人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料课时训练

5.3无机非金属材料同步练习-人教版高中化学必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．“一带一路”是跨越时空的宏伟构思，赋予古丝绸之路崭新的时代内涵。下列古丝绸之路的商品的主要成分不属于有机物的是

A．丝绸 B．茶叶 C．陶瓷 D．香料

2．根据陈述的知识，类推得出的结论正确的是

A．磷在足量氧气中燃烧生成一种氧化物，则碳在足量氧气中燃烧也生成一种氧化物

B．稀硝酸能将木炭氧化成二氧化碳，同理稀硫酸也能将木炭氧化成二氧化碳

C．CO2与SiO2化学式相似，则CO2与SiO2的物理性质也相似

D．NaHCO3、(NH4)2CO3固体受热后均能生成气体，则Na2CO3固体受热后也能生成气体

3．化学与生活、生产、科技息息相关，下列叙述正确的是

A．中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料

B．“人造太阳”的核燃料是氘、氚，、互为同素异形体

C．制造矢量发动机使用含铼(Re)合金材料，该合金熔点比成分金属高

D．制紫砂壶等陶瓷茶具的主要原料是纯碱、石灰石、石英砂

4．下列有关材料的叙述中，错误的是

A．合金具有许多优良的物理、化学或机械性能

B．硅单质是光导纤维的主要成分

C．硅酸盐产品有陶瓷、玻璃、水泥等

D．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料制成的

5．2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。我国科学家研制出了新型“连续纤维增韧”航天服材料，该材料由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成。下列说法正确的是

A．该材料的主要成分是碳化硅和纤维素

B．该材料硬度大，且有固定的熔点

C．该材料抗氧化、耐高温、易脆

D．碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料

6．某溶液中加入过量盐酸有沉淀产生，过滤后向滤液中加入过量氨水又有沉淀产生，下列溶液中不符合此条件的是

A．Ag+、Al3+、K+ B．、、K+

C．Ag+、Fe2+、Na+ D．Ag+、Ba2+、Na+

7．下列说法不正确的是

A．液氨汽化时吸收大量的热，工业上可用作制冷剂

B．工业上铁的冶炼通常用石灰石除去铁矿石中的二氧化硅

C．陶瓷、砖瓦、玻璃、水泥等都是硅酸盐产品

D．工业接触法制硫酸中，用水吸收 SO3 获得硫酸

8．化学与生活、科技、医药、工业生产均密切相关，下列描述不正确的是

A．小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂，也是治疗胃酸过多的一种药剂

B．“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆，其太阳能电池帆板的材料是二氧化硅

C．《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，该方法应用了焰色反应

D．玻璃是由石灰石、石英砂、纯碱为原料烧制而成的

9．下列物质性质与应用对应关系正确的是

A．氨气具有还原性，可用作制冷剂

B．Na2O2呈浅黄色，可用作潜水艇中的供氧剂

C．二氧化硅能与氢氟酸反应，可用于制光导纤维

D．明矾水解形成Al(OH)3胶体，可用作水处理中的净水剂

10．下列说法正确的是

A．水晶、玻璃、石英砂的主要成分都是硅酸盐

B．单质硅可以用于计算机芯片和光导纤维

C．唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料属于无机非金属材料

D．硅的化学性质不活泼，不与任何物质反应

二、填空题

11．化学与社会发展以及人们生活质量的提高有着密切的关系。回答下列问题：

(1)Na2O2常用于解决潜艇的供氧问题。CaO2与Na2O2性质相似，常用于解决鱼塘缺氧问题，其反应原理用化学方程式表示为           ，不用Na2O2解决该问题的原因是           (从与水反应生成物的性质考虑)。

(2)NaHCO3的俗名为           ，其水溶液呈碱性，常用于处理食品生产中面粉过度发酵产生的有机酸(有机酸的化学式用HA表示)，又能使面食疏松多孔，有关反应的化学方程式为           。

(3)2020年新冠肺炎病毒全球肆虐，NaClO、K2FeO4均是效果较好的消毒剂，NaClO久置于空气中失效的原因是①           (用化学方程式表示)；

②2HClO2HCl+O2↑。

(4)咸阳市区地铁一号线3期工程正在紧张建设中，在施工中要使用各种材料。

①建设中需要大量的水泥，生产水泥的主要原料有石灰石和           (填字母)。

a.黏土b.纯碱c.石英

②目前国内地铁车辆主要采用的是不锈钢车体。下列有关不锈钢的叙述正确的是           填字母)。

a.属于合金b.在空气中耐腐蚀c.韧性和耐磨性差

12．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。

(1)可用于制作计算机芯片和太阳能电池的是       (填化学式，下同)，光导纤维的主要成分是       。

(2)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为       。

(3)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式：       。

(4)高纯度单晶硅可以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3 Si(纯)。写出步骤①的化学方程式：       。

13．(1)SiO2在自然界中广泛存在，它是制备现代通讯材料   (写该材料名称)的主要原料；以SiO2为原料，在工业上制备单质粗硅的化学方程式为   ；在常温下，SiO2可与一种酸发生反应，该反应的化学方程式为   。该反应的重要应用是  。

