人教版高一化學章節(jié)練習5.3 無機非金屬材料 練習（解析版）

5.3無機非金屬材料練習（解析版）1．下列關于硅單質及其化合物的說法正確的是（）①硅是構成一些巖石和礦物的基本元素②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品③高純度的硅單質廣泛用于制作光導纖維④陶瓷是人類應用很早的硅酸鹽材料A．①② B．②③ C．①④ D．③④【答案】C【詳解】①硅元素是地殼中大量存在的元素，是許多種巖石和礦物的基本構成元素之一，故①正確；②水晶主要成分是二氧化硅，不是硅酸鹽，故②錯誤；③光導纖維的主要成分是二氧化硅，故③錯誤；④陶瓷的主要成分是硅酸鹽且陶瓷應用極早，故④正確。綜上所述，本題正確答案為C。2．工業(yè)上利用二氧化硅來制取高純度的硅（硅含量達99.9%以上），反應過程中不需要用到的反應物是()A．C B．H2 C．CO D．Cl2【答案】C【解析】工業(yè)上分三步制取純硅：SiO2+2CSi+2CO↑Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H24HCl+Si故反應過程中并不需要CO，選C3．下列關于水泥和普通玻璃工業(yè)生產的敘述正確的是①產品都是硅酸鹽②反應條件都是高溫③都用含有硅的物質作原料④反應原理都是一系列復雜的物理化學變化A．①③ B．①②③ C．①③④ D．①②③④【答案】D【詳解】①水泥和普通玻璃產品都是硅酸鹽，正確；②反應條件都是高溫，正確；③制硅酸鹽水泥的原料：石灰石和黏土；制普通玻璃的原料：石英砂、石灰石、純堿，都用含有硅的物質作原料，正確；④反應原理都是一系列復雜的物理化學變化，正確；4．下列物品或設備：①水泥路橋、②門窗玻璃、③水晶鏡片、④石英鐘表、⑤瑪瑙手鐲、⑥硅太陽能電池、⑦光導纖維、⑧計算機芯片所用材料為SiO2或要用到SiO2的是()A．①②③④⑤⑦ B．全部 C．⑥⑧ D．①②⑦⑧【答案】A【詳解】石英、水晶、玻璃的主要成分是二氧化硅，光導纖維是二氧化硅材料，硅電池、硅芯片均是硅單質的用途的體現，陶瓷、磚瓦、玻璃、石棉為硅酸鹽材料。所用材料為SiO2或用到SiO2的是：②③④⑤⑦；為硅酸鹽的是：①；故答案選C。5．15gSiO2和足量的碳在高溫下發(fā)生反應：SiO2＋2CSi＋2CO↑。下列敘述中正確的是（）A．氧化劑和還原劑的質量之比為1∶2B．SiO2是還原劑C．反應中有6g碳被氧化D．反應中生成了28gCO【答案】C【詳解】A．由化合價變化分析：SiO2中硅的化合價為+4價，反應后生成了單質硅，硅的化合價為0價，化合價降低，SiO2是氧化劑，碳的化合價從0價升高到了CO中的+2價，C是還原劑，氧化劑和還原劑的物質的量之比為1∶2，故A錯誤；B．SiO2是氧化劑，故B錯誤；C．15gSiO2為0.25mol，需消耗碳6g，故C正確；D．15gSiO2為0.25mol，生成14gCO，故D錯誤；6．從古至今化學與生產、生活密切相關。下列說法正確的是（）A．晶體硅被用于計算機芯片，工業(yè)制粗硅的反應原理為：SiO2＋CSi＋CO2↑B．合金熔點、硬度都低于成分金屬C．中國天眼FAST用到的碳化硅是一種新型的有機高分子材料D．無色透明的SiO2是制造光導纖維的重要原料【答案】D【詳解】A.晶體硅被用于計算機芯片，工業(yè)制粗硅生成CO，反應原理為SiO2+2CSi(粗)+2CO↑，故A錯誤；B.合金熔點低于成分金屬，硬度高于成分金屬，故B錯誤；C.中國天眼FAST用到的碳化硅是一種新型的無機非金屬材料，故C錯誤；D.光導纖維的成分是二氧化硅，則無色透明的SiO2是制造光導纖維的重要原料，故D正確；7．下列材料可能是用玻璃鋼制作的是()①棉紗②玻璃③鋼材④滑梯⑤游樂車⑥餐桌椅A．①②③B．①②④C．③④⑤D．④⑤⑥【答案】D【詳解】棉紗的主要成分是天然纖維，故選項中有①不可選，選項A、B項被排除。選項C、D中皆無②，無需分析。③鋼材是鐵制品，與玻璃鋼無關，選項中有③的不可選，選項C被排除。8．高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導體”材料，它的發(fā)現和使用曾引起計算機的一場“革命”。