5.3 无机非金属材料 人教版（2019）高中化学必修第二册同步练习.doc

人教版（2019）必修第二册同步练习.5.3 无机非金属材料1、港珠澳大桥是一项宏伟的世纪工程，在工程建设中用量最多的硅酸盐材料是（ ）A钢筋B水泥C玻璃D陶瓷2、材料在人类文明史上起着划时代的意义，下列物品所用主要材料与类型的对应关系不正确的是（ ）A.人面鱼纹陶盆无机非金属材料 B.圆明园的铜鼠首金属材料C.宇航员的航天服有机高分子材料 D.光导纤维复合材料3、下列关于硅酸盐材料的说法错误的是（ ）A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B.生产陶瓷的主要原料是黏土C.普通玻璃的主要成分只有D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要生产原料4、下列关于材料应用及成分表述错误的是（ ）三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料太阳能电池可采用二氧化硅材料制作，其应用有利于环保节能人造刚玉熔点很高，可用作高温耐火材料，主要成分是玛瑙的主要成分是A. B. C. D.5、陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是（ ）A“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点6、下列说法不正确的是（ ）A.山西博物院陈列的元青花瓷的原料有高岭士Al2Si2O5(OH)4，也可以表示为A12O32SiO22H2OB.氮的三种固定方式，都发生了氧化还原反应C.汉代烧制出的瓷器，其主要原料为黏土D.现代信息社会用于传递信号的光导纤维的主要成分为硅7、下列有关硅的说法中，不正确的是（ ）A.高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片B.硅可由二氧化硅还原制得C.低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应D.自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅8、下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（ ）A.受热易分解，可用于制胃酸中和剂B.熔点高、硬度大，可用于制光导纤维C.是两性氧化物，可用作耐高温材料D.硅胶多孔能吸水，可用作食品干燥剂9、下列叙述正确的是（ ）A.和都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似B.因为，所以硅酸的酸性比碳酸强C.和都能与碳反应，且都作氧化剂D.既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以二氧化硅属于两性氧化物10、下列陈述、正确并且有因果关系的是（ ）选项陈述陈述AS有可燃性S在纯氧中燃烧生成B有导电性可用于制备光导纤维C浓硫酸有强氧化性浓硫酸可用于干燥和COD有氧化性溶液可用于回收废旧电路板中的铜A.AB.BC.CD.D11、由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列判断中错误的是（ ）A.的摩尔质量为135.5g B.和HCl均可循环利用C.是一种坚硬难熔的固体 D.均属于氧化还原反应12、A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系。若该元素用R表示，则A为R的氧化物，D为R的单质，且D与溶液反应生成C和。请回答下列问题。1.写出对应物质的化学式：A_；C_；E_.2.反应的化学方程式为_ _。3.反应的离子方程式为_ _。4.的酸性强于E的酸性，请用离子方程式予以证明：_ _.13、金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。（1）一定条件下，Na与可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的的实验操作名称为 。推测该反应的类型为 （填字母序号）、A.分解反应 B.置换反应 C.氧化还原反应 D.离子反应（2）已知：。在高温电炉中碳和反应可制得，同时生成CO，其粗产品中杂质为Si和请写出电炉中所发生反应的化学方程式： 。每有1 mol SiC生成时，转移电子的物质的量为 。现将20.0 g SiC粗产品加入过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得siC固体11.4g，将滤液稀释到1L，则硅酸盐的物质的量浓度为 。（3）下列关于金刚石、SiC和单质Si的说法不正确的是 （填字母序号）A.