高中人教版 (2019)第三节 无机非金属材料测试题

这是一份高中人教版 (2019)第三节 无机非金属材料测试题，共9页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
第三节 无机非金属材料  同步课时训练学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题(共40分)1、(4分)光导纤维的应用使人们可以在家中坐享“互联网+”带来的变革与实惠，下列物质中可以用来生产光导纤维的是(   )
A.钛合金 B.二氧化硅 C.晶体硅 D.氧化铝2、(4分)“龙芯一号”的问世填补了我国电脑芯片制造史上的一项空白。用硝酸与氢氟酸的混合液作制作芯片的刻蚀液，发生的反应为。下列有关叙述正确的是(   )A.电脑芯片的主要成分为，具有良好的光学性能B.实验室中，可用玻璃仪器密封保存氢氟酸C.在该反应中，作还原剂，被氧化为D.该反应转移电子时，生成3、(4分)硅在自然界只以化合态形式存在，如铁矿石中的硅元素主要以脉石（）的形式存在。炼铁时为了除去脉石，向炼铁高炉中加入石灰石。该过程不可能涉及的化学反应是(   )A.B.C.D.4、(4分)太空航天器常穿上用新型陶瓷材料制成的“外衣”，在穿越大气层时，能克服“热障”安全返回地面，这种外衣主要利用了材料的(   )A.绝缘性好 B.密度大 C.耐高温和隔热性好 D.硬度大5、(4分)现有按等物质的量混合而成的硅、铝混合物，取两份等质量的混合物分别与足量的盐酸、 NaOH溶液发生反应，产生的质量之比是(   )A.3:4 B.3:7 C.1:1 D.2:36、(4分)已知反应：。将适量纯硅粉与纯钠按一定比例混合加入足量水中，固体恰好完全反应，转移电子0.3mol。硅与钠的质量比用X表示，收集到的气体体积为L（标准状况下）。下列结果正确的是(   )选项ABCD14:231:22:114:233.364.484.486.72A.A B.B C.C D.D7、(4分)我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”（主要成分为硅）的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列有关单质硅的叙述正确的是(   )A.晶体硅具有金属光泽，能导电，故晶体硅属于金属材料B.硅在常温下即可与HF、NaOH溶液反应，说明硅的化学性质很活泼C.晶体硅是良好的半导体材料，但是它的价格昂贵，提炼工艺复杂，不能广泛使用D.加热到一定温度，硅能与氧气、氯化氢反应8、(4分)随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，无机非金属材料成为高新技术领域的重要材料。下列说法不正确的是(   )A.很多硅酸盐产品中每个Si原子与4个O原子结合B.水晶项链和石英钟均使用了二氧化硅C.工业上利用硅的高熔点通过物理方法制得高纯硅D.碳纳米管比表面积大、强度高，可用于生产传感器9、(4分)2021年4月9日，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将试验六号03星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。试验六号03星采用太阳能电池板提供能量，下列可用作太阳能电池板的核心材料的是(   )A.二氧化硅 B.硅 C.四氧化三铁 D.铝合金10、(4分)SiC陶瓷基复合材料是以SiC陶瓷为基体与高强度、高弹性纤维复合的一类复合材料，具有耐磨、相对重量较轻、抗腐蚀等特点。下列相关说法不正确的是(   )A.SiC陶瓷具有耐高温、抗腐蚀等优异性能B.SiC陶瓷基复合材料的韧性比SiC陶瓷的高C.SiC陶瓷基复合材料不具有SiC的化学性质D.SiC陶瓷基复合材料具有耐高温性能二、填空题(共30分)11、(15分)晶体硅是一种重要的非金属材料，有科学家认为硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。（1）工业上生产纯硅的工艺流程如下：石英砂的主要成分是，在制备粗硅时，焦炭的作用是________（填“氧化剂”或“还原剂”）；在该反应中，若消耗了3.0g，则转移电子的总数为________（设为阿伏加德罗常数的值）。（2）某实验室利用（沸点33.0℃）与过量在1000~1100℃反应制得纯硅。已知能与强烈反应，在空气中易自燃。装置如图所示（热源及夹持装置略去）。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为检验产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂有______________（填字母）。a.碘水b.氯水c.溶液d.KSCN溶液12、(15分)碳和硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。（1）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上制备高纯硅通常第一步是利用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，则该反应的化学方程式是__________。