它可以按下列方法進行制備：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純)。下列說法正確的是()A．反應①的化學方程式為SiO2＋CSi＋CO2↑B．反應①②③中每生成或消耗1molSi，轉移4mol電子C．二氧化硅與氫氟酸反應，而硅不能與氫氟酸反應D．SiHCl3(沸點31.8℃)中含有少量的SiCl4(沸點57.6℃)，通過蒸餾(或分餾)可提純SiHCl3【答案】D【詳解】A．二氧化硅與C在高溫條件下反應生成Si和CO，不是二氧化碳，故A錯誤；B．反應①中每生成1molSi轉移4mol電子，而SiHCl3中Si的化合價是＋2，所以反應②③中每消耗或生成1molSi，轉移2mol電子，故B錯誤；C．二氧化硅與硅都可以與氫氟酸反應，故C錯誤；D．SiHCl3與SiCl4的沸點相差較大，所以可通過蒸餾除去SiCl4，故D正確。9．下列物品或設備的成分中含有二氧化硅的是()①門窗玻璃②水晶鏡片③石英鐘表④瑪瑙首飾⑤硅太陽能電池⑥光導纖維⑦計算機芯片A．①②③④⑥ B．全部 C．⑤⑦ D．①②⑥⑦【答案】A【詳解】①門窗玻璃中含有SiO2、Na2SiO3、CaSiO3，①符合題意；②水晶鏡片主要成分是SiO2，②符合題意；③石英鐘表主要成分是SiO2，③符合題意；④瑪瑙首飾主要成分是SiO2，④符合題意；⑤硅太陽能電池主要成分是Si，⑤不符合題意；⑥光導纖維主要成分是SiO2，⑥符合題意；⑦計算機芯片的主要成分是Si，⑦不符合題意；10．在生產和生活中應用的化學知識正確的是A．玻璃、水泥、水晶項鏈都是硅酸鹽制品B．晶體硅是在通信工程中制作光導纖維的主要原料C．碳酸鈉在醫(yī)療上是治療胃酸過多的一種藥劑D．發(fā)酵粉中主要含有碳酸氫鈉，能使焙制出的糕點疏松多孔【答案】D【詳解】A．水晶成分為二氧化硅是氧化物，不屬于硅酸鹽，故A錯誤；B．二氧化硅具有良好的光學特性，是制作光導纖維的主要原料，故B錯誤；C.碳酸鈉堿性較強，具有腐蝕性，不能用于治療胃酸過多，可以用碳酸氫鈉治療，故C錯誤；D．碳酸氫鈉不穩(wěn)定，受熱分解生成二氧化碳，能使焙制出的糕點疏松多孔，常用于食品發(fā)酵劑，故D正確；11．(1)材料是人類賴以生存的物質基礎，是人類社會進步的里程碑。①下列屬于硅酸鹽材料的是________(填字母，下同)。a.青花瓷b.青銅c.瀝青②為防止鋼鐵器件腐蝕，下列舉措不合理的是________。a.表面鍍鋅b.使用不銹鋼c.表面附著銅片③制造玻璃和水泥的主要原料中，均用到的原料是________。a.石灰石b.純堿c.黏土(2)某品牌食品調料標簽的一部分如下圖。①配料中的大量氨基酸態(tài)氮來源于黃豆中的蛋白質發(fā)生________反應得到。②小麥粉中的主要營養(yǎng)物質是________。③配料中，屬于著色劑的是______；屬于甜味劑的是__________；屬于防腐劑的是______。(3)綠色發(fā)展、低碳發(fā)展和循環(huán)發(fā)展是生態(tài)文明建設的基本途徑。①從源水處理成自來水，常需加入明礬、活性炭處理以及通氯氣處理等，其中通氯氣處理的作用是___。②目前我國空氣質量檢測體系包括：PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO六項指標。六項指標中對霧霾天氣的形成有促進作用、霧霾天氣又能進一步加劇其積聚顆粒物的是__________；引起酸雨的氣體為SO2和___；煤中加入適量的石灰石可以減少燃煤產生的SO2，發(fā)生反應的化學方程式為____________。③用二氧化碳生產化工產品，有利于二氧化碳的大量回收。CO2和H2在催化劑及高溫、高壓條件下可以合成乙醇，該反應的化學方程式為_________________________________?！敬鸢浮縜ca水解淀粉焦糖色三氯蔗糖苯甲酸鈉消毒殺菌【答題空10】PM2.5NO22SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO22CO2＋6H2CH3CH2OH＋3H2O【解析】(1)①青花瓷是黏土煅燒而成的，屬于硅酸鹽產品，故a正確；青銅是合金，所以b錯誤；瀝青屬于有機烴類化合物，故c錯誤。