金刚石、SiC和单质Si都属于无机非金属材料。B.金刚石和石墨、晶体硅和无定形硅分别互为同素异形体C.金刚石和单质硅都是良好的半导体材料D.金刚石、SiC和Si晶体结构类似14、晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等。以下是工业上制取纯硅的一种方法。请回答下列问题（各元素用相应的元素符号表示）：（1）在上述生产过程中，不属于置换反应的有 （填反应代号）。（2）写出反应的化学方程式 。（3）A、B、C三种气体，在上述生产过程中可循环利用的是 ；在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是 。（4）写出石英砂的一种重要用途： 。（5）碳化硅（SiC）的硬度大、熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承。可用石英砂和焦炭在电炉中高温加热制取，写出反应的化学方程式 。（6）由粗硅制取液态粗品中含有杂质等，为了得到纯净，合理的实验操作是 ，下列不是该操作所需的仪器是 。（填字母序号）a.冷凝管 b.温度计 c.蒸馏烧瓶 d.分液漏斗已知遇水强烈水解，其他相关数据如下表所示：物 质沸点/57.731.5315升华温度/ 18030015、单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450 500），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：a.四氯化硅接触水会发生化学反应；b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c.有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8-315-熔点/-70.0-107.2-升华温度/-180300162请回答下列问题：（1）写出装置A中发生反应的化学方程式_，D中发生反应的化学方程式为_。（2）A中g管的作用是_，装置C中的试剂是_，作用是_。（3）装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。（4）过量的氯气可以用石灰乳来处理，请写出该反应的化学方程式_。 答案以及解析1答案及解析：答案：B解析：A.钢筋属于合金材料，属于金属材料，故A不选；B.水泥是混凝土的主要成分，属于硅酸盐材料，故B选；C.玻璃属于硅酸盐材料，但是在建设隧道时用量不大，故C不选；D.陶瓷属于硅酸盐材料，但是在建设隧道时用量不大，故D不选。 2答案及解析：答案：D 解析：A陶瓷主要成分为硅酸盐，为无机非金属材料，故A正确；B马踏飞燕”铜奔马主要材料为铜，为金属元素，故B正确；C航天服的材料为合成纤维，为高分子化合物，故C正确；D光导纤维主要材料为二氧化硅，为无机物，不是复合材料，故D错误。 3答案及解析：答案：C解析：普通玻璃的主要成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅，故选C。 4答案及解析：答案：B解析：水泥是传统的无机非金属材料，主要成分是硅酸盐，故正确；太阳能电池的成分是硅单质，太阳能是清洁能源，故错误；人造刚玉的主要成分是氧化铝，故错误；玛瑙的主要成分是，故正确。 5答案及解析：答案：A解析：氧化铁是红色，不是青色，故A项错误；秦兵马俑是陶制品，其原料是黏土，经过高温煅烧而成，故B项正确；新石器时代就发明了 陶器。陶瓷是以天然的黏土以及矿物为主要原料混合、煅烧而成，主要化学成分是硅酸盐，故C项正确；陶瓷制品的主要成分是硅酸盐，硅酸盐化学性质稳定，耐高温，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化的优点，故D项正确。综上所述，本题正确答案为A。 6答案及解析：答案：D解析：铝的氧化物为Al2O3，硅的氧化物为SiO2，氢的氧化物为H2O，根据活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2H2O顺序可知，Al2Si2O5（OH）4可表示成A12O32SiO22H2O，A正确；氮的三种固定方式，均由游离态转变为化合态，都发生了氧化还原反应，B正确；瓷器属于硅酸盐产品，其主要原料为黏土，经高温烧结而成，C正确；现代信息社会用于传递信号的光导纤维的主要成分为二氧化硅，D 错。 7答案及解析：答案：D解析：硅在自然界中全部以化合态形式存在，D项错误。 8答案及解析：答案：D解析：A项，能与HCl反应，用于制胃酸中和剂，用于制胃酸中和剂与受热易分解没有对应关系；B项，传导光的能力非常强，用于制光导纤维，用于制光导纤维与熔点高硬度大没有对应关系；C项，的熔点很高，用作耐高温材料，用作耐高温材料与是两性氧化物没有对应关系；D项，CaO能与水反应，用于食品干燥剂，CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系；答案选D。 