2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素3無機非金屬材料練習(xí)含解析新人教版必修第二冊

PAGE4-無機非金屬材料(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括5小題,每小題4分,共20分)1.宇航員在升空、返回或遇到緊急狀況時,必需穿上10公斤重的航天服,我國宇航員的航天服是由我國科學(xué)家研制的新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料做成的,主要由碳化硅、陶瓷和碳纖維復(fù)合而成。下列相關(guān)敘述錯誤的是 ()A.它耐高溫、抗氧化 B.它比鋼鐵輕,但質(zhì)地較脆C.它沒有固定熔點 D.它是一種新型無機非金屬材料【解析】選B。由題目信息中“連續(xù)纖維增韌”可知,該航天服的韌性很好,質(zhì)地并不是很脆,B錯誤。2.下列試劑中,能用帶玻璃塞的試劑瓶貯存的是 ()A.氫氟酸 B.氫氧化鈉溶液C.鹽酸 D.水玻璃【解析】選C。氫氟酸應(yīng)當(dāng)保存在塑料瓶中;保存氫氧化鈉溶液用橡膠塞或軟木塞;水玻璃具有黏性,能使試劑瓶與瓶塞堅固地黏在一起,也應(yīng)當(dāng)用橡膠塞或軟木塞。3.(2024·合肥高一檢測)下列反應(yīng)不能一步完成的是 ()A.SiO2→Na2SiO3 B.SiO2→H2SiO3C.Na2SiO3→H2SiO3 D.H2SiO3→SiO2【解析】選B。二氧化硅可與氫氧化鈉干脆反應(yīng)生成硅酸鈉;Na2SiO3溶液中通入CO2或加入鹽酸都可以生成H2SiO3;硅酸可干脆加熱分解生成二氧化硅,故只有B符合題意。4.單晶硅是制作電子集成電路的基礎(chǔ)材料。用化學(xué)方法可制得高純度硅,其化學(xué)方程式為①SiO2+2CSi+2CO↑;②Si+3HClSiHCl3+H2;③SiHCl3+H2Si+3HCl。下列有關(guān)上述三個反應(yīng)的敘述,不正確的是 ()A.①②③為置換反應(yīng)B.①②③均為氧化還原反應(yīng)C.反應(yīng)①③中硅元素均被還原D.由反應(yīng)①可知,非金屬性C>Si【解析】選D。反應(yīng)①③中硅元素被還原,反應(yīng)②中硅元素被氧化,C項正確;反應(yīng)①是在高溫下進(jìn)行的反應(yīng),且生成CO氣體,不能說明非金屬性C>Si,D項錯誤。5.(2024·康定高一檢測)“九秋風(fēng)露越窯開,奪得千峰翠色來”是贊譽越窯秘色青瓷的詩句,描繪我國古代精致的青瓷工藝品。玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制品,下列有關(guān)說法中正確的是 ()A.玻璃是人類最早運用的硅酸鹽制品,其主要成分為Na2SiO3、CaSiO3和SiO2B.生產(chǎn)陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土C.硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點較高D.沙子和黏土的主要成分均為硅酸鹽【解析】選C。陶瓷是人類最早運用的硅酸鹽制品,A項錯誤;陶瓷的主要原料是黏土,玻璃的主要原料是純堿、石灰石和石英砂,水泥的主要原料是黏土和石灰石,B項錯誤;硅酸鹽制品性質(zhì)穩(wěn)定、熔點高,C項正確;沙子的主要成分是SiO2,黏土的主要成分是含水的鋁硅酸鹽,D項錯誤。二、非選擇題(本題包括1小題,共10分)6.中國高鐵對實現(xiàn)“一帶一路”的倡議有重要的作用。(1)建設(shè)高鐵軌道須要大量的水泥,生產(chǎn)水泥的主要原材料是黏土和________;還須要加入適量________調(diào)整水泥硬化速率。

(2)高鐵上的信息傳輸系統(tǒng)運用了光導(dǎo)纖維,其主要成分是________;乘務(wù)員運用的無線通話機的芯片材料是________。

(3)高鐵上安裝有很多玻璃,氫氟酸可以處理玻璃表面的微裂紋,氫氟酸與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。

(4)高鐵上的衛(wèi)生間沒有任何異味,是由于所運用的馬桶、地漏和洗手盆下水口都是納米硅膠的高科技產(chǎn)品。向硅酸鈉溶液中加入稀鹽酸可產(chǎn)生硅酸膠體,該反應(yīng)的離子方程式為________________。

【解析】(1)生產(chǎn)水泥的主要原料是:石灰石和黏土;生產(chǎn)水泥的主要設(shè)備是:水泥回轉(zhuǎn)窯;(2)光導(dǎo)纖維,其主要成分是SiO2,具有良好的導(dǎo)光性,硅單質(zhì)是半導(dǎo)體材料,常用于計算機芯片的材料和太陽能電池,乘務(wù)員運用的無線通話機的芯片材料是硅;(3)玻璃中含有二氧化硅,二氧化硅和氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅,反應(yīng)方程式為:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O;(4)向硅酸鈉溶液中滴入稀鹽酸,反應(yīng)生成硅酸膠體,離子方程式:Si+2H+H2SiO3(膠體)。答案:(1)石灰石石膏(2)SiO2Si(3)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O(4)Si+2H+H2SiO3(膠體)一、選擇題(本題包括1小題,共5分)7.宋代五大名窯分別為:鈞窯、汝窯、官窯、定窯、哥窯。其中鈞窯以“入窯一色,出窯萬彩”的奇妙窯變著稱。下列關(guān)于陶瓷的說法不正確的是 ()A.窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色改變B.氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料C.高品質(zhì)的瓷器晶瑩剔透,屬于純凈物D.陶瓷屬于硅酸鹽材料,耐酸堿腐蝕,但是不能用來盛裝氫氟酸【解析】選C。不同的金屬氧化物顏色可能不同,在高溫下,釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色改變稱為窯變,故A正確;新型無機非金屬材料主要有先進(jìn)陶瓷、非晶體材料、人工晶體、無機涂層、無機纖維等,氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料,故B正確;瓷器的原料主要是黏土燒結(jié)而成,瓷器中含有多種硅酸鹽和二氧化硅,是混合物,故C錯誤;HF能與二氧化硅反應(yīng),陶瓷的成分是硅酸鹽和二氧化硅,所以陶瓷不能用來盛裝氫氟酸,故D正確。二、非選擇題(本題包括1小題,共15分)8.硅是帶來人類文明的重要元素之一,從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)建了一個又一個奇跡。(1)新型陶瓷Si3N4的熔點高、硬度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上可以采納化學(xué)氣相沉積法,在H2的愛護下,使SiCl4與N2反應(yīng)生成Si3N4沉積在石墨表面,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________。

(2)一種工業(yè)用硅(含少量鉀、鈉、鐵、銅的氧化物),已知硅的熔點是1410℃,高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕氮化硅。一種合成氮化硅的主要工藝流程如下:①凈化N2和H2時,銅屑的作用是____________,硅膠

的作用是____________。

②X可能是________(填“鹽酸”“硝酸”“硫酸”或“氫氟酸”)。

【解析】(1)依據(jù)原子個數(shù)守恒可寫出化學(xué)方程式:3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl。(2)①由于氧氣和水蒸氣都能腐蝕氮化硅,而氮氣和氫氣中含有水蒸氣和氧氣,所以銅屑的作用是