化学必修 第二册第三节 无机非金属材料课堂检测

这是一份化学必修 第二册第三节 无机非金属材料课堂检测，共13页。试卷主要包含了单选题，判断题，解答题等内容，欢迎下载使用。
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．科学家借助晶体硅提高了阿伏伽德罗常数的精确度。有关晶体硅描述错误的是
A．由原子构成B．含非极性键
C．含非极性分子D．熔点高
2．下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．硅单质具有导电性，可用于制作光导纤维
B．氨气具有还原性，可用作食品工业制冷剂
C．具有氧化性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．具有氧化性，可用作铜制线路板的蚀刻剂
3．我国于2007年11月成功地发射了嫦娥一号探测卫星，确定对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等，月球的矿产资源极为丰富，仅月面表层厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石、斜长石和橄榄石等，下列说法或分析不正确的是
A．月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱
B．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
C．橄榄石中铁为价
D．斜长石的氧化物形式可表示为：
4．陶瓷的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要里程碑。陶瓷不具有的性质是
A．导电B．耐酸碱C．抗氧化D．耐高温
5．下列离子方程式正确的是
A．氯气溶解于水：Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
B．二氧化硅是酸性氧化物，和氢氧化钠溶液反应：SiO2 + 2OH-=SiO + H2O
C．碳酸钡和稀硝酸反应：CO+2H+=CO2↑+H2O
D．铜和氯化铁溶液反应：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
6．化学与生活息息相关，下列有关说法正确的是
A．二氧化硫和氨气都易液化，液氨常用作制冷剂
B．硅酸是一种很弱的酸，可直接作为干燥剂
C．漂白液、漂白粉、漂粉精的有效成分均是次氯酸钙
D．豆浆一定是胶体
7．下列试剂的保存正确的是（ ）
A．过氧化钠保存在潮湿的环境中B．保存NaOH的试剂瓶用玻璃塞
C．新制氯水保存在棕色瓶中D．金属钠保存在CCl4中
8．2022年6月5日，神舟十四号载人飞船发射成功，3名航天员进驻天和核心舱并在轨驻留6个月。下列相关说法正确的是
A．航天器的操纵杆采用的碳纤维属于有机高分子材料
B．火箭推进剂的燃烧可将化学能完全转化为机械能
C．空间站使用的太阳能电池板主要材料是硅
D．核心舱内氧气来源于水的电解，此过程中氧气为还原产物
9．化学与科技、社会、文化、生活有着密切的联系。下列说法正确的是
A．“燃煤脱硫”技术有利于我国早日实现“碳达峰、碳中和”
B．“神舟十四号”飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷，其主要成分是硅酸盐
C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，蕴藏着自然界的碳、氮循环
D．我国光缆线路总长超过三千万公里，光纤的主要成分是碳化硅
10．某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3，在该溶液中可以大量共存的离子是
A．K＋、Na＋、、B．Na＋、、Cl－、
C．H＋、Mg2＋、、D．Ag＋、K＋、、Na＋
