5-3-1-無機(jī)非金屬材料高一化學(xué)下學(xué)期課后培優(yōu)分級練(人教版2019必修第二冊)(原卷版)

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第三節(jié)無機(jī)非金屬材料第1課時(shí)無機(jī)非金屬材料培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練1．（2022·貴州黔東南州下學(xué)期期末）我國是一個(gè)擁有五千年文化傳承的文明古國，下列國寶級文物主要由硅酸鹽制成的是選項(xiàng)ABCD文物名稱《四羊方尊》國家博物館《千里江山圖》故宮博物院《青銅神樹》三星堆博物館陶兵馬俑秦始皇博物館2．（2022·山西大同下學(xué)期期中）石灰石是一種重要的工業(yè)原料，以下生產(chǎn)所用原料中，不需要石灰石的是A．生產(chǎn)玻璃 B．生產(chǎn)水泥C．生產(chǎn)生石灰 D．生產(chǎn)陶瓷3．（2022·安徽池州市貴池區(qū)下學(xué)期期中）下列說法中不正確的是A．動力電池和超輕海綿使用了石墨烯材料，該材料不是新型無機(jī)非金屬材料B．傳統(tǒng)硅酸鹽材料包括陶瓷、水泥、普通玻璃C．氫氟酸可用于蝕刻普通玻璃D．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的芯片材料是單質(zhì)硅4．（2022·重慶主城區(qū)七校下學(xué)期期末）材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。下列說法正確的是A．二氧化硅廣泛用于制備芯片和太陽能電池B．石墨烯、碳化硅陶瓷等屬于新型無機(jī)非金屬材料C．水泥、玻璃和水晶都是硅酸鹽材料D．現(xiàn)代信息社會用于傳遞信號的光纖的主要成分為硅5．（2022·甘肅慶陽下學(xué)期期末）我國科學(xué)家制得了二氧化硅超分子納米管，其微觀結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是A．二氧化硅屬于酸性氧化物 B．二氧化硅超分子納米管不與任何酸反應(yīng)C．光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅 D．二氧化硅與堿的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)6．（2022·云南保山昌寧縣下學(xué)期期中）下列說法不正確的是A．陶瓷是以黏土為主要原料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成B．普通玻璃以純堿、石灰和石英砂為原料，發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化制得C．普通硅酸鹽水泥以黏土和石灰石為主要原料D．向水泥中加入適量的石膏可以調(diào)節(jié)水泥硬化速率7．（2022·河南安陽下學(xué)期期末）半導(dǎo)體工業(yè)有“從沙灘到用戶”的行話，此過程中涉及的反應(yīng)之一為SiO2＋2Ceq\o(,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑。下列說法正確的是。A．該反應(yīng)表明非金屬性：C＞Si B．SiO2可用于制備光導(dǎo)纖維C．Si常用于制備芯片、玻璃纖維 D．利用該反應(yīng)可得到高純度的硅單質(zhì)8．（2022·四川省遂寧市期末）純二氧化硅可用下列流程制得。下列說法不正確的是A．X可用作木材防火劑B．步驟Ⅱ的反應(yīng)是Na2SiO3＋H2SO4H2SiO3↓＋Na2SO4C．步驟Ⅱ中的Y生成可用SiO2與水反應(yīng)代替D．步驟Ⅲ若在實(shí)驗(yàn)室完成，一般在坩堝中進(jìn)行9．（2022·云南楚雄州下學(xué)期期末）“龍芯一號”的問世填補(bǔ)了我國電腦芯片制造史上的一項(xiàng)空白。用硝酸與氫氟酸的混合液作制作芯片的刻蝕液，發(fā)生的反應(yīng)為Si＋4HNO3＋6HFH2SiF6＋4NO2↑＋4H2O。下列有關(guān)敘述正確的是A．電腦芯片的主要成分為SiO2，SiO2具有良好的光學(xué)性能B．實(shí)驗(yàn)室中，可用玻璃儀器密封保存氫氟酸C．在該反應(yīng)中，Si作還原劑，被氧化為H2SiF6D．該反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí)，生成2.24LNO210．（2022·福建三明市五縣下學(xué)期期中）由二氧化硅制高純硅的流程圖如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是A．①②③均屬于置換反應(yīng)B．流程中X為CO、H2和HCl均可循環(huán)利用C．SiO2屬于酸性氧化物，能與水反應(yīng)生成硅酸(H2SiO3)D．高純硅可用于制作光感電池、光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO211．（2022·山西孝義下學(xué)期第一次月考）硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽占地殼質(zhì)量的90%以上。（1）高鐵信息傳輸系統(tǒng)中使用光導(dǎo)纖維，制造光導(dǎo)纖維的主要原料是__________(填名稱)。（2）下列物質(zhì)的主要成份不屬于硅酸鹽的是___________(填字母)。A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰（3）實(shí)驗(yàn)室盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶不用玻璃塞，是因?yàn)椴Ａе泻衉__________(填化學(xué)式)，NaOH與其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。（4）用硅酸鈉水溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明硅酸鈉可用作___________。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練12．（2022·安徽黃山下學(xué)期期末）“中國芯”的發(fā)展離不開高純單晶硅。從石英砂(主要成分為SiO2)制取高純硅涉及的主要反應(yīng)用流程圖表示如下：下列說法中錯(cuò)誤的是A．反應(yīng)①②③均為置換反應(yīng)B．SiO2可用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維和太陽能電池C．X為COD．流程中HCl和H2可以循環(huán)利用13．（2022·浙江杭州下學(xué)期期中）Ca3SiO5(可看作CaSiO3·2CaO)是硅酸鹽水泥的主要成分之一，其相關(guān)性質(zhì)的說法不正確的是A．具有吸水性，需要密封保存B．