高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料综合训练题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料综合训练题，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.我国“化学”一词最早出于《化学鉴原》(1871年)。该书把一种元素翻译为“矽”。在地壳里,“矽”的含量在所有元素含量中占第二位,现代把这种“矽”元素命名为( )
A.锡 B.硒 C.氧 D.硅
【解析】选D。地壳中含量居前五位的元素是氧、硅、铝、铁、钙,含量居第二位的元素是硅。
2.我国古代在材料方面取得了突出的成就。下列材料主要成分不是硅酸盐的是 ( )
A.陶俑B.琉璃瓦C.汉白玉D.青花瓷
【解析】选C。陶、瓷、砖、瓦、紫砂及石棉等主要成分都是硅酸盐,而汉白玉主要成分是碳酸钙。
3.宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时,必须穿上10公斤重的航天服,我国宇航员的航天服是由我国科学家研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的,主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。
下列相关叙述错误的是( )
A.它耐高温、抗氧化 B.它比钢铁轻,但质地较脆
C.它没有固定熔点D.它是一种新型无机非金属材料
【解析】选B。由题目信息中“连续纤维增韧”可知,该航天服的韧性很好,质地并不是很脆,B错误。
4.(2020·金华高一检测)甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:甲乙丙
若甲为NaOH溶液,则丁可能是( )
A.CO2 B.Si C.CuSO4 D.盐酸
【解析】选A。NaOH与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠与NaOH反应生成碳酸钠,符合甲、乙、丙之间的转化关系,故A选;Si与NaOH反应与量无关,不符合图中转化,故B不选;硫酸铜与NaOH反应与量无关,不符合图中转化,故C不选;NaOH与盐酸反应生成氯化钠和水,反应与量无关,不符合图中转化,故D不选。
5.“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法中正确的是( )
A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品,其主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
B.生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土
C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
【解析】选C。陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品,A项错误;陶瓷的主要原料是黏土,玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英砂,水泥的主要原料是黏土和石灰石,B项错误;硅酸盐制品性质稳定、熔点高,C项正确;沙子的主要成分是SiO2,黏土的主要成分是含水的铝硅酸盐,D项错误。
【加固训练】
宋代五大名窑分别为:钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“入窑一色,出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是( )
A.窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化
B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料
C.高品质的瓷器晶莹剔透,属于纯净物
D.陶瓷属于硅酸盐材料,耐酸碱腐蚀,但是不能用来盛装氢氟酸
【解析】选C。不同的金属氧化物颜色可能不同,在高温下,釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化称为窑变,故A正确;新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等,氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料,故B正确;瓷器的原料主要是黏土烧结而成,瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅,是混合物,故C错误;HF能与二氧化硅反应,陶瓷的成分是硅酸盐和二氧化硅,所以陶瓷不能用来盛装氢氟酸,故D正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共10分)
6.中国高铁对实现“一带一路”的倡议有重要的作用。
(1)建设高铁轨道需要大量的水泥,生产水泥的主要原材料是黏土和________;还需要加入适量________调节水泥硬化速率。
(2)高铁上的信息传输系统使用了光导纤维,其主要成分是________;乘务员使用的无线通话机的芯片材料是________。
(3)高铁上安装有许多玻璃,氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹,氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应的化学方程式为____________________。
(4)高铁上的卫生间没有任何异味,是由于所使用的马桶、地漏和洗手盆下水口都是纳米硅胶的高科技产品。向硅酸钠溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体,该反应的离子方程式为________________。