二、判断题
11．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂的原料。(_______)
12．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。( )
13．硅氧四面体中，硅原子与氧原子都是以共价键结合。( )
14．碳纤维复合材料的火炬外壳有“轻、固、美”的特点。(____)
15．河姆渡出土陶灶，属于陶器，兽首玛瑙杯主要成分为二氧化硅。(________)
三、解答题
16．冰晶石()是一种白色晶体，微溶于水，是电解铝工业的助熔剂、也是玻璃工业和搪瓷工业的原料。实验室制备冰晶石的装置如图所示：
请回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。该实验中所使用的仪器材质为 (填“普通玻璃”“石英玻璃”或“耐热塑料”)。
(2)向装置Ⅰ的三颈瓶中加入7.8g，再滴入浓硫酸，生成和的化学方程式为 。待装置Ⅰ中反应完毕后，需通入一段时间的，其目的为 。
(3)装置Ⅲ是生成的装置，通入和滴入溶液除生成目标产物外，还生成一种酸式盐 (写化学式)，溶液稍过量的目的是 。
(4)装置Ⅱ可选取的装置是 (填序号)。
(5)实验结束后，将装置Ⅲ中的沉淀过滤、洗涤、干燥，称量得4.9g产品。检验产品洗涤干净的方法是 ，该制备实验所得目标产物的产率是 %。
(6)装置Ⅳ的目的是吸收尾气，该装置中吸收有毒气体的离子方程式为 。
17．三氯硅烷（）可用于生产有机硅化合物、多晶硅。实验室利用硅粉和氯化氢气体制备三氯硅烷。回答下列问题：
Ⅰ．实验室将固体与浓硫酸混合加热制取。
(1)上图盛装固体的仪器名称是 ，选用上图所示装置制取并收集干燥、纯净的，接口连接的正确顺序是 ________________________（每空填一个接口标号，仪器可重复使用）。
(2)固体与浓硫酸制取时发生复分解反应的化学方程式是 。
Ⅱ．硅粉和氯化氢反应制备三氯硅烷的装置如图所示（加热仪器已略去）。
已知：①制备三氯硅烷的化学方程式：
②三氯硅烷的熔点，沸点；极易与水反应，易被氧化。
(3)装置所装药品是 （填“碱石灰”或“无水氯化钙”），加热前要先通一段时间气体，原因是 。
(4)制备时常伴有杂质（熔点，沸点），分离和的实验方法是 （填序号）。
a．过滤 b．萃取 c．蒸发结晶 d．蒸馏
(5)装置中冰盐水的作用是 。
(6)该实验装置存在明显不足，请指出： 。
18．“中国芯”的发展离不开单晶硅，工业上制高纯硅，先制得粗硅，再制高纯硅。
Ⅰ．请回答：
(1)工业制粗硅反应的化学方程式为 。
Ⅱ．某小组拟在实验室用如图所示装置模拟探究四氯化硅的制备和应用(夹持装置已省略)。
已知有关信息：
①，；
②遇水剧烈水解，的熔点、沸点分别为、。
请回答下列问题：
(2)装无水氯化钙的仪器名称是 。
(3)若拆去B装置，可能的后果是 (写出一个即可)。
(4)有同学最初将E、F、G装置设计成图甲所示装置，图甲装置的主要缺点是 (写出一个即可)。
(5)已知在高温条件下易分解生成和。利用和制备新型无机非金属材料()的装置如图乙，写出该反应的化学方程式： 。利用尾气制备盐酸，宜选择下列装置中的 (填序号)。
Ⅲ．请回答：
(6)也是制取高纯硅的重要原料，它在浓的溶液中的反应方程式为 。
参考答案：
1．C
【详解】A.晶体硅是原子晶体，由原子构成，故A正确；
B.硅原子与硅原子间以非极性共价键连接，故B正确；
C.由于晶体硅是原子晶体，所以不含有分子，故C错误；
D.原子晶体的特点是熔点高，故D正确；
故选C。
2．D
【详解】A．二氧化硅具有良好的导光性，可以用于制造光导纤维，晶体硅是常见的半导体材料，用于制造芯片等，故A错误；
B．氨气不具有弱碱性，易液化，可用作食品工业制冷剂，故B错误；
C．二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色，高锰酸钾是强氧化剂把二氧化硫氧化为硫酸，说明二氧化硫具有还原性，故C错误；