(2)在一定体积的18mol/L的浓硫酸加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积   (填“大于”“小于”或“等于”)100mL。若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液)，则该反应的离子方程式  。

(3)根据下图操作及现象推断酸X为  。

14．现有A．纯碱 B二氧化硅 C二氧化硫 D 熟石灰 E 三氧化二铁．

请你根据已有的知识，选择合适的物质，用字母代号填空：

（1）能形成酸雨的是          ；

（2）光纤制品的成分是          ；

（3）属于碱的是          ；

（4）红棕色固体是          ．

15．矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中的一部分生成的。此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2作用的过程。例如，钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，此反应的离子方程式为2KAlSi3O8＋2H2CO3＋5H2O=2K＋＋2HCO＋4H2SiO3＋Al2Si2O5(OH)4。

(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式：

①KAlSi3O8                                                     。

②Al2Si2O5(OH)4                                                。

(2)这个反应能够发生的原因是                                         。

16．化学与社会、生活、生产紧密联系，按要求回答下列问题：

(1)过氧化钠能与二氧化碳反应，常作为呼吸面具或潜水艇中的供氧剂，发生反应的化学方 程式是：           。

(2)小苏打每片含 0.504gNaHCO3，两片小苏打片能中和胃酸中的 H＋的物质的量是           mol。

(3)中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物，其化学式为   BaCuSi4O10，也可写成             (用氧化物的形式表示)；SiO2 是硅酸盐玻璃主要成分， 盛放 NaOH 溶液的试剂瓶若用玻 璃 瓶 塞 容 易 形 成 黏 性 的 硅 酸 盐 而 无 法 打 开 ，发 生 反 应 的化学方程 式 是 ：           。

(4)“威猛先生”清洗剂(有效成分是盐酸)使用注意事项中特别说明在使用时切勿与“84”消毒液(有效成分是次氯酸钠)一同使用，否则会产生有害气体。这两者混合后反应的离子方程式是：      

17．（1）在SO2、SiO2、Na2O、Na2O2、Fe2O3、Al2O3中，属于碱性氧化物的是      ；

（2）石英耐高温，可制成石英坩埚，下列试剂可用石英坩埚加热的是        ；

A．NaOH       B．CaCO3      C．Na2CO3     D．KHSO4

（3）奥运金牌“金镶玉”环形碧玉由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用氧化物的形式可表示为                        ；

（4）治疗胃酸（主要成分为HCl）过多的常用药物有小苏打、胃舒平等。

①请写出小苏打和胃酸反应的离子反应方程式                         ；

②胃舒平主要成分为Al(OH)3，若中和等量的酸，消耗小苏打和Al(OH)3的物质的量之比为           。

18．按要求回答下列问题：

（1）FeCl3 溶液和 Fe(OH)3 胶体的本质区别是：             。

（2）工业上制玻璃的原料有纯碱、石英和             （填名称）。

（3）工业上金属钠可用来制备钛等金属，利用了金属钠的            性。

（4）盛放 NaOH 溶液的玻璃试剂瓶应选用             塞（填“玻璃”或“橡胶”）。

（5）用四氯化碳萃取溴水后，分液时有机层从分液漏斗的             （填“下口放出”或“上口倒出”）。

（6）6.20 g Na2O 晶体中含离子数目是             （NA为阿伏伽德罗常数的数值）。

（7）等质量的 NH3 和 H2S 中，氢原子的个数比是         。

（8）加热某碱式碳酸镁晶体[4MgCO3∙Mg(OH)2∙5H2O]至质量不再变化时，得到 10.0g 残留固体和          L CO2（标准状况下）。

19．中国高铁对实现“一带一路”的战略构想有重要的作用。

（1）建设高铁轨道需要大量的水泥，生产水泥的主要原材料是黏土和   ；

（2）高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是   ；乘务员使用的无线通话机的芯片材料是   。

（3）高铁上安装有许多玻璃，氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹，氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应的化学方程式为   。

（4）高铁上的卫生间没有任何异味，是由于所使用的马桶，地漏和洗手盆下水口都是纳米硅胶的高科技产品， 向硅酸钠溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体，该反应的离子方程式为   。

20．用地壳中某些元素生产的多种产品在现代科技和生活中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。请回答下列问题：

(1)计算机芯片的主要成分是           ，光导纤维的主要成分是           。

(2)是玻璃的主要成分之一，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：           ，工艺师常用           (填名称)来雕刻玻璃。

三、实验题

21．I.硅单质及其化合物用途广泛，请回答下列问题：

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅｡三氯硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如图：

写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：    ｡

(2)在人体器官受到损伤时，需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内，这种材料是    (填序号)。