【解析】(1)生产水泥的主要原料是石灰石和黏土;生产水泥的主要设备是:水泥回转窑;(2)光导纤维,其主要成分是SiO2,具有良好的导光性,硅单质是半导体材料,常用于计算机芯片的材料和太阳能电池,乘务员使用的无线通话机的芯片材料是硅;(3)玻璃中含有二氧化硅,二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅,反应方程式为SiO2+4HFSiF4↑+2H2O;(4)向硅酸钠溶液中滴入稀盐酸,反应生成硅酸胶体,离子方程式:Si+2H+H2SiO3(胶体)。
答案:(1)石灰石 石膏 (2)SiO2 Si
(3)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O
(4)Si+2H+H2SiO3(胶体)
【加固训练】
500 多年前,一艘载着天然苏打晶体(Na2CO3·10H2O)的商船在航行中搁浅,船员们便在附近的沙滩上用几块苏打晶体支锅煮饭。之后他们惊奇地发现,在苏打晶体与沙粒接触的地方出现了许多晶莹发亮的珠子。回答下列问题:
(1)沙滩上沙粒的主要成分为________(填化学式)。
(2)上述晶莹发亮的珠子可能是________(填字母)。
A. 水晶颗粒 B.无水碳酸钠
C.晶体硅 D.玻璃珠
(3)生成该珠子时发生反应的化学方程式为_____________________________。
(4)氢氟酸常用作玻璃的蚀刻剂,原因是 _________________________________
________________(用化学方程式表示)。
【解析】(1)沙滩上沙粒的主要成分为SiO2。(2)由于沙子的主要成分是SiO2,高温下能与Na2CO3反应,生成的Na2SiO3和SiO2熔合成的晶莹发亮的固体是玻璃的成分。(3)珠子是由SiO2在高温下与Na2CO3反应,生成的Na2SiO3和SiO2熔合成的,所以反应的化学方程式为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑。(4)氢氟酸常用作玻璃的蚀刻剂,原因为它能与SiO2反应,其反应化学方程式为SiO2+4HFSiF4↑+2H2O。
答案:(1)SiO2 (2)D
(3)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
(4)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O
一、选择题(本题包括1小题,共5分)
7.(2020·舟山高一检测)纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是 ( )
粗SiO2XYSiO2
A.X可用作木材防火剂
B.步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3+H2SO4H2SiO3↓+Na2SO4
C.步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替
D.步骤Ⅲ若在实验室完成,一般在蒸发皿中进行
【解析】选D。硅酸钠水溶液具有阻燃性,可用作木材防火剂,故A正确;硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀,所以步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3+H2SO4H2SiO3↓+
Na2SO4,故B正确;碳酸、硫酸的酸性都强于硅酸,都能够与硅酸盐反应生成硅酸,故C正确;加热分解固体应在坩埚中进行,故D错误。
【误区警示】理解二氧化硅性质应避免的误区
(1)SiO2除氢氟酸外不能与盐酸、硝酸、硫酸等其他酸反应。
(2)氢氟酸能腐蚀玻璃,故不能用玻璃瓶盛放,而要用塑料瓶,这一特殊性质,可应用于雕刻玻璃。另外,制取氢氟酸不能用玻璃器皿而要用铅皿。
(3)SiO2高温下能与碳酸盐反应,不能说明硅酸的酸性比碳酸强,而是遵循高沸点物质制低沸点物质的原理,又由于CO2是气体,生成后脱离反应体系,使反应向右进行到底。
二、非选择题(本题包括1小题,共15分)
8.硅是带来人类文明的重要元素之一,从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。
(1)新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法,在H2的保护下,使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面,写出该反应的化学方程式:____________________________________________。
(2)一种工业用硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1 410 ℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的主要工艺流程如下:
①净化N2和H2时,铜屑的作用是____________,硅胶的作用是____________。
②X可能是__________(填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”)。
【解析】(1)根据原子个数守恒可写出化学方程式:3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+ 12HCl。(2)①由于氧气和水蒸气都能腐蚀氮化硅,而氮气和氢气中含有水蒸气和氧气,所以铜屑的作用是除去氧气,硅胶的作用是除去水蒸气。②由于工业用硅中含有铜的氧化物,在反应中氧化铜能被还原生成铜,因此要除去铜应该选择硝酸,盐酸和硫酸不能溶解铜,氢氟酸能腐蚀氮化硅。
答案:(1)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl
(2)①除去原料气中的氧气 除去水蒸气 ②硝酸
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