人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料实验活动2 铁及其化合物的性质精练

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料实验活动2 铁及其化合物的性质精练，共9页。试卷主要包含了下列物品或设备，下列材料可能是用玻璃钢制作的是等内容，欢迎下载使用。
5.3    无机非金属材料 练习（解析版）1．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 （ ） ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①② B．②③ C．①④ D．③④【答案】C【详解】①硅元素是地壳中大量存在的元素，是许多种岩石和矿物的基本构成元素之一，故①正确；②水晶主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故②错误；③光导纤维的主要成分是二氧化硅，故③错误；④陶瓷的主要成分是硅酸盐且陶瓷应用极早，故④正确。综上所述，本题正确答案为C。2．工业上利用二氧化硅来制取高纯度的硅（硅含量达99.9%以上），反应过程中不需要用到的反应物是 (    )A．C B．H2 C．CO D．Cl2【答案】C【解析】工业上分三步制取纯硅：SiO2 + 2C Si + 2CO↑Si + 2Cl2SiCl4SiCl4 + 2H24HCl + Si 故反应过程中并不需要CO，选C3．下列关于水泥和普通玻璃工业生产的叙述正确的是①产品都是硅酸盐　②反应条件都是高温　③都用含有硅的物质作原料　④反应原理都是一系列复杂的物理化学变化A．①③ B．①②③ C．①③④ D．①②③④【答案】D【详解】①水泥和普通玻璃产品都是硅酸盐，正确；②反应条件都是高温，正确；③制硅酸盐水泥的原料：石灰石和黏土；制普通玻璃的原料：石英砂、石灰石、纯碱，都用含有硅的物质作原料，正确；④反应原理都是一系列复杂的物理化学变化，正确；4．下列物品或设备：①水泥路桥、②门窗玻璃、③水晶镜片、④石英钟表、⑤玛瑙手镯、⑥硅太阳能电池、⑦光导纤维、⑧计算机芯片所用材料为SiO2或要用到SiO2的是 (　　)A．①②③④⑤⑦ B．全部 C．⑥⑧ D．①②⑦⑧【答案】A【详解】石英、水晶、玻璃的主要成分是二氧化硅，光导纤维是二氧化硅材料，硅电池、硅芯片均是硅单质的用途的体现，陶瓷、砖瓦、玻璃、石棉为硅酸盐材料。所用材料为SiO2或用到SiO2的是：②③④⑤⑦；为硅酸盐的是：①；故答案选C。5．15gSiO2和足量的碳在高温下发生反应：SiO2＋2CSi＋2CO↑。下列叙述中正确的是（     ）A．氧化剂和还原剂的质量之比为1∶2B．SiO2是还原剂C．反应中有6g碳被氧化D．反应中生成了28gCO【答案】C【详解】A．由化合价变化分析：SiO2中硅的化合价为+4价，反应后生成了单质硅，硅的化合价为0价，化合价降低，SiO2是氧化剂，碳的化合价从0价升高到了CO中的+2价，C是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，故A错误；B．SiO2是氧化剂，故B错误；C．15 g SiO2为0.25 mol，需消耗碳6 g，故C正确；D．15 g SiO2为0.25 mol，生成14gCO，故D错误；6．从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是（     ）A．晶体硅被用于计算机芯片，工业制粗硅的反应原理为：SiO2＋CSi＋CO2↑B．合金熔点、硬度都低于成分金属C．中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料D．无色透明的SiO2是制造光导纤维的重要原料【答案】D【详解】A. 晶体硅被用于计算机芯片，工业制粗硅生成CO，反应原理为SiO2+2CSi(粗)+2CO↑，故A错误；B. 合金熔点低于成分金属，硬度高于成分金属，故B错误；C. 中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料，故C错误；D. 光导纤维的成分是二氧化硅，则无色透明的SiO2是制造光导纤维的重要原料，故D正确；7．下列材料可能是用玻璃钢制作的是(　　)①棉纱　②玻璃　③钢材　④滑梯　⑤游乐车　⑥餐桌椅A．①②③B．①②④C．③④⑤D．④⑤⑥【答案】D【详解】棉纱的主要成分是天然纤维，故选项中有①不可选，选项A、B项被排除。选项C、D中皆无②，无需分析。③钢材是铁制品，与玻璃钢无关，选项中有③的不可选，选项C被排除。8．高纯度单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”。它可以按下列方法进行制备：SiO2Si(粗) SiHCl3Si(纯)。下列说法正确的是(　　)A．反应①的化学方程式为SiO2＋CSi＋CO2↑B．