可發(fā)生反應(yīng)：Ca3SiO5＋4NH4Cleq\o(,\s\up6(Δ))CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OC．能與CO2反應(yīng)生成新鹽D．與足量鹽酸作用，所得固體產(chǎn)物為SiO214．（2022·河北張家口下學(xué)期期末）高純硅廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)和新能源技術(shù)等領(lǐng)域，工業(yè)上制備高純硅的工藝流程如圖所示：下列說法正確的是A．硅在自然界中主要以游離態(tài)形式存在B．電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為SiO2＋Ceq\o(,\s\up7(高溫))Si＋CO2↑C．在還原爐里發(fā)生的反應(yīng)中，還原劑是SiHCl3D．含60kgSiO2的石英砂，理論上最多可制得28kg高純硅15．（2022·河南禹州下學(xué)期期末）氮化硅(Si3N4)是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。用石英砂和原料氣(含N2和少量O2)制備的Si3N4操作流程如下(粗硅中含少量Fe、Cu的單質(zhì)及化合物)，有關(guān)敘述不正確的是A．“還原”反應(yīng)中氧化產(chǎn)物為CO2B．“高溫氮化”反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Si＋2N2eq\o(,\s\up7(高溫))Si3N4C．“操作X”可將原料氣通過灼熱的銅粉D．“稀酸Y”可選用稀硝酸16．（2022·四川涼山州下學(xué)期期末）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亮質(zhì)量的90%以上。（1）下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽材料的是___________。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水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___________。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)上常利用反應(yīng)C＋SiO2eq\o(,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中氧化劑是________。（5）根據(jù)如圖所示裝置回答以下問題。若要用此裝置證明酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，從以下所給物質(zhì)中選出甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)所用到的物質(zhì)：①稀②稀鹽酸③碳酸鈣④Na2SiO3溶液⑤SiO2。試劑A與C分別為___________(填序號)；試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________。有同學(xué)認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)不能說明酸性強(qiáng)弱，你認(rèn)為原因是___________________________。17．（2022·河南信陽下學(xué)期期中）氮化硅是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，它的熔點(diǎn)高，硬度大，電絕緣性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但生產(chǎn)成本較高。不溶于酸(氫氟酸除外)，高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕氮化硅。一種用工業(yè)硅(含少量鐵、銅的單質(zhì)及氧化物)和N2(含少量O2)合成氮化硅的工藝流程如下：（1）N2凈化時(shí)，銅屑的作用是_______________________________。（2）X可能是_______(選填：“鹽酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氫氟酸”)。（3）如何證明氮化硅產(chǎn)品已用水洗干凈？_______________________________________。（4）推測氮化硅可能有哪些用途：_______________(填字母)。a．制作切削刀具b．制作坩堝c．制作耐高溫軸承d．用作建筑材料（5）工業(yè)上還可以采用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅。在H2的環(huán)境中，使SiCl4與N2在高溫下反應(yīng)生成氮化硅沉積在石墨表面，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。18．（2022·安徽池州市貴池區(qū)下學(xué)期期中）晶體硅是一種重要的非金屬材料，有科學(xué)家認(rèn)為硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來的石油”。（1）工業(yè)上生產(chǎn)純硅的工藝流程如下：eq\x(石英砂)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(焦炭),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(粗硅)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(氯氣),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(四氯化硅)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(氫氣),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(純硅)石英砂的主要成分是SiO2，在制備粗硅時(shí)，焦炭的作用是____________(填“氧化劑”或“還原劑”)；在該反應(yīng)中，若消耗了3.0gSiO2，則轉(zhuǎn)移電子的總數(shù)為_____________。（2）某實(shí)驗(yàn)室利用SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)與過量H2在1000℃～1100℃反應(yīng)制得純硅。已知SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。裝置如圖所示(熱源及夾持裝置略去)。①裝置B中的試劑是___________。裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是________