D．FeCl3具有氧化性，能与铜反应，可用作铜制线路板的蚀刻剂，故D正确；
故选：D。
3．A
【详解】A. 金属铁的活动性是金属本身的性质，和金属是在月球上还是在地球上无关，故A错误；
B. 辉石、斜长石和橄榄石的成分均属于硅酸盐类，均属于硅酸盐矿，故B正确；
C. 橄榄石中，镁元素化合价是+2价，硅元素化合价是+4价，氧元素化合价是-2价，所以根据正负价代数和为0可知铁元素化合价是+2价，故C正确；
D. 硅酸盐的氧化物表示方法：先写活泼金属氧化物，然后是不活泼的金属氧化物，再是非金属氧化物二氧化硅，最后是水，所以斜长石的氧化物形式可表示为：，故D正确；
故选A。
4．A
【详解】A．陶瓷属于硅酸盐材料，没有自由电子存在，不能导电，A错误；
B．陶瓷与一般的酸、碱都不发生反应，所以具有耐酸碱的性质，B正确；
C．陶瓷中的元素稳定性强，不能被氧化剂所氧化，抗氧化能力强，C正确；
D．陶瓷是由陶土或瓷土高温烧结而成，所以具有耐高温的性质，D正确；
故选A。
5．B
【详解】A． 氯气溶解于水，与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸为弱酸，不能拆开写，正确的离子方程式为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，A错误；
B． 二氧化硅和氢氧化钠反应产生硅酸钠和水，离子方程式正确，B正确；
C． 碳酸钡不溶于水，要写化学式，正确的离子方程式为BaCO3+2H＋=Ba2++CO2↑+H2O，C错误；
D． 铜和氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜，电荷不守恒，正确的离子方程式为：2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋，D错误；
故选B。
6．A
【详解】A、二氧化硫和氨气都易液化，液氨气化时从环境吸收大量的热，因此液氨常用作制冷剂，故A正确；
B、硅酸是一种很弱的酸，硅酸凝胶，可以吸附水，可作为干燥剂，硅酸不直接作为干燥剂，故B错误；
C、漂白液有效成分是次氯酸钠；漂白粉和漂粉精的有效成分是次氯酸钙，故C错误；
D、若豆浆的分散质微粒直径在1nm～100nm之间，则属于胶体，若豆浆的分散质微粒直径不在1nm～100nm之间，则不属于胶体，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】A、过氧化钠与水和二氧化碳会发生反应，应隔绝空气密封保存，故A错误；
B、氢氧化钠和玻璃中二氧化硅会反应生成硅酸钠，硅酸钠有较强的粘性，能够将玻璃塞和试剂瓶黏在一起，因此不能用玻璃塞，故B错误；
C、因氯水能够氧化橡胶，且氯水中HClO见光易分解，因此新制氯水应保存在带玻璃塞的棕色试剂瓶中，故C正确；
D、钠的密度比CCl4小，不能保存在CCl4中，故D错误。
8．C
【详解】A．碳纤维属于无机非金属材料，故A错误；
B．火箭推进剂的燃烧不能将化学能完全转化为机械能，有一部分转变为热能等，故B错误；
C．空间站使用的太阳能电池板主要材料是晶体硅，故C正确；
D．核心舱内氧气来源于水的电解，此过程中氧元素的化合价升高，氧气为氧化产物，故D错误；
故选C。
9．C
【详解】A．加入生石灰可与二氧化硫反应，“燃煤脱硫”技术有利于减少酸雨的形成，但不能减少二氧化碳的排放，故不能实现“碳达峰、碳中和”，故A错误；
B．高温结构陶瓷的成分为碳化硅或氮化硅，不是硅酸盐，故B错误；
C．“落红”中的有机物在土壤中被腐生微生物分解成无机物后，形成“春泥”可以作为植物的营养被植物吸收利用，蕴藏着自然界的碳、氮循环，故C正确；
D．二氧化硅具有导光性，光纤的主要成分是二氧化硅，故D错误；
故选：C。
10．B