反应①②③中每生成或消耗1 mol Si，转移4 mol电子C．二氧化硅与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应D．SiHCl3(沸点31.8 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3【答案】D【详解】A．二氧化硅与C在高温条件下反应生成Si和CO，不是二氧化碳，故A错误；B．反应①中每生成1 mol Si转移4 mol电子，而SiHCl3中Si的化合价是＋2，所以反应②③中每消耗或生成1 mol Si，转移2 mol电子，故B错误；C．二氧化硅与硅都可以与氢氟酸反应，故C错误；D．SiHCl3与SiCl4的沸点相差较大，所以可通过蒸馏除去SiCl4，故D正确。9．下列物品或设备的成分中含有二氧化硅的是(　　)①门窗玻璃　②水晶镜片　③石英钟表　④玛瑙首饰　⑤硅太阳能电池　⑥光导纤维　⑦计算机芯片A．①②③④⑥ B．全部 C．⑤⑦ D．①②⑥⑦【答案】A【详解】①门窗玻璃中含有SiO2、Na2SiO3、CaSiO3，①符合题意；②水晶镜片主要成分是SiO2，②符合题意；③石英钟表主要成分是SiO2，③符合题意；④玛瑙首饰主要成分是SiO2，④符合题意；⑤硅太阳能电池主要成分是Si，⑤不符合题意；⑥光导纤维主要成分是SiO2，⑥符合题意；⑦计算机芯片的主要成分是Si，⑦不符合题意；10．在生产和生活中应用的化学知识正确的是A．玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品B．晶体硅是在通信工程中制作光导纤维的主要原料C．碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂D．发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔【答案】D【详解】A．水晶成分为二氧化硅是氧化物，不属于硅酸盐，故A错误；B．二氧化硅具有良好的光学特性，是制作光导纤维的主要原料，故B错误；C.碳酸钠碱性较强，具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，可以用碳酸氢钠治疗，故C错误；D．碳酸氢钠不稳定，受热分解生成二氧化碳，能使焙制出的糕点疏松多孔，常用于食品发酵剂，故D正确；11．(1)材料是人类赖以生存的物质基础，是人类社会进步的里程碑。①下列属于硅酸盐材料的是________(填字母，下同)。a. 青花瓷　　　　　　b.  青铜　　　　　　　c. 沥青②为防止钢铁器件腐蚀，下列举措不合理的是________。a. 表面镀锌　  b.  使用不锈钢　  c. 表面附着铜片③制造玻璃和水泥的主要原料中，均用到的原料是________。a. 石灰石  b. 纯碱  c. 黏土(2)某品牌食品调料标签的一部分如下图。①配料中的大量氨基酸态氮来源于黄豆中的蛋白质发生________反应得到。②小麦粉中的主要营养物质是________。③配料中，属于着色剂的是______；属于甜味剂的是__________；属于防腐剂的是______。(3)绿色发展、低碳发展和循环发展是生态文明建设的基本途径。①从源水处理成自来水，常需加入明矾、活性炭处理以及通氯气处理等，其中通氯气处理的作用是___。②目前我国空气质量检测体系包括：PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO六项指标。六项指标中对雾霾天气的形成有促进作用、雾霾天气又能进一步加剧其积聚颗粒物的是__________；引起酸雨的气体为SO2和___；煤中加入适量的石灰石可以减少燃煤产生的SO2，发生反应的化学方程式为____________。③用二氧化碳生产化工产品，有利于二氧化碳的大量回收。CO2和H2在催化剂及高温、高压条件下可以合成乙醇，该反应的化学方程式为_________________________________。【答案】a    c    a    水解    淀粉    焦糖色    三氯蔗糖    苯甲酸钠    消毒杀菌    【答题空10】PM2.5    NO2    2SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO2    2CO2＋6H2CH3CH2OH＋3H2O    【解析】(1) ①青花瓷是黏土煅烧而成的，属于硅酸盐产品，故a正确；青铜是合金，所以b错误；沥青属于有机烃类化合物，故c错误。正确答案为a； ②a、在钢铁器件表面镀锌，由于锌比铁活泼，所以锌被腐蚀而保护了钢铁，故a合理；b、由于不锈钢不易被腐蚀，故b合理；c、在钢铁器件表面附着铜片，由于铁比铜活泼，所以加快了钢铁的腐蚀，故c不合理。