人教版（2019）高中化學(xué)必修二同步練習(xí)：5.3 無機(jī)非金屬材料

第三節(jié)無機(jī)非金屬材料一、選擇題（單選題，每小題4分，共48分）1\我國具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電腦芯片“龍芯一號(hào)”的問世，填補(bǔ)了我國計(jì)算機(jī)制造史上的一項(xiàng)空白。下列對(duì)晶體硅的有關(guān)敘述正確的是()A．晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似B．晶體硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C．晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，但是它的提煉工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴D．晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，可以導(dǎo)電2下列物質(zhì)與其對(duì)應(yīng)的用途搭配不正確的是()A.高能燃料——火箭動(dòng)力B.石英砂——制造光導(dǎo)纖維C.半導(dǎo)體硅晶片——制造計(jì)算機(jī)芯片D.高強(qiáng)度耐火陶瓷——制造輪船3(2019·合肥一中高一檢測)根據(jù)不同部位工作條件的不同，航天飛機(jī)使用了多種防熱材料。例如，機(jī)身和機(jī)翼下表面使用高溫陶瓷瓦。下列對(duì)新型陶瓷材料的有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()A.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，可以作為高級(jí)耐火材料B.氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，它是生物陶瓷C.氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，它用于制造陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的受熱面D.新型無機(jī)非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，但是強(qiáng)度比較差4制備硅單質(zhì)時(shí)，主要化學(xué)反應(yīng)如下：①SiO2(石英砂)＋2C(焦炭)eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(粗硅)＋2CO↑，②Si(粗硅)＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))SiCl4，③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(純硅)＋4HCl，下列對(duì)上述三個(gè)反應(yīng)的敘述中，不正確的是()A.①③為置換反應(yīng)B.①②③均為氧化還原反應(yīng)C.②為化合反應(yīng)D.三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素均被還原5氮化鋁(AlN)是一種新型陶瓷材料?？赏ㄟ^如下反應(yīng)制備：Al2O3＋N2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2AlN＋3CO關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是()A.該反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)B.Al2O3是氧化劑C.N2發(fā)生還原反應(yīng)D.每反應(yīng)1molN2轉(zhuǎn)移3mol電子6、下列說法正確的是()A.光導(dǎo)纖維的主要成分為二氧化硅B.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸C.二氧化硅的俗名叫水玻璃，不溶于水D.硅在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)7下列關(guān)于硅酸的說法正確的是()A．硅酸可以通過SiO2和水的化合反應(yīng)直接制得B．用反應(yīng)Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3(膠體)制取硅酸是利用了可溶性酸制難溶性酸的性質(zhì)C．因?yàn)楣杷犭y溶于水，所以它不能與NaOH溶液反應(yīng)D．硅膠可用作袋裝食品的干燥劑8下列物質(zhì)：①氫氟酸；②濃H2SO4；③燒堿溶液；④Na2CO3固體；⑤氧化鈣；⑥濃HNO3。其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有()A．①③④⑤ B．②③⑥C．①②⑥ D．全部9、關(guān)于工業(yè)制金剛砂的反應(yīng)：SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑，下列說法正確的是()A．SiO2是氧化劑，C為還原劑B．碳的還原性比硅強(qiáng)C．氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1D．1molSiO2參與反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子4mol10、高純度晶硅是典型的無機(jī)非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料。它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計(jì)算機(jī)的一場“革命”。它可以按下列方法制備：SiO2eq\o(→,\s\up7(①C),\s\do5(高溫))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③過量H2),\s\do5(1100℃))Si(純)下列說法不正確的是()A.步驟①的化學(xué)方程式：SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋CO2↑B.步驟①中每生成1molSi，轉(zhuǎn)移4mol電子C.步驟③中的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)D.高純硅是制造太陽能電池的常用材料，二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的基本原料11二氧化硅是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)。下列說法正確的是()A.圖中所有反應(yīng)都不屬于氧化還原反應(yīng)B.硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常用于制造光導(dǎo)纖維C.可用鹽酸除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣D.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點(diǎn)很高12下圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，下列說法正確的是()A．SiO2屬于兩性氧化物B．酸性：H2SiO3＞H2CO3C．硅膠吸水后可重復(fù)再生D．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)二、非選擇（共52分）13（14分）氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上普遍采用高純硅與純氮在1300℃時(shí)反應(yīng)獲得。(1)根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是________(填字母)。A.制汽輪機(jī)葉片 B.制有色金屬C.制永久性模具 D.制造柴油機(jī)(2)寫出氮原子結(jié)構(gòu)示意圖________，根據(jù)元素周期律知識(shí)，請(qǐng)寫出氮化硅的化學(xué)式________________________________________________________________________。(3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)，試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(4)現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________。14（14分）.硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。請(qǐng)回答下列問題：(1)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是________(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與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________，工藝師常用________(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。(3)用Na2SiO3溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明Na2SiO3可用作________，Na2SiO3可通過SiO2與純堿混合高溫熔融反應(yīng)制得，高溫熔融純堿時(shí)下列坩堝可選用的是________(填字母)。A.普通玻璃坩堝 B.石英玻璃坩堝C.氧化鋁坩堝 D.鐵坩堝(4)工業(yè)上常用2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中有元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是________________(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是________。15(14分)為確認(rèn)HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，一次實(shí)驗(yàn)即可達(dá)到目的(不必選其他酸性物質(zhì))。請(qǐng)據(jù)此回答：(1)錐形瓶中裝某可溶性正鹽溶液，分液漏斗所盛試劑應(yīng)為________。(2)裝置B所盛的試劑是____________________________________________________，其作用是____________________________________________________________。(3)裝置C所盛試劑是__________________________________________________________，C中反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________________。(4)由此得到的結(jié)論是酸性：________>________＞________。16（14分）(2019·天津一中下學(xué)期開學(xué)考試)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下裝置探究焦炭還原二氧化硅。已知：PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋PdCl2＋H2O=CO2＋2HCl＋Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長時(shí)間的N2，其原因是______________________________________。(2)裝置B的作用是___________________________________________________________。(3)裝置C、D中所盛試劑分別為____________、____________，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________。(4)該裝置的缺點(diǎn)是___________________________________________________________。(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)：_______________________________________。

第三節(jié)無機(jī)非金屬材料一、選擇題（單選題，每小題4分，共48分）1\我國具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電腦芯片“龍芯一號(hào)”的問世，填補(bǔ)了我國計(jì)算機(jī)制造史上的一項(xiàng)空白。下列對(duì)晶體硅的有關(guān)敘述正確的是()A．晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似B．晶體硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C．晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，但是它的提煉工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴D．晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，可以導(dǎo)電答案A2下列物質(zhì)與其對(duì)應(yīng)的用途搭配不正確的是()A.高能燃料——火箭動(dòng)力B.石英砂——制造光導(dǎo)纖維C.半導(dǎo)體硅晶片——制造計(jì)算機(jī)芯片D.高強(qiáng)度耐火陶瓷——制造輪船答案D3(2019·合肥一中高一檢測)根據(jù)不同部位工作條件的不同，航天飛機(jī)使用了多種防熱材料。例如，機(jī)身和機(jī)翼下表面使用高溫陶瓷瓦。下列對(duì)新型陶瓷材料的有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()A.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，可以作為高級(jí)耐火材料B.氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，它是生物陶瓷C.氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，它用于制造陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的受熱面D.新型無機(jī)非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，但是強(qiáng)度比較差答案D4制備硅單質(zhì)時(shí)，主要化學(xué)反應(yīng)如下：①SiO2(石英砂)＋2C(焦炭)eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(粗硅)＋2CO↑，②Si(粗硅)＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))SiCl4，③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(純硅)＋4HCl，下列對(duì)上述三個(gè)反應(yīng)的敘述中，不正確的是()A.①③為置換反應(yīng)B.①②③均為氧化還原反應(yīng)C.②為化合反應(yīng)D.三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素均被還原答案D5氮化鋁(AlN)是一種新型陶瓷材料?？赏ㄟ^如下反應(yīng)制備：Al2O3＋N2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2AlN＋3CO關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是()A.該反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)B.Al2O3是氧化劑C.N2發(fā)生還原反應(yīng)D.每反應(yīng)1molN2轉(zhuǎn)移3mol電子答案C6、下列說法正確的是()A.光導(dǎo)纖維的主要成分為二氧化硅B.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸C.二氧化硅的俗名叫水玻璃，不溶于水D.硅在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)答案A7下列關(guān)于硅酸的說法正確的是()A．硅酸可以通過SiO2和水的化合反應(yīng)直接制得B．用反應(yīng)Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3(膠體)制取硅酸是利用了可溶性酸制難溶性酸的性質(zhì)C．因?yàn)楣杷犭y溶于水，所以它不能與NaOH溶液反應(yīng)D．硅膠可用作袋裝食品的干燥劑答案D8下列物質(zhì)：①氫氟酸；②濃H2SO4；③燒堿溶液；④Na2CO3固體；⑤氧化鈣；⑥濃HNO3。其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有()A．①③④⑤ B．②③⑥C．①②⑥ D．