【详解】因该溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3，则该溶液为强碱溶液，溶液中存在大量的OH-离子，
A. 因与OH-离子结合生成碳酸根离子和水，则该组离子不能大量共存，故A错误；
B.在碱性溶液中该组离子之间不反应，则离子能大量共存，故B正确；
C.因H+与OH-离子结合生成水，Mg2+与OH-离子结合生成氢氧化镁沉淀，则该组离子不能大量共存，故C错误；
D.因Ag+与OH-离子结合生成沉淀，则该组离子不能大量共存，故D错误；
故选B。
11．正确
【详解】硅酸钠的水溶液俗名水玻璃，是一种矿物胶，它既不燃烧且不支持燃烧，木材浸过水玻璃后，不易着火，可用作防火剂的材料；硅酸钠可与酸性较强的酸反应生成硅酸，是制备硅胶的原料，故正确。
12．错误
【详解】硅的化学性质不活泼，但常温下依然能和部分物质反应，如常温下Si与强碱溶液反应放出氢气，故答案为错误。
13．正确
【解析】略
14．正确
【详解】碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的四分之一、抗拉强度一般是钢的7~9倍，而火炬外壳的形状很美，故正确。
15．正确
【详解】兽首玛瑙杯主要成分为二氧化硅，故正确。
16． 分液漏斗 耐热塑料 将残留于装置内的吹入反应装置中，充分吸收 使气体充分反应 c 取少量最后一次洗涤液于试管内，向试管中滴加溶液，若无白色沉淀生成，说明洗涤干净 70
【分析】由图可知，实验室制备冰晶石，装置I中制备，浓和在加热条件下发生反应：；装置II为安全装置，易溶于水，容易出现倒吸现象，需要加安全瓶，防止倒吸；装置III中制备冰晶石，；装置IV为尾气处理装置，吸收，处理部分未参与反应的：。据此分析解答。
【详解】(1)由图示结构知，仪器a名称为分液漏斗，该反应需要加热，同时生成，会腐蚀玻璃，所以不可用普通玻璃和石英玻璃，应选耐热塑料，故答案为：分液漏斗；耐热塑料；
(2)和浓硫酸反应生成和，反应的化学方程式为。由实验分析可知反应生成，为了提高的利用率，需要将残留于制备装置Ⅰ和安全装置内的赶到制备装置II内，充分反应。故答案为：；将残留于装置内的吹入反应装置中，充分吸收；
(3)根据实验分析，装置III中制备冰晶石，；
由此可知，除生成外，还生成一种酸式盐为，溶液稍过量的目的是溶液显碱性，加入过量有利于吸收，提高的利用率。故答案为：；使气体充分反应；
(4)装置Ⅱ为防倒吸装置，a为洗气装置，b为干燥装置，c为安全瓶，故选c。
(5)附着在沉淀上的杂质离子为，故检验最后一次洗涤液中是否含有即可，方法为取最后一次洗涤液于试管内，向试管中加入溶液，若不产生白色沉淀，则说明洗涤干净。故答案为：取少量最后一次洗涤液于试管内，向试管中滴加溶液，若无白色沉淀生成，说明洗涤干净；
设7.8g参加反应，理论上可制得的质量为x，由实验分析得关系式：
解得，故产率，故答案为：70；
(6) 根据分析，装置IV为尾气处理装置，用NaOH溶液可吸收有毒的的气体，生成氟化钠和水，反应的离子方程式为：，故答案为：。
17．(1) 圆底烧瓶
(2)
(3) 无水氯化钙 排尽装置内的空气、防止三氯硅烷被氧化、防止生成的氢气与空气混合反应而爆炸
(4)
(5)冷却生成的，使其液化，以便收集
(6)中会产生倒吸；、之间缺少一个盛有浓硫酸的干燥装置；缺少的处理装置
【分析】Ⅰ．固体与浓硫酸混合加热制取，用浓硫酸干燥氯化氢，用向上排空法收集氯化氢气体（第二个装置中氯气长进短出），用氢氧化钠溶液吸收多余的氯化氢气体防止污染，尾气吸收装置与收集装置间加干燥装置；
Ⅱ．A中反应生成氯化氢，通过B无水氯化钙干燥后，氯化氢进入C中和硅反应生成三氯硅烷，三氯硅烷在D中冷凝收集，尾气使用碱液吸收防止污染。
【详解】（1）盛装固体的仪器名称是圆底烧瓶；固体与浓硫酸混合加热制取，用浓硫酸干燥氯化氢，用向上排空法收集氯化氢气体（第二个装置中氯气长进短出），用氢氧化钠溶液吸收多余的氯化氢气体防止污染，尾气吸收装置与收集装置间加干燥装置，故接口顺序为：debc；
