人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第三节 无机非金属材料测试题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第三节 无机非金属材料测试题，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列说法不正确的是( )
A. 硅酸钠可用作木材防火剂B. 二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C. 水泥、玻璃、砖瓦都是硅酸盐制品D. 晶体硅可用作半导体材料
2. 下列材料不属于硅酸盐产品的是( )
A. 玻璃B. 水泥C. 光导纤维D. 陶瓷
3. 下列说法中，不正确的是( )
A. 光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
B. 二氧化硅溶于水生成硅酸
C. 石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅
D. 二氧化硅是一种熔沸点很高、硬度很大的氧化物
4. 下列说法正确的是( )
A. 普通玻璃的主要成分可以表示为Na2O·CaO·6SiO2，说明普通玻璃为纯净物
B. 制玻璃的过程中发生反应：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑，说明酸性：H2SiO3>H2CO3
C. 硅酸、二氧化硅、硅酸钠及硅酸盐产品均属于电解质
D. 青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，用氧化物形式可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
5. 化学与生活、生产科技密切相关。下列说法错误的有( )
①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
②航母上拦阻索中的钢丝属于金属材料
③工业生产玻璃、水泥、漂白粉，均需要用石灰石为原料
④碳纤维、合成纤维、光导纤维都属于高分子材料
⑤高温下，工业制硅的反应方程式为C+SiO2Si+CO2
⑥单质硅可用于制取通信芯片
⑦“C919”飞机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂，属于新型无机非金属材料
⑧太阳能发电板的主要材料是SiO2
A. 4个B. 5个C. 6个D. 7个
6. 下列说法正确的是 ( )
A. 工业制水泥、玻璃都要用到石灰石，制水泥、陶瓷都要用到黏土
B. 刚玉、金刚砂、红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝
C. 石英、硅石、水晶、珍珠、玛瑙主要成分都是SiO2
D. 氮化硅陶瓷、光导纤维、石英玻璃都属于新型无机非金属材料
7. 下列说法正确的是( )
①除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
②二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器
③二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
④CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
⑤向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4管口观察到红棕色气体，结论： HNO3分解成了NO2
⑥Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜，将Al箔插入稀HNO3无明显现象
⑦液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封
A. ①③B. ④⑦C. ②③⑥D. ①⑦
8. 高纯单质硅是重要的半导体材料。它的制备流程为
SiO2→高温①CSi(粗硅)→3000C②HClSiHCl3→10000C−11000C③过量H2Si(纯)
下列说法不正确的是( )
A. 步骤①的化学方程式为：SiO2+C=高温Si+CO2↑
B. SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6℃)，通过蒸馏可提纯SiHCl3
C. SiHCl3与H2的反应属于置换反应
D. 高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
9. 下列工业生产中，用石灰石作为原料的是( )
①海水提镁②氯碱工业③制普通玻璃④工业制硫酸⑤制漂白粉⑥冶炼生铁⑦制硅酸盐水泥⑧工业制高纯硅．
A. ①③⑤⑥⑦B. ①②⑤⑦⑧C. ②③④⑤⑥D. ①③⑥⑦⑧
10. 下列关于工业生产的说法中，不正确的是( )
A. 工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含少量杂质的粗硅
B. 在高炉炼铁的反应中，焦炭为铁矿石的还原剂
C. 工业上将粗铜进行精炼，应将粗铜连接电源的正极
D. 生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和纯碱
11. 在玻璃、水泥和高炉炼铁工业生产中，都需要的原料是( )
A. 石灰石B. 纯碱C. 黏土D. 石英
二、非选择题
12. 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)下列物质不属于硅酸盐的是________(填字母)。
A.陶瓷 B.玻璃
C.水泥 D.生石灰
(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_____________，工艺师常用______________________(填物质名称)来雕刻玻璃。
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作________________。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________(填字母)。
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚
C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
(4)工业上常利用反应：2C+SiO2Si+2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是______________________(填化学式，下同)，氧化剂是____________________。
13. (1)Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________。
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
(2)选择合适的试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质)，并写出相应方程式。
①CO2(HCl)____________，离子方程式： ________________________________。
②SiO2(CaO)___________，离子方程式： _________________________________。
(3)高纯度单晶硅可以按下列方法制备：
SiO2Si(粗) SiHCl3Si(纯)
写出步骤①的化学方程式___________________________________________________。
步骤②的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃)，提纯SiHCl3主要操作的名称是_________。
步骤③需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外还可能使产品中混有杂质____________。
14. 化学与生活密切相关，请回答下列相关问题。