正確答案為a；②a、在鋼鐵器件表面鍍鋅，由于鋅比鐵活潑，所以鋅被腐蝕而保護了鋼鐵，故a合理；b、由于不銹鋼不易被腐蝕，故b合理；c、在鋼鐵器件表面附著銅片，由于鐵比銅活潑，所以加快了鋼鐵的腐蝕，故c不合理。正確答案為c；③工業(yè)上生產玻璃的原料是石灰石、純堿和石英，生產水泥的原料是石灰石和黏土，所以二者都用到的原料是石灰石，即正確答案為a；(2)①蛋白質水解的最終產物是氨基酸，所以配料中的大量氨基酸態(tài)氮來源于黃豆中的蛋白質發(fā)生水解反應得到；②小麥粉中的主要營養(yǎng)物質淀粉，因淀粉經水解最終產物為葡萄糖；③分析配料中的物質可知，焦糖色是有顏色的物質，屬于著色劑；三氯蔗糖具有甜味，所以屬于甜味劑；苯甲酸鈉具有防腐性能，所以屬于防腐劑；(3)①氯氣溶于水生成的次氯酸具有強氧化性，可以起到殺菌消毒作用，所以常用于自來水的消毒殺菌；②這六項指標中對霧霾天氣的形成有促進作用、霧霾天氣又能進一步加劇其積聚顆粒物的是PM2.5；引起酸雨的氣體為SO2和NO2；在煤的燃燒時，石灰石分解生成CaO和CO2，CaO屬于堿性氧化物，可與酸性氧化物SO2反應生成CaSO3，CaSO3又容易被氧化為CaSO4，從而減少燃煤產生的SO2，發(fā)生反應的化學方程式為2SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO2；③根據題目敘述可知，反應物為CO2和H2，生成物為乙醇，所以反應的化學方程式為2CO2＋6H2CH3CH2OH＋3H2O。12．硅在無機非金屬材料中，扮演著主要角色，請利用相關知識回答下列問題：(1)硅有非常重要的用途，請寫出其中的一種：_________________________________。(2)古瓷中所用顏料成分一直是個謎，近年來科學家才得知大多為硅酸鹽，如藍紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox，銅為＋2價)，下列關于硅酸銅鋇的說法不正確的是________。A．可用氧化物形式表示為BaO·CuO·2SiO2B．性質穩(wěn)定，不易脫色C．x等于6D．易溶解于強酸和強堿(3)工業(yè)上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖如下：①在電弧爐中發(fā)生的反應需要在高溫條件進行，寫出該反應化學方程式：________________。②SiCl4極易水解，在空氣中生成煙塵和白霧，推測書寫其水解的化學方程式為____________________。③在流化床反應的產物中，除SiCl4外，還有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，有關物質的沸點數據如下表，分離SiCl4和其他雜質的方法為________。物質SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸點/℃235557.631.88.2－30.4－84.9－111.9【答案】制半導體、制電路板、制太陽能電池板、制硅鋼等(回答其中一種即可)D2C＋SiO22CO↑＋SiSiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl蒸餾(精餾)【詳解】(1)硅位于金屬和非金屬分界線附近，常用作半導體材料，為無機非金屬材料的主角，計算機芯片的主要成分為單質硅，太陽能電池的主要成分是硅單質，所以硅可制半導體、制電路板、制太陽能電池板、制硅鋼等，因此，本題正確答案是：制半導體、制電路板、制太陽能電池板、制硅鋼等；(2)A.硅酸鹽用氧化物形式表示時，書寫順序為：活潑金屬氧化物、不活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸銅鋇用氧化物形式表示：，所以A選項是正確的；

B.硅酸鹽性質均比較穩(wěn)定，不容易褪色，所以B選項是正確的；C.在硅酸銅鋇中的銅元素化合價為+2，硅元素化合價為+4，氧元素的化合價為-2價，鋇元素的化合價為+2價，則由化學式為，根據化合物中正負化合價的代數和為0可得：，計算得出x=6，所以C選項是正確的；D.是瓷器的一種顏料，瓷器耐酸耐堿耐腐蝕，所以不與強酸、強堿反