9答案及解析：答案：C解析：和都是酸性氧化物、化学性质相似，但物理性质差别很大，A项错；硅酸的酸性比弱，反应之所以发生，是因为为气体，可以脱离反应体系，B项错误；和与C反应时都作氧化剂，C项正确；与HF反应时生成的不是盐，所以不是两性氧化物，D项错误。 10答案及解析：答案：D解析：二氧化硫的漂白性是和有色有机物结合为不稳定的无色物质，二氧化硫和溴发生氧化还原反应，、正确但无因果关系，故A不选；二氧化硅不导电，是制光导纤维的原料，不正确、正确，无因果关系，故B不选；浓硫酸是强氧化性酸，浓硫酸干燥气体利用的是浓硫酸的吸水性，、正确但无因果关系，故C不选；三价铁离子具有氧化性，能氧化铜为铜盐溶液，、正确有因果关系，故D选； 11答案及解析：答案：A解析：的摩尔质量为135.5g/mol，A项错误；由生产高纯硅的流程示意图可知，和HC既是反应物，又是生成物，所以可重复利用的物质是和HCl，B项正确；硬度大、熔点高，C项正确；反应为，反应为，反应为，三个化学方程式中元素的化合价均发生变化，均属于氧化还原反应，D项正确。 12答案及解析：答案：1.；（或）2.3.=4. =解析：A、B、C、D、E工五种物质中均含有同一种非金属元素，该元素 （用R表示）的单质能与溶液反应生成氢气，则可推知R为硅元素，根据题中各物质转化关系，结合硅及其化合物的相关知识可 知，A与焦炭在髙温下反应生成D，则A为，D为S，C为，根据反应或反应都可推得B为，根据反应推知E为 （或）。1.由以上分析可知A为，C为，E为 （或）。2.反应的化学方程式为。3.反应的离子方程式为=。4.在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，生成硅酸沉淀说明的酸 性强于的酸性，反应的离子方程式为=。 13答案及解析：答案：（1）过滤 BC；（2） 0.17mol/L ；（3）C解析：（1）金刚石是不溶于的固体，是液体，将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤；Na还原反应生成C和NaCl，该反应属于置换反应，也是氧化还原反应。（2）在高温电炉中C和反应可制得SiC，同时生成CO，反应的化学方程式为；反应中C的化合价一部分由0价升高为2价，一部分由0价降低为4价，每有1 mol SiC生成时，转移电子4mol 根据SiC粗品中杂质为Si和，而Si能与NaOH溶液反应生成氢气：，根据生成的氢气的物质的量为0.1mol，故Si与氢氧化钠溶液反应生成的硅酸钠的物质的量为0.05mol；20.0g SiC粗产品中的物质的量，而能溶于NaOH溶液：，可知0.12 mol生成的硅酸盐的物质的量为0.12mol，故所得溶液中的硅酸钠的物质的量共为0.17mol，溶液中硅酸盐的浓度。（3）无机非金属材料是以某些元素的单质、氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，金刚石、SiC和单质Si都属于无机非金属材料，故A正确；金刚石和石墨都是碳元素的单质、晶体硅和无定形硅都是硅元素的单质，它们分别互为同素异形体，故B正确；金刚石不能导电，属于绝缘体，单质硅是良好的半导体材料，故C错误；金刚石、SiC和Si都是原子晶体，在晶体中均存在四面体结构，晶体结构类似，故D正确。 14答案及解析：答案：（1）（2）（3）、HCl； （4）制取光导纤维；制玻璃等（5）（6）蒸馏；d 15答案及解析：答案：（1）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+C12+2H2O；2Cl2+SiSiCl4；（2）平衡气压；浓硫酸；干燥氯气；（3）四氯化硅沸点低，需冷凝收集（4）2C12+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O解析：（1）装置A用于制备氯气，实验室利用浓盐酸和二氧化锰加热制备氯气，发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+C12+2H2O；D中发生Si与氯气的反应生成四氯化硅，化学方程式为2Cl2+SiSiCl4。（2）A中g管可以使内外压强相等，便于液体顺利流下；生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气，首先利用饱和食盐水除去氯化氢，最后干燥氯气，则装置C中的试剂是浓硫酸，作用是干燥氯气。（3）根据表中数据可知四氯化硅沸点低，因此装置E中的h瓶需要冷却的理由是冷凝收集四氯化硅。（4）过量的氯气可以用石灰乳来处理，该反应的化学方程式为2C12+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O。