辨材须待七年期”是唐代诗人白居易的名句,下列有关“玉”的说法正确的是( )
A.玉的成分是石灰石
B.玉能与盐酸反应放出CO2
C.玉的熔点较高
D.玉的成分是金刚砂
答案 C 玉有软玉和硬玉两种,软玉和硬玉的成分都是硅酸盐,石灰石成分为碳酸钙,不属于硅酸盐,故A错误;玉的成分都是硅酸盐,不是碳酸盐,与盐酸反应不能放出CO2,故B错误;“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日,说明“玉”的熔点较高,故C正确;金刚砂是人工制成的碳化硅,玉的成分是硅酸盐,故D错误。
9.能在玻璃上进行蚀刻,将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是 ( )
A.烧碱
B.纯碱
C.氢氟酸
D.盐酸
答案 C 二氧化硅能与烧碱反应,但反应缓慢,产生的硅酸钠和二氧化硅难以分离,不能用于蚀刻玻璃,A项错误;纯碱和二氧化硅不反应,不能用于蚀刻玻璃,B项错误;氢氟酸与二氧化硅易反应,产生四氟化硅气体,能用于蚀刻玻璃,C项正确;盐酸和二氧化硅不反应,不能用于蚀刻玻璃,D项错误。
10.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.如图是汽车中的小摆件“苹果花”,它的动力是以Si为原料制作的太阳能电池
B.晶体硅的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
答案 A 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,故A正确;用于制造光导纤维的是二氧化硅,故B错误;氧是地壳中含量最多的元素,故C错误;硅是亲氧元素,在自然界中以化合态形式存在,故D错误。
11.平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作了-20 ℃能发热4 h的智能服饰用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35 m、重量仅为10 kg的熊猫木偶,向世界展现了新时代的中国形象。下列说法不正确的是( )
A.石墨烯是能导热的金属材料
B.铝合金是密度较小的金属材料
C.碳纤维是耐低温的无机非金属材料
D.新型材料种类多、用途广
答案 A 石墨烯是碳的一种单质,属于无机非金属材料,故A错误。
12.(双选)科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示:
容器①中的反应为Si(粗)+3HCl(g) SiHCl3(l)+H2(g);容器②中的反应为SiHCl3+H2 Si(纯)+3HCl,下列说法正确的是( )
A.容器①中的反应HCl作氧化剂
B.该工艺流程的优点是部分物质可循环利用
C.最好用分液的方法分离Si和SiHCl3
D.由①中反应可知Si可与盐酸发生反应
答案 AB 容器①中的反应HCl作氧化剂,A正确;在该工艺流程中,HCl(g)和H2(g)可以循环利用,B正确;固体Si和液体SiHCl3应使用过滤法分离,C不正确;容器①中,Si与氯化氢在高温条件下发生反应,而不是与盐酸反应,D不正确。
13.(双选)青石棉是世界卫生组织确认的一种致癌物质,其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸处理时,还原产物只有NO。下列说法正确的是( )
A.青石棉属于硅酸盐材料
B.青石棉易燃且易溶于水
C.青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为Na2O·5FeO·8SiO2·H2O
D.1 ml Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的稀硝酸作用,至少需消耗6 L 3 ml/L HNO3溶液
答案 AD 青石棉属于硅酸盐材料,故A正确。青石棉不易燃,也不溶于水,故B错误。根据题给信息可知,青石棉中铁元素的化合价有+2和+3两种,根据原子守恒推出其用氧化物的形式可表示为Na2O·3FeO·
Fe2O3·8SiO2·H2O,故C错误。6 L 3 ml/L HNO3溶液中HNO3的物质的量为18 ml;青石棉用稀硝酸处理时,亚铁离子被氧化为铁离子,硝酸被还原为一氧化氮,1 ml Na2Fe5Si8O22(OH)2中含亚铁离子3 ml,根据得失电子守恒,氧化3 ml亚铁离子消耗1 ml HNO3;青石棉中的Na、Fe原子最终都转化为NaNO3、Fe(NO3)3,根据原子守恒,消耗HNO3的物质的量为(2+5×3)ml=17 ml,所以1 ml青石棉共消耗(1+17)ml=18 ml HNO3,故D正确。
14.晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;
Ⅱ.粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HCl SiHCl3+H2;
Ⅲ.SiHCl3与过量H2在1 100 ℃下反应制得纯硅,已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第Ⅰ步制备粗硅的化学方程式为 。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点84.7 ℃),提纯SiHCl3采用的方法为 。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置略去,气密性已检验):
①装置B中的试剂是 ,装置C中的烧瓶需要加热,其目的是 。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是 ,装置D中发生反应的化学方程式为 。
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 。
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 (填字母)。
a.碘水 b.氯水
c.NaOH溶液 d.KSCN溶液
e.Na2SO3溶液
答案 (1)SiO2+2C Si+2CO↑
(2)蒸馏
(3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化
②有固体物质出现 SiHCl3+H2 Si+3HCl
③排尽装置中的空气
④bd
解析 (1)高温下,SiO2和C反应生成Si和CO,反应的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑。
(2)沸点不同的液体可以采用蒸馏的方法进行分离。
(3)①为防止SiHCl3与H2O强烈反应,需要用干燥剂干燥氢气,浓硫酸具有吸水性且不和氢气反应,所以可以作干燥剂;升高温度能使SiHCl3汽化,从而使SiHCl3进入D中和氢气反应。②D中发生反应:SiHCl3+H2 Si+3HCl,Si为固态,所以在装置D中看到的现象是有固体物质出现。③Si是亲氧元素,且SiHCl3在空气中易自燃,为防止Si被氧化和SiHCl3发生自燃,需要排尽装置中的空气。④产品若有Fe单质,用稀盐酸溶解后会产生Fe2+,检验Fe2+的存在需向溶液中加入强氧化剂,然后加入KSCN溶液,这几种物质中氯水具有强氧化性,故选b、d。