化学必修 第二册第三节 无机非金属材料巩固练习

无机非金属材料巩固练习

一、单选题

1．以下六种饱和溶液①Ba(NO3)2  ②Ca(OH)2  ③Na2SiO3  ④Na[Al(OH)4]⑤Na2CO3⑥NH3和NaCl，分别持续通入CO2，最终得到沉淀或析出晶体的是(　　)

A．①③④⑥       B．②③④⑥         C．③④⑤⑥        D．②③④⑤

【答案】C

2．被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟荣获2009年诺贝尔化学奖。下列叙述中不正确的是

A．SiO2是生产光导纤维和粗硅的主要原料

B．SiO2与CO2都属于酸性氧化物，都能与碱反应

C．SiO2与CO2都能与水反应生成相应的酸

D．水晶的主要成分是SiO2

【答案】C

3．下列表述正确的是（    ）

①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅

②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐

③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料

④夏天到了，游客佩戴由涂加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛

⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能

A．①②④ B．②④ C．③④⑤ D．③⑤

【答案】D

4．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（　　）

A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水

B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀

C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2

D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀

【答案】B

5．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。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

下列说法正确的是 (　　)

A．自然界中存在大量的单质硅

B．步骤电弧炉中的化学方程式为SiO2＋CSi＋CO2↑

C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应

D．SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3

【答案】D

6．下列关于硅及其化合物的说法不正确的是(　　)

A．硅在电子工业中，是重要的半导体材料

B．盛放氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的玻璃瓶

C．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，既能与水反应，又能与氢氧化钠溶液反应

D．除去二氧化硅中混有的碳酸钙可加入适量的稀盐酸后过滤

【答案】C

7．澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4 000个碳原子，直径约6～9 nm，在低于－183 ℃时，泡沫具有永久磁性，下列叙述正确的是(　　)

A．“碳纳米泡沫”与石墨互为同位素

B．把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中，能产生丁达尔效应

C．“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物

D．“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同

【答案】B

8．在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是（    ）

①焦炭    ②纯碱    ③碳酸钙    ④氢氟酸    ⑤高氯酸    ⑥氢氧化钾    ⑦氧化钙⑧    氮气

A．③⑤⑦⑧ B．⑤⑦⑧ C．⑤⑧ D．⑤⑦

【答案】C

9．2013年2月，俄罗斯境内有大量陨石坠落，经化学分析，陨石中游离态的铁含量约为10%，此外还有橄榄石（Fe2SiO4）、亚硫酸盐等成分，下列有关说法正确的是

A．此陨石是一种纯度较高的硅酸盐矿石

B．此陨石具有耐酸碱的特性

C．陨石中含有游离态的铁是因为在外太空中铁的活性比地球上铁的活性低

D．橄榄石中Fe为+2价

【答案】D

10．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导致的颜色变化

B．氧化铝陶瓷属于无机非金属材料

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

11．下列物质间的转化不能一次完成的是(　　)

A．Si→SiO2                    B．CO2→C              C．SiO2→H2SiO3                 D．SiO2→Na2SiO3

12．金刚砂(SiC)可由 SiO2 和碳在一定条件下反应制得，在反应方程式为 SiO2+3C SiC+2CO↑中，下列有关制造金刚砂的说法中正确的是

A．该反应中的氧化剂是 SiO2，还原剂为 C

B．该反应说明了C 的还原性小于SiC

C．该反应中转移的电子数为 12e-

D．该反应中的还原产物是 SiC、氧化产物是 CO，其物质的量之比为 1:2

【答案】D

13．下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥浓HNO3。其中在一定条件下能与SiO2反应的有(    )

A．①③④⑤          B．②③⑥               C．①②⑥             D．全部

【答案】A

14．陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一。下列有关说法正确的是

A．陶瓷坩埚可用于熔融烧碱

B．陶瓷是由黏土和石灰石烧结而成

C．“雨过天晴云破处”所描述的汝窑瓷器青色，来自氧化铁

D．制青花瓷胎体的原料高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，其组成可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O

【答案】D

15．石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它是一种透明、良好的导体；石墨烯是由碳原子构成的单层二维蜂窝状晶格结构（如图所示）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．石墨烯是一种新型的无机非金属材料

