人教版 (2019)必修 第二册无机非金属材料测试题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册无机非金属材料测试题，共11页。试卷主要包含了化学与生产、生活和科技密切相关，科技的发展离不开化学材料，南开团队首次合成了化合物等内容，欢迎下载使用。
A.我国生产的麒麟芯片主要成分是
B.“84”消毒液与洁厕剂混合使用可增强消毒效果
C.碳化硅属于传统无机非金属材料
D.葡萄酒中添加适量可起杀菌和抗氧化作用
2.科技的发展离不开化学材料。下列属于新型无机非金属材料的是( )
A.氮化镓（）半导体B.青花瓷
C.聚乙烯D.钛合金
3.石墨烯是用微机械剥离法从石墨中分离出的单层石墨，被认为是一种未来革命性的材料。下列说法正确的是( )
A.石墨烯是有机物
B.石墨烯由分子构成
C.石墨与金刚石互为同素异形体
D.石墨能导电，所以石墨是电解质
4.C919大型客机是我国首款具有自主知识产权的喷气式干线客机。C919飞机用到的下列材料中，属于新型无机非金属材料的是( )
A.玻璃纤维棉毡B.碳纤维树脂平垂尾
C.铝锂合金机体D.橡胶轮胎
5.同济大学许维教授团队首次成功地在表面上合成了两种芳香性环型碳(和)，为碳材料家族又添2位新成员。研究发现和具有很高的反应活性。下列说法正确的是( )
A.和互为同素异形体
B.和比石墨稳定
C.和之间的转化属于物理变化
D.和均属于化合物，均可以被氧化
6.石墨与在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法不正确的是( )
A.石墨属于单质，属于化合物
B.与石墨相比，抗氧化性增强
C.与石墨相比，导电性增强
D.1ml中含有2.5xml共价单键
7.南开团队首次合成了化合物。其阴离子为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯相似的高对称性。下列说法错误的是( )
A.富勒烯包含个σ键
B.图示中的位于形成的二十面体笼内
C.全金属富勒烯和富勒烯互为同素异形体
D.的稳定性强于
8.不断进步的材料逐渐构筑了我们现代社会的文明。下列说法错误的是( )
A.“唐三彩”和景德镇瓷器的主要化学成分都是硅酸盐
B.玻璃是一种常见的无机非金属材料，在一定温度下软化可制得玻璃仪器
C.塑料、合成纤维、合成橡胶属于合成有机高分子材料
D.以高纯硅制成的光导纤维内窥镜可直接窥视有关器官部位的变化
9.20l9年Science杂志上刊登全球首例单三键交替的碳环。碳环结构如图所示，下列关于的说法正确的是( )
A.的摩尔质量为
B.与碳纤维均为有机物
C.与互为同分异构体
D.与金刚石互为同位素
10.化学家Seidel指出Si与溶液的反应可能生成，下列有关说法正确的是( )
A.为共价化合物
B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品
C.说明Cl的非金属性强于Si
D.半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅
11.作为全球最大的电子产品制造国，中国却有着“芯”病。我国国产芯片自给率不到30%，产值不足全球的7%，市场份额不到10%。下列说法正确的是( )
A.水晶和陶瓷都是硅酸盐制品
B.CPU半导体芯片与光导纤维是同种材料
C.高纯硅、碳化硅（SiC）属于新型无机非金属材料
D.粗硅制备单晶硅涉及反应之一：
12.港珠澳大桥水泥的使用量约198万吨。水泥熟料的主要成分为CaO、，并含有一定量的铁、铝等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示，下列叙述正确的是( )
A.水泥、玻璃、陶瓷为传统的硅酸盐材料，三者的原料都主要为
B.沉淀A主要成分为，滤液1和沉淀B中铁元素化合价不同
C.为了加快溶解速率，用盐酸代替硫酸处理草酸钙
D.法滴定时发生反应的离子方程式为：
13.硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)下列物质不属于硅酸盐的是_____。
A.陶瓷B.玻璃C.水泥D.生石灰
(2)是玻璃的主要成分之一，是酸性氧化物，与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为___________。
(3)用水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明可用作___________，可通过与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是___________。
A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚C.氧化铝坩埚D.铁坩埚
(4)工业上用焦炭高温还原石英砂制得含少量杂质的粗硅，其反应的化学方程式为：___________。
14.金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。
（1）已知：，在高温电炉中碳和反应可制得SiC，同时生成CO，其粗产品中杂质为Si和。
①请写出电炉中所发生主要反应的化学方程式：___________，每有1ml SiC生成时，转移电子的物质的量为___________。