(1)太阳能电池板的主要成分是____________________(填名称)，玛瑙手镯的主要成分是____________________(填名称)；
(2)漂白粉的有效成分为____________________(填化学式)；
(3)某样品含有NaCl、KCl，则透过蓝色钴玻璃观察到其焰色为__________色；过氧化钠通常用作防毒面具、潜水艇等的供氧剂，写出其与CO2反应的化学方程式__________；
(4)Na2CO3、NaHCO3是生活中常用的盐，除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体杂质最简单方法为__________，下列试剂可以鉴别Na2CO3、NaHCO3溶液的是__________：
A.NaOH溶液 B.CaCl2溶液 C.Ba(OH)2溶液
15. 工业上以石英砂为原料制取单质硅，其工艺流程图如下：
已知：甲硅烷(SiH4)和甲烷一样，都是无色、无味的可燃性气体。请回答下列问题：
(1)石英砂的主要成分是________(填化学式)。
(2)硅元素在自然界中主要以________(填“化合态”或“游离态”)存在。二氧化硅属于________氧化物(填“酸性”、“碱性”或“两性”)。盛装NaOH等碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因为________(用离子方程式表示)。
(3)“焙烧”时发生的化学方程式为________；“转化”时Mg2Si发生的化学方程式为________。
(4)加热条件下“分解”时，需要在CO2的氛围中进行的原因________。
(5)工业上还可以采用焦炭和二氧化硅在高温下反应制备粗硅，对应的化学方程式为________。
16. 我国考古学家对“南澳一号”沉船进行了考古探索，从沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料——高岭土[Al2Si2O5(OH)x]，可掺进瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8)，在1300 ℃左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。
(1)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.高岭土分子中x=2
B.钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液
C.烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化
D.青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品
(2)在“南澳一号”考古直播过程中，需用高纯度SiO2制造的光纤。下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。
①洗涤石英砂的目的是___________。
②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是___________。
③在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是______________。
④工业上常用纯净石英砂与C在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1，下列说法正确的是___________(填字母)。
A.制造粗硅时的反应为2SiO2+5CSi+SiC+4CO↑
B.在以上流程中，将盐酸改为NaOH溶液，也可达到目的
C.纯净的Si可用于制造光导纤维
D.石英砂与C在高温下可反应生成Si，体现了碳元素的非金属性比硅元素强
17. 工业上以镉铁矿(主要成分为CdO2、Fe2O3、FeO及少量的Al2O3和SiO2)为原料制备溴酸镉[Cd(BrO3)2]的工艺流程如下：
已知：①Cd(SO4)2溶于水
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
(1)镉铁矿在酸浸时，粉碎的目的是________，滤渣1的成分经过提纯，其用途有________(任写1种)。
(2)在溶液Ⅰ中加入CH3OH的过程中，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该过程发生的离子反应方程式为_____________________________________；在溶液Ⅱ中加入H2O2的目的是____________________________________________。
(3)为了达到最佳分离效果，调节pH的范围为________________，滤渣2的主要成分是________________(填化学式)。
(4)利用上述表格中数据，计算常温下氢氧化铝的溶度积Ksp[Al(OH)3]=________________。
(5)在上述流程中，蒸发结晶和过滤过程中，均需用到玻璃棒，其作用分别是________、________。
18. 铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)是提取铝的原料，提取铝的工艺流程如图：
请回答下列问题：
(1)过滤操作需用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还需要______；
(2)流程图中固体B的成分为______，流程图中试剂X为______；
(3)为验证滤液A含Fe3+，可取少量滤液A滴加______溶液，溶液显红色；
(4)通入过量的CO2时发生的化学方程式为______；
(5)现有102t含氯化铝50%的铝土矿，理论上可炼出______t金属铝。
参考答案
金属离子
Al3+
Fe2+
Fe3+
Cd2+
开始沉淀pH(离子初始浓度为0.01 ml·L−1)
4
7.0
2.3
7.2
完全沉淀pH(离子浓度小于10−5mI·L−1)
5.2
9.0
4.1
9.7
题号
核心素养
水平
解答与说明
1
宏观辨识与微观探析
水平1
B
2
宏观辨识与微观探析
水平1
C
3
宏观辨识与微观探析
水平2
B
4
宏观辨识与微观探析
水平2
D
5
宏观辨识与微观探析
水平2
C
6
宏观辨识与微观探析
水平2
A
7
宏观辨识与微观探析
水平1
D
8
宏观辨识与微观探析
水平2
A
9
宏观辨识与微观探析
水平1
A
10
宏观辨识与微观探析
水平3
B
11
宏观辨识与微观探析
水平2
A
12
宏观辨识与微观探析
水平2
(1)D
(2)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；氢氟酸
(3)防火剂；D
(4)C；SiO2
13
宏观辨识与微观探析
水平2
(1)D；
(2)①饱和NaHCO3； HCO3−+H+= H2O+CO2↑ ；
②HCl ；CaO+2H+=Ca2++H2O；
(3)2C+ SiO2 Si+ 2CO↑；蒸馏；SiO2
14
宏观辨识与微观探析
水平2
(1)硅；二氧化硅；
(2)Ca(ClO)2；
(3)紫；2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2；
(4)加热； B
15
宏观辨识与微观探析
水平3
(1)SiO2
(2)化合态； 酸性； SiO2+2OH−=SiO32−+H2O
(3)SiO2+4MgMg2Si+2MgO；Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4
(4)排除空气，防止SiH4燃烧
(5)SiO2+2CSi+2CO↑
16
宏观辨识与微观探析
水平3
(1)CD
(2)①除去石英砂中的NaCl杂质；② SiO2+2OH−=SiO32−+H2O ③增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率； A
17
宏观辨识与微观探析
科学探究与创新意识
水平3
(1)增大接触面积，提高酸浸速率；制光导纤维和石英玻璃、作装饰品等；
(2)3Cd4++CH3OH+H2O=3Cd2++CO2↑+6H+；将Fe2+氧化为Fe3+，从而将其分离；
(3)5.2≤pH