人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第三节 无机非金属材料课后练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第三节 无机非金属材料课后练习题，共52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(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．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( B )
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：碳化硅、陶瓷和碳纤维具有耐高温、抗氧化性能，A项正确；“连续纤维增韧”航空材料比钢铁轻、硬，该材料具有良好韧性，B项错误；此材料是混合物，没有固定熔点，C项正确；该材料由无机物复合而成，为新型无机非金属材料，D项正确。
2．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃。下列关于水玻璃的说法中，正确的是( BD )
A．水玻璃是一种纯净物
B．水玻璃可做木材防火剂
C．水玻璃与盐酸反应所得的胶状物是二氧化硅
D．滴有酚酞的水玻璃呈红色，说明水玻璃呈碱性
解析：水玻璃是Na2SiO3的水溶液，是一种混合物；由于Na2SiO3的热稳定性极好，又不能燃烧，所以常用做木材防火剂；Na2SiO3溶液中滴入盐酸发生反应：Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3(胶体)＋2NaCl；Na2SiO3溶液能使无色酚酞溶液变红色，说明水玻璃显碱性。
3．澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4 000个碳原子，直径约为6～9 nm，在低于－183 ℃时，泡沫具有永久磁性。下列叙述正确的是( B )
A．“碳纳米泡沫”与石墨互为同位素
B．把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中，能产生丁达尔效应
C．“碳纳米泡沫”是一种新型的含碳化合物
D．“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
解析：“碳纳米泡沫”属于碳单质，与石墨互为同素异形体，故A项错误；“碳纳米泡沫”的直径约为6～9 nm，分散到适当的溶剂中形成胶体，能产生丁达尔效应，故B项正确；“碳纳米泡沫”只含有碳元素，属于碳单质，故C项错误；“碳纳米泡沫”和金刚石是两种不同的物质，二者性质不同，故D项错误。
二、非选择题
4．某实验小组设计了如图所示装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物进行探究。
已知：PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO＋PdCl2＋H2O===CO2＋2HCl＋Pd↓(产生黑色金属钯，使溶液变浑浊)。
(1)实验时要长时间通入N2，其目的是排尽装置内的空气，避免空气中的O2、CO2、水蒸气对实验产生干扰。
(2)装置B的作用是作安全瓶，防止倒吸。
(3)装置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为3SiO2＋4Ceq \(=====,\s\up7(高温))2CO2↑＋2CO↑＋3Si。
(4)该装置的缺点是无尾气吸收装置。
解析：(1)焦炭与二氧化硅的反应要在高温条件下进行，而高温条件下焦炭会与空气中的氧气、CO2、水蒸气发生反应，所以实验时要长时间通入N2以将装置中的空气排尽。(2)根据题图可知，装置B可以作安全瓶，防止倒吸。(3)碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳，也可能生成二氧化碳，且PdCl2溶液与CO反应有CO2生成，所以装置C用来检验有没有二氧化碳，装置D用来检验有没有一氧化碳，装置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明气体产物中既有二氧化碳又有一氧化碳，又经检测两气体产物的物质的量相等，反应的化学方程式为3SiO2＋4Ceq \(=====,\s\up7(高温))2CO2↑＋2CO2↑＋3Si。(4)一氧化碳有毒，不能排放到空气中，题给装置没有尾气吸收装置。
5．“高速铁路、扫码支付、共享单车和网络购物”被20国青年评为“中国的新四大发明”。
(1)建设高铁轨道需要大量的水泥，生产水泥的主要材料是黏土和石灰石；还需要加入适量石膏调节水泥硬化速率。
(2)高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是SiO2；乘务员使用的无线通话机的芯片材料是Si。
(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SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(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SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3(胶体)。
解析：(1)生产水泥的主要原料是石灰石和黏土；加入石膏可调节水泥硬化速率；(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＋4HF===SiF4↑＋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：SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3(胶体)。
6．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：3SiCl4＋2N2＋6H2===Si3N4＋12HCl。
(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，铜屑的作用是除去原料气中的氧气，硅胶的作用是除去生成的水蒸气。
②X可能是硝酸(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＋6H2===Si3N4＋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原料气中的氧气，硅胶的作用是除去生成的水蒸气。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，盐酸和稀硫酸不能溶解铜，氢氟酸能腐蚀氮化硅。