A．高温结构陶瓷      B．生物陶瓷    C．导电陶瓷

II.某校化学兴趣小组按如图所示装置进行实验，验证木炭与浓硫酸反应放出的气体是SO2、CO2和少量CO｡回答下列问题：

(3)连接装置后，先进行的操作是    ；仪器a的名称为    ｡

(4)洗气瓶①②中溶液褪色，体现的二氧化硫的性质依次为    (填序号)｡

A．氧化性､还原性 B．漂白性､还原性 C．漂白性､氧化性 D．还原性､漂白性

(5)洗气瓶②中酸性高锰酸钾溶液不能用足量的新制氯水代替的原因是    ｡

(6)上述实验证明木炭与浓硫酸反应放出的气体中有少量CO的实验现象是    ｡

22．工业上可用焦炭与石英砂(主要成分是)的混合物在高温条件下与氯气反应生成，如图装置可用于实验室制备。已知的沸点为55℃，且极易与水发生反应。

请回答：

(1)请补充完整装置A中发生反应的化学方程式：①       、②。

(2)装置C的仪器名称是       ，装置C的作用是       。

(3)装置D中吸收气体一段时间后，吸收液中肯定含有，，，还可能含有其他阴离子。某化学兴趣小组设计实验以检验该吸收液中可能还存在的某些其他阴离子(忽略空气中的影响)。

【提出假设】假设1：有；假设2：有；假设3：……

【设计方案】取少量吸收液于试管中，滴加稀硫酸至溶液略呈酸性，然后进行如下实验：

Ⅰ、向吸收液中滴加淀粉KI溶液，若溶液变为       ，可验证假设1成立。

Ⅱ、向吸收液中       (简述实验操作和实验现象)，可验证假设2成立。

23．用清洁能源代替目前使用最广泛的化石能源可以有效地降低碳排放。现阶段比较成熟的技术有燃料电池、锂电池等。

目前最理想的燃料电池燃料是氢气，某兴趣小组总结了一些制备氢气的方法：

以酸溶液为原料：如

(1)以水(或中性水溶液)为原料：

①水的光分解

②Mg与热水缓慢反应：

③与焦炭在高温下生成两种可燃性气体，请写书该反应的化学方程式                   。

④，已知该反应中B元素化合价没有变化，则分子中6个H原子的化合价之和为      。

(2)以碱溶液为原料：

①

②，则X的化学式为      。

a．将铁、铝、硅三种单质均匀混合，并分成两等份。第一份加入足量盐酸充分反应，第二份加入足量的氢氧化钠溶液充分反应，二者生成等量的氢气，则混合物中，铁与硅的质量比为      。

b．把铝粉和粉末均匀混合，并分成两等份。第一份在高温下发生置换反应且恰好完全反应，然后用足量盐酸与生成物充分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液充分反应，则前后两种情况下生成的氢气分子的个数比为      。

(3)以盐溶液为原料：

①酸性盐溶液：

②碱性盐溶液：某兴趣小组在查阅资料时发现镁条与某些碳酸氢盐溶液也能生成氢气。进而进行了探究：

经探究得到结论如下：

结论一：反应产生的气体有和。

结论二：反应过程中，溶液的碱性越来越强。

请回答下列问题：

a．该实验中产生的原因为                       (用化学方程式表示)。

b．根据以上信息，可合理推测实验中产生的速率会逐渐变      (填“快”或“慢”)。

参考答案：

1．C

2．A

3．A

4．B

5．D

6．D

7．D

8．B

9．D

10．C

11．     2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2     Na2O2与水反应生成的氢氧化钠是强碱，具有腐蚀性，不能与鱼接触     小苏打     NaHCO3+HA=NaA+H2O+CO2↑     NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO     a     ab

12．     Si               (胶体)    

13．     光导纤维     SiO2+2C Si+2CO↑     SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O     刻蚀玻璃     大于          浓硫酸

14．     C     B     D     E

15．(1)①K2O·Al2O3·6SiO2　②Al2O3·2SiO2·2H2O

(2)因为碳酸酸性比硅酸强，由较强的酸可制得较弱的酸

16．     2Na2O2+2CO2=2Na2CO3 + O2     0.012     BaO·CuO·4SiO2     SiO2+2NaOH=Na2SiO3+ H2O     Cl- + ClO- +2H＋=Cl2↑ + H2O

17．     Na2O、Fe2O3     D     2CaO•5MgO•8SiO2•H2O     HCO3－+H+＝H2O+CO2↑     3：1

18．     分散质粒子直径     石灰石     还原     橡胶     下口放出     0.3NA     3:1     4.48

19．     石灰石     SiO2     Si     4HF+SiO2=SiF4+2H2O     2H++SiO32-=H2SiO3（胶体）

20．(1)     硅     (二氧化硅)

(2)          氢氟酸

21．(1)SiHCl3+H2Si+3HCl

(2)B

(3)     检查装置气密性     圆底烧瓶

(4)B

(5)氯水中溶解的Cl2分子会随着CO2进入洗气瓶③，使品红溶液褪色，无法证明SO2已被完全吸收

(6)装置⑤中液体被排入装置⑥中

22．(1)

(2)     干燥管     防止装置D中的水蒸气进入装置B中导致与水反应

(3)     蓝色     滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色

23．(1)          0

(2)     Na[Al(OH)4]     4:1     3:4

(3)     Mg2＋+2HCO＝MgCO3↓+CO2↑+H2O     慢