（2）某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验），实验操作步骤如下：步骤Ⅰ：打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加浓盐酸。步骤Ⅱ：A中看到白色沉淀时，关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，关闭活塞a。提示：硅酸在水中为白色胶状沉淀。①通过步骤I知浓盐酸具有的性质是________（填字母）。A.挥发性B.还原性C.氧化性D.酸性②C装置中的试剂X是________（填化学式），D中试剂瓶中的现象是________。③该同学用图中所示装置进行实验验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱的理论依据是________。三、实验题(共30分)13、(15分)某实验小组设计了如下装置探究焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分。已知：溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为（产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊）。（1）实验时要通入足够长时间的，其原因是___________。（2）装置B的作用是___________。（3）装置C、D中所盛试剂分别为___________、___________，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则反应的化学方程式为___________。（4）该装置的缺点是___________。（5）资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。取18g和8.4g焦炭充分反应后收集到的气体在标准状况下的体积为13.44L，假设气体产物只有CO，固体产物只有Si引和SiC，则Si和SiC的物质的量之比为___________。14、(15分)金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。
（1）一定条件下，Na与可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的的实验操作名称为       。推测该反应的类型为         （填字母序号）、A.分解反应
B.置换反应
C.氧化还原反应
D.离子反应
（2）已知:。在高温电炉中碳和反应可制得，同时生成CO，其粗产品中杂质为Si和
①请写出电炉中所发生反应的化学方程式:           。每有1  mol  SiC生成时，转移电子的物质的量为                  。
②现将20.0 g SiC粗产品加入过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得siC固体11.4g，将滤液稀释到1L，则硅酸盐的物质的量浓度为             。  （3）下列关于金刚石、SiC和单质Si的说法不正确的是           （填字母序号）
A.金刚石、SiC和单质Si都属于无机非金属材料。
B.金刚石和石墨、晶体硅和无定形硅分别互为同素异形体C.金刚石和单质硅都是良好的半导体材料
D.金刚石、SiC和Si晶体结构类似
参考答案1、答案：B解析：A.钛合金为金属材料，不能生产光导纤维，故A不选；B.二氧化硅对光具有良好的全反射作用，可用来生产光导纤维，故B选；C.晶体硅为常见的半导体材料，故C不选；D.氧化铝为金属氧化物，不能生产光导纤维，故D不选；故选：B。2、答案：C解析：3、答案：B解析：向炼铁高炉中加入石灰石，高温下石灰石首先分解产生CaO和，A不符合题意；反应过程中没有硅单质，B符合题意；生成的可与碳反应提供一部分还原剂CO，C不符合题意；生成的生石灰（碱性氧化物）可与（酸性氧化物）反应实现高炉造渣，D不符合题意。4、答案：C解析：因为航天器在穿过稠密的大气层返回地球的过程中与大气剧烈摩擦，产生高温，为了防止烧毁航天器，这种材料应具备耐高温的特点，同时还要防止舱内温度过高对宇航员产生危险，所以这种材料还应具备隔热性好的特点。综上所述可知，C项符合题意。5、答案：B解析：硅、铝均能与NaOH溶液反应，铝能与盐酸反应而硅不能，利用得失电子守恒原理进行分析，产生的质量之比为3:7。6、答案：A解析：依题意，发生的反应为①、②，固体恰好完全反应，则。根据得失电子守恒可得，反应①中，，反应②中，，则，在标准状况下的体积为3.36L。7、答案：D解析：晶体硅属于非金属材料，A项错误；硅原子最外层有4个电子，既不易失电子又不易得电子，故硅的化学性质并不活泼，B项错误；晶体硅的提炼工艺不复杂，价格也不高，是应用最为广泛的半导体材料，C项错误；加热到一定温度，硅能与氧气、氯化氢反应，D项正确。