正确答案为c；③工业上生产玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英，生产水泥的原料是石灰石和黏土，所以二者都用到的原料是石灰石，即正确答案为a；(2) ①蛋白质水解的最终产物是氨基酸，所以配料中的大量氨基酸态氮来源于黄豆中的蛋白质发生水解反应得到；②小麦粉中的主要营养物质淀粉，因淀粉经水解最终产物为葡萄糖；③分析配料中的物质可知，焦糖色是有颜色的物质，属于着色剂；三氯蔗糖具有甜味，所以属于甜味剂；苯甲酸钠具有防腐性能，所以属于防腐剂；(3) ① 氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性，可以起到杀菌消毒作用，所以常用于自来水的消毒杀菌；②这六项指标中对雾霾天气的形成有促进作用、雾霾天气又能进一步加剧其积聚颗粒物的是PM2.5；引起酸雨的气体为SO2和NO2；在煤的燃烧时，石灰石分解生成CaO和CO2，CaO属于碱性氧化物，可与酸性氧化物SO2反应生成CaSO3，CaSO3又容易被氧化为CaSO4，从而减少燃煤产生的SO2，发生反应的化学方程式为2SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO2；③根据题目叙述可知，反应物为CO2和H2，生成物为乙醇，所以反应的化学方程式为2CO2＋6H2 CH3CH2OH＋3H2O。12．硅在无机非金属材料中，扮演着主要角色，请利用相关知识回答下列问题：(1)硅有非常重要的用途，请写出其中的一种：_________________________________。(2)古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是________。A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．x等于6D．易溶解于强酸和强碱(3)工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下：①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行，写出该反应化学方程式：________________。②SiCl4极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，推测书写其水解的化学方程式为____________________。③在流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，有关物质的沸点数据如下表，分离SiCl4和其他杂质的方法为________。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/℃235557.631.88.2－30.4－84.9－111.9 【答案】制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等(回答其中一种即可)    D    2C＋SiO22CO↑＋Si    SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl    蒸馏(精馏)    【详解】(1)硅位于金属和非金属分界线附近，常用作半导体材料，为无机非金属材料的主角，计算机芯片的主要成分为单质硅，太阳能电池的主要成分是硅单质，所以硅可制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等，
因此，本题正确答案是：制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等；
(2)A. 硅酸盐用氧化物形式表示时，书写顺序为：活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸铜钡用氧化物形式表示：，所以A选项是正确的； 
B.硅酸盐性质均比较稳定，不容易褪色，所以B选项是正确的；
C. 在硅酸铜钡中的铜元素化合价为+2，硅元素化合价为+4，氧元素的化合价为-2价，钡元素的化合价为+2价，则由化学式为，根据化合物中正负化合价的代数和为0可得：，计算得出x=6，所以C选项是正确的；
D. 是瓷器的一种颜料，瓷器耐酸耐碱耐腐蚀，所以不与强酸、强碱反应，故D错误；因此，本题正确答案是：D；
(3)①石英砂的主要成分是二氧化硅，制备粗硅发生置换反应， 2C＋SiO22CO↑＋Si；②水解生成硅酸和氯化氢，反应的方程式为： SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl，因此，本题正确答案是： SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl；
③利用沸点的不同提纯属于蒸馏，(沸点57.6℃)中含有少量 (沸点33℃)和 (离子化合物沸点很高)， (沸点8.2℃)、 (沸点-30.4℃)、因为沸点差别较大，可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质，因此，本题正确答案是：精馏(或蒸馏)。