（2）固体与浓硫酸制取时发生复分解反应生成氯化氢和硫酸氢钠：；
（3）装置为干燥氯气装置，氯化氢和碱石灰反应，故所装药品是无水氯化钙；三氯硅烷极易与水反应，易被氧化，且反应生成易燃易爆气体氢气，故加热前要先通一段时间气体，原因是排尽装置内的空气、防止三氯硅烷被氧化、防止生成的氢气与空气混合反应而爆炸；
（4）和互溶且两者的沸点不同，故分离实验方法是d蒸馏；
（5）三氯硅烷的熔点，沸点；中冰盐水的作用是冷却生成的，使其液化，以便收集；
（6）氯化氢气体极易溶于水，且三氯硅烷极易与水反应，氢气易燃易燃易爆，故装置中会产生倒吸；、之间缺少一个盛有浓硫酸的干燥装置；缺少的处理装置。
18．(1)SiO2+2CSi+2CO
(2)干燥管
(3)HCl和Si反应牛成SiHCl3和H2，会使产品纯度降低，或Cl2和H2混合共热易发生爆炸
(4)SiCl4在收集瓶e中液化，压强减小，烧碱溶液倒吸入收集瓶e中，或烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶，SiCl4发生水解
(5) 3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl c
(6)SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+3H2O
【分析】由实验装置图可知，装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中盛有的无水氯化钙用于干燥氯气，装置D中氯气与硅高温条件下反应生成四氯化硅，装置E用于冷凝收集四氯化硅，装置F中用于冷凝回流四氯化硅，提高产品的产率，装置G盛有的碱石灰用于吸收未空气中的水蒸气，防止水蒸气进入E中导致四氯化硅水解。
【详解】（1）工业制粗硅的反应为二氧化硅与碳在高温下反应生成硅和一氧化碳，反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO，故答案为：SiO2+2CSi+2CO；
（2）由实验装置图可知，装无水氯化钙的仪器为干燥管，故答案为：干燥管；
（3）由题给信息可知，若拆去B装置，氯气中混有的氯化氢气体进入D中会与硅高温条件下反应生成三氯硅烷和氢气，导致实验制得的四氯化硅中混有杂质，且反应生成的氢气和氯气混合共热会发生爆炸，故答案为：HCl和Si反应牛成SiHCl3和H2，会使产品纯度降低，或Cl2和H2混合共热易发生爆炸；
（4）若用图甲装置替代E、F、G装置，四氯化硅在收集瓶e中液化后，瓶中气体压强减小，氢氧化钠溶液会倒吸入收集瓶e中，且氢氧化钠溶液产生的水蒸气进入广口瓶e中，会导致四氯化硅发生水解，使得产品不纯，故答案为：SiCl4在收集瓶e中液化，压强减小，烧碱溶液倒吸入收集瓶e中，或烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶，SiCl4发生水解；
（5）由题意可知，制备氮化硅的反应为氨气与四氯化硅高温条件下反应生成氮化硅和氯化氢，反应的化学方程式为3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl，反应生成的氯化氢极易溶于水，用水吸收氯化氢时，应防止产生倒吸，故选可以防止产生倒吸的装置c，故答案为：3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl；c；
（6）三氯硅烷在浓氢氧化钠溶液中发生的反应为三氯硅烷与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠、氯化钠和水，反应的反应方程式为SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+3H2O，故答案为：SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+3H2O。