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

16．光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是（    ）

A．二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸

B．用二氧化硅和焦炭制取单质硅时，当生成气体（标准状况下）时，得到硅

C．二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆

D．二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温条件下发生反应

【答案】D

17．下列关于硅的说法不正确的是（     ）

A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体

B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料

C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应

D．当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应

【答案】C

18．下列哪些材料是新型无机材料（）

①氧化铝陶瓷②氮化硅陶瓷③碳化硅陶瓷④氮化铝陶瓷

⑤氮化钛陶瓷⑥硅化硼陶瓷⑦二硅化铜陶瓷

A．①②③ B．①③④⑤ C．①⑤⑥ D．全部

【答案】D

19．某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。某课外兴趣小组对X进行如下实验探究：

下列说法正确的是（   ）

A．12.8g固体可能为Fe2O3 B．混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2

C．Fe2O3、Cu的物质的量之比为1:1 D．m＞24.8

【答案】D

20．美、德两国成功合成具有化学特性的氢铝化合物(AlH3)n，关于氢铝化合物的推测不正确的是 ( )。

A．氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气

B．氢铝化合物中铝显＋3价，氢显－1价

C．铝与水蒸气在高温下反应可生成氢铝化合物

D．氢铝化合物具有强还原性

【答案】C

21．现有Fe、Al、Si三种单质的混合物，取一半投入足量的NaOH溶液中，将剩余的一半投入足量的稀硫酸中，若经测量两次实验产生的气体质量相等，则原混合物中Fe、Al、Si三种单质的物质的量之比可能为（　　）

A．6：4：3 B．1：1：1 C．2：3：4 D．3：7：6

【答案】A

22．下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是(  )

A．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中

B．反应①Na2SiO3+H2O+CO2═Na2CO3+H2SiO3↓，反应②Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生

C．普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料

D．祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeO·Al2O3·6SiO2

【答案】D

23．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”。这种材料可以按下列方法制备：

SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)，下列说法正确的是(　　)

A．步骤①的化学方程式为SiO2＋CSi＋CO2↑

B．步骤①、②、③中每生成或反应1 mol Si，转移4 mol电子

C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应

D．SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3

【答案】D

24．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

25．化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是（  ）

A．A B．B C．C D．D

【答案】B

26．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高纯度的硅单质是良好的半导体材料

④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料

⑤水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂

⑥二氧化硅是一种原子晶体，用作光纤以及电脑芯片

A．①②③④ B．②③⑤⑥ C．①③④⑤ D．②③④⑤

【答案】C

二、实验题

27．某实验小组设计了如图所示装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物进行探究。

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，使溶液变浑浊）。

(1)实验时要长时间通入，其目的是__________________________________________________。

(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，则该反应的化学方程式为__________________________。

(4)该装置的缺点是__________________________________________________。

【答案】排尽装置内的空气，避免空气中的、，水蒸气对实验产生干扰    作安全瓶，防止倒吸    澄清石灰水    溶液        无尾气吸收装置   

三、填空题

28．含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料—光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。

（1）在元素周期表中，A位于第____族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为____________，A与B在原子的电子层结构上的相同点是______。

（2）易与C发生化学反应的酸是__________，反应的化学方程式是_____________。

（3）将C与纯碱混合高温熔融时发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将少量的E通入D的水溶液中，生成含A的化合物F。

①分别写出生成D和F的化学反应方程式：_______________，_________________。

②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_________

A．普通玻璃坩埚        石英玻璃坩埚       铁坩埚

【答案】ⅣA        最外层均有4个电子    氢氟酸                AB   

29．请回答下列生活中的化学常识：

(1)建筑用的红砖显红色是因为含___________；制造光伏电池的材料是____________；自来水不可以用来配制硝酸银溶液，原因是______________。

(2)呼吸面具中常用__________作为制取氧气的原料，生成氧气时发生的化学反应方程式为_____________________（写出一个即可）。

【答案】Fe2O3    单质硅    自来水用氯气消毒后会产生氯离子，配制AgNO3溶液时易产生AgCl白色沉淀从而使药品变质    Na2O2    2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑)   

四、计算题

30．无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料并称为三大材料，是发展高新技术的基石，在未来科技发展中发挥着重要的作用。

（1）Nierite是一种高熔点高硬度的陶瓷材料。Nierite的摩尔质量为140 g/mol，其中硅元素的质量分数为60%。已知1 mol NH3与足量的SiCl4充分反应后可得到35 g Nierite与3 mol HCl气体。Nierite的化学式为___________。

（2）K金是常见的贵金属材料，除黄金外，还含有银、铜中的一种或两种金属。为测定某18K金样品的组成，将2．832 g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中，固体全部溶解后，收集到NO2和N2O4的混合气体224 mL（折算至标准状况，下同），将该混合气体与84 mL O2混合后缓缓通入水中，恰好被完全吸收。

填写该18K金的成分表（精确至0．01%，若不含该金属则填0）。

【答案】Si3N4    11．44%