全部答案A9、關(guān)于工業(yè)制金剛砂的反應(yīng)：SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑，下列說法正確的是()A．SiO2是氧化劑，C為還原劑B．碳的還原性比硅強(qiáng)C．氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1D．1molSiO2參與反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子4mol答案D10、高純度晶硅是典型的無機(jī)非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料。它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計(jì)算機(jī)的一場“革命”。它可以按下列方法制備：SiO2eq\o(→,\s\up7(①C),\s\do5(高溫))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③過量H2),\s\do5(1100℃))Si(純)下列說法不正確的是()A.步驟①的化學(xué)方程式：SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋CO2↑B.步驟①中每生成1molSi，轉(zhuǎn)移4mol電子C.步驟③中的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)D.高純硅是制造太陽能電池的常用材料，二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的基本原料答案A11二氧化硅是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)。下列說法正確的是()A.圖中所有反應(yīng)都不屬于氧化還原反應(yīng)B.硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常用于制造光導(dǎo)纖維C.可用鹽酸除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣D.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點(diǎn)很高答案C12下圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，下列說法正確的是()A．SiO2屬于兩性氧化物B．酸性：H2SiO3＞H2CO3C．硅膠吸水后可重復(fù)再生D．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)答案C二、非選擇（共52分）13（14分）氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上普遍采用高純硅與純氮在1300℃時(shí)反應(yīng)獲得。(1)根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是________(填字母)。A.制汽輪機(jī)葉片 B.制有色金屬C.制永久性模具 D.制造柴油機(jī)(2)寫出氮原子結(jié)構(gòu)示意圖________，根據(jù)元素周期律知識(shí)，請(qǐng)寫出氮化硅的化學(xué)式________________________________________________________________________。(3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)，試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(4)現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________。答案(1)ACD(2)Si3N4(3)Si3N4＋12HF=3SiF4↑＋4NH3↑(4)3SiCl4＋2N2＋6H2eq\o(=,\s\up7(強(qiáng)熱))Si3N4＋12HCl14（14分）.硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。請(qǐng)回答下列問題：(1)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是________(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與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________，工藝師常用________(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。(3)用Na2SiO3溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明Na2SiO3可用作________，Na2SiO3可通過SiO2與純堿混合高溫熔融反應(yīng)制得，高溫熔融純堿時(shí)下列坩堝可選用的是________(填字母)。A.普通玻璃坩堝 B.石英玻璃坩堝C.氧化鋁坩堝 D.鐵坩堝(4)工業(yè)上常用2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中有元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是________________(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是________。答案(1)D(2)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O氫氟酸(3)阻燃劑D(4)CSiO2解析(1)陶瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽，生石灰是氧化鈣，不屬于硅酸鹽。(2)二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，化學(xué)方程式為SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O；氫氟酸能夠與二氧化硅反應(yīng)生成四氟化硅和水，可用來雕刻玻璃。(3)硅酸鈉不能燃燒，可以用作阻燃劑；普通玻璃坩堝、石英玻璃坩堝都含有二氧化硅，能夠與純堿發(fā)生反應(yīng)，氧化鋁與純堿也能夠發(fā)生反應(yīng)，所以高溫熔融純堿時(shí)應(yīng)選用鐵坩堝。(4)該反應(yīng)中SiO2作氧化劑，C作還原劑。15(14分)為確認(rèn)HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，一次實(shí)驗(yàn)即可達(dá)到目的(不必選其他酸性物質(zhì))。請(qǐng)據(jù)此回答：(1)錐形瓶中裝某可溶性正鹽溶液，分液漏斗所盛試劑應(yīng)為________。(2)裝置B所盛的試劑是____________________________________________________，其作用是____________________________________________________________。(3)裝置C所盛試劑是__________________________________________________________，C中反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________________。(4)由此得到的結(jié)論是酸性：________>________＞________。答案(1)鹽酸(2)飽和NaHCO3溶液吸收HCl氣體(3)Na2SiO3溶液SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=H2SiO3(膠體)＋COeq\o\al(2－,3)(或SiOeq\o\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O=2HCOeq\o\al(－,3)＋H2SiO3↓)(4)HClH2CO3H2SiO316（14分）(2019·天津一中下學(xué)期開學(xué)考試)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下裝置探究焦炭還原二氧化硅。已知：PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋PdCl2＋H2O=CO2＋2HCl＋Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長時(shí)間的N2，其原因是______________________________________。(2)裝置B的作用是_____________________________________