8、答案：C解析：很多硅酸盐中每个Si原子与4个O原子结合，构成硅氧四面体，A项正确；水晶和石英的主要成分均为二氧化硅，B项正确；工业上由反应可以制得粗硅，若要制得高纯硅，需继续利用化学方法进行提纯，C项错误；碳纳米管比表面积大、强度高，可用于生产传感器，D项正确。9、答案：B解析：硅是良好的半导体材料，可用作太阳能电池板的核心材料，B项正确。10、答案：C解析：SiC陶瓷具有耐高温、抗腐蚀等优异性能，A正确；复合材料具有两种材料的优点，SiC陶瓷基复合材料是以SiC陶瓷为基体与高强度、高弹性纤维复合的一类复合材料，所以SiC陶瓷基复合材料的韧性比SiC陶瓷的高，故B正确；复合材料具有各自的化学性质，SiC陶瓷基复合材料具有SiC的化学性质，C错误；SiC具有优异的耐高温性能，则SiC陶瓷基复合材料具有耐高温性能，D正确；故选C。11、答案：（1）还原剂；或（2）①浓硫酸；使滴入烧瓶中的汽化；②有周体物质生成；；③bd解析：（1）根据流程可知，焦炭与行英砂反应的化学方程式为，碳元素化合价升高，焦炭作还原剂；参加反应，转移4mol电子，反应中消耗了3.0g，，则转移0.2mol电子。（2）①能与强烈反应，需要用浓硫酸干燥氢气；加热C中的烧瓶是为了使滴入烧瓶中的汽化；②装置D中有硅单质生成，即有固体物质生成。此反应为；③亚铁离子的检验通常用的方法是先向溶液入KSCN溶液，溶液不变红，再加入水，溶液变红，即可确定含有亚铁离子，故选b、d。12、答案：（1）（2）①AD；②；有白色胶状沉淀产生；③非金属元素的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，则元素非金属性越强解析：（1）石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，该反应的化学方程式是。（2）①步骤I是浓盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，挥发的HCl进入硝酸酸化的硝酸银溶液中，HCl会和反应生成AgCl色沉淀：，此反应为复分解反应。在整个实验过程中，浓盐酸体现了挥发性和酸性。②C装置中的试剂X是饱和溶液，目的是除去挥发的HCl。D中试剂瓶中的现象是有白色胶状沉淀产生。③该同学用题图中所示装置进行实验验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱的理论依据是非金属元素的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，侧元素非金属性越强。13、答案：（1）排出装置内的空气，避免空气对实验产生干扰（2）作安全瓶，防止C中液体倒流入A中（3）澄清石灰；溶液；（4）没有CO尾气吸收装置（5）2:1解析：（1）因加热条件下碳会与装置中的氧气反应，所以要先通入将装置中的空气排净。（2）根据装置图可知，装置B可以作安全瓶，防止C中液体倒流入A中。（3）碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，装置C用来检验二氧化碳，装置D用来检验一氧化碳，所以装置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明反应既有二氧化碳生成又有一氧化碳生成，经检测两气体产物的物质的量相等，即，根据原子守恒可写出反应的化学方程式。（4）一氧化碳有毒，而该装置没有尾气吸收装置。（5）18g的物质的量为0.3mol，8.4g焦炭的物质的量为0.7mol，生成的CO为0.6mol，故反应中生成的SiC为0.1mol，由硅原子守恒可知生成的单质硅为0.2mol，故。14、答案：（1）过滤   BC；（2）① ②0.17mol/L ；（3）C解析：（1）金刚石是不溶于的固体，是液体，将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤；Na还原反应生成C和NaCl，该反应属于置换反应，也是氧化还原反应。（2）①在高温电炉中C和反应可制得SiC，同时生成CO，反应的化学方程式为；反应中C的化合价一部分由0价升高为＋2价，一部分由0价降低为4价，每有1  mol  SiC生成时，转移电子4mol ②根据SiC粗品中杂质为Si和，而Si能与NaOH溶液反应生成氢气:，根据生成的氢气的物质的量为0.1mol，故Si与氢氧化钠溶液反应生成的硅酸钠的物质的量为0.05mol；20.0g SiC粗产品中的物质的量，而能溶于NaOH溶液:，可知0.12  mol 生成的硅酸盐的物质的量为0.12mol，故所得溶液中的硅酸钠的物质的量共为0.17mol，溶液中硅酸盐的浓度。（3）无机非金属材料是以某些元素的单质、氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，金刚石、SiC和单质Si都属于无机非金属材料，故A正确；金刚石和石墨都是碳元素的单质、晶体硅和无定形硅都是硅元素的单质，它们分别互为同素异形体，故B正确；金刚石不能导电，属于绝缘体，单质硅是良好的半导体材料，故C错误；金刚石、SiC和Si都是原子晶体，在晶体中均存在四面体结构，晶体结构类似，故D正确。