②现将20.0gSiC粗产品加入过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1ml氢气，过滤得SiC固体11.4g，将滤液稀释到1L，其中硅酸盐的物质的量浓度为___________。
（2）下列关于金刚石、SiC和单质Si的说法不正确的是___________（填序号）。
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.SiC中Si和C通过共价键连接，具有类似金刚石的结构，硬度很大
15.硅单质及其化合物应用广泛。请回答下列问题：
（1）硅元素在元素周期表的位置是___________。
（2）沙子可用作建筑材料和制玻璃的原料，下列说法正确的是___________(填字母)。
A.可用于制造光导纤维而不能直接作芯片
B.既能溶于氢氟酸、也能溶于氢氧化钠，是两性氧化物
C.普通玻璃是由、石灰石和纯碱制成的，其熔点很高
（3）硅单质可作为硅半导体材料。三氯甲硅烷()还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如图：
①该生产过程中可以循环使用的物质是___________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、HCl和一种气体单质，写出发生反应的化学方程式___________。
（4）新型陶瓷材料氮化硅可应用于原子反应堆，一种制备氮化硅的反应如下：
。若生成标准状况下33.6 L CO时，反应过程中转移的电子为___________ml。
（5）某同学设计的如图实验装置证明非金属性：N>C>Si。
所用到的试剂：①稀；②碳酸钙；③溶液。
你认为该同学实验能否说明N、C、Si非金属性强弱，
若能或者不能，请用必要的文字及化学方程式说明___________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.制造芯片的主要成分是单质Si，A错误；
B.洁厕剂的主要成分盐酸，“84”消毒液的主要成分为，它们混合后会反应生成有毒的发生危险，反应的离子方程式为：，B错误；
C.碳化硅属于新型无机非金属结构材料，C错误；
D.在葡萄酒酿制过程中具有多种作用，主要包括杀菌、抗氧化、防腐、澄清和稳定等，所以葡萄酒中添加适量可起杀菌和抗氧化作用，D正确；故答案为D。
2.答案：A
解析：A.氮化镓属于新型无机非金属材料，A正确；
B.青花瓷是陶瓷，属于传统无机非金属材料，B错误；
C.聚乙烯属于有机高分子材料，C错误；
D.钛合金属于合金，D错误；
故选A。
3.答案：C
解析：A、有机物一般指碳、氢化合物，而石墨烯是单层石墨，是碳元素的一种单质，不含氢元素，故石墨烯不属于有机物，A错误；
B、石墨的每一层都是由碳原子构成，不存在分子，故石墨烯也是由原子构成的，B错误；
C、石墨和金刚石都是碳元素的单质，二者互为同素异形体，C正确；
D、电解质指在水中或者在熔融状态下，能导电的化合物，石墨是单质，不属于电解质的范畴，D错误；
故选C。
4.答案：A
解析：玻璃纤维属于无机非金属材料；碳纤维树脂是由碳纤维增强材料与树脂基体组成的复合材料；铝锂合金属于金属材料；橡胶属于有机高分子材料；故选A。
5.答案：A
解析：A.和为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，A正确；
B.和具有很高的反应活性，且两者均为芳香性环型碳，则两者容易参加化学反应，不如石墨稳定，B错误；
C.和为两种不同的物质，相互间的转化属于化学变化，C错误；
D.和均为单质，CO属于化合物，D错误；
故选A。
6.答案：C
解析：A.石墨属于单质，属于化合物，A正确；
B.中C原子的所有价键均参与成键，没有未参与成键的孤电子或者不饱和键，故与石墨相比，抗氧化性增强，B正确；
C.石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上电子在层内离域运动，故石墨晶体能导电，而中没有未参与杂化的2p轨道上的电子，故与石墨相比，导电性减弱，C错误；
D.由题干结构示意图可知，在中C与周围的3个碳原子形成共价键，每个C－C键被2个碳原子共用，和1个F原子形成共价键，即1ml中含有2.5xml共价单键，D正确；
故选C。
7.答案：C
解析：A.富勒烯中每个碳原子占有1.5个σ键，故富勒烯包含个σ键，故A正确；
B.根据图知，12个原子构成二十面体笼，位于形成的二十面体笼内，故B正确；
C.根据图知，全金属富勒烯不是碳元素的单质，所以与富勒烯不互为同素异形体，故C错误；
D.由于非金属性，故的稳定性强于，故D正确；
答案选C。
8.答案：D
解析：A.“唐三彩”和景德镇瓷器都是陶瓷，陶瓷的主要化学成分都是硅酸盐，故A正确；
B.玻璃是一种常见的无机非金属材料，玻璃属于混合物，没有固定的熔点，在一定温度下软化可制得玻璃仪器，故B正确；
C.塑料、合成纤维、合成橡胶属于合成有机高分子材料，故C正确；
D.光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅，故D错误。
9.答案：A
解析：的摩尔质量为，A项正确；和碳纤维都不是有机物，B项错误；与的分子式不相同，所以不互为同分异构体，C项错误；与金刚石互为同素异形体，而不互为同位素，D项错误。
10.答案：D
解析：A.在水溶液里完全电离，所以为强电解质，是强碱弱酸盐，迅速水解导致溶液呈碱性，故A错误；B.石英玻璃的主要成分是二氧化硅，所以石英玻璃不属于硅酸盐，普通玻璃、陶瓷、水泥的主要成分都是硅酸盐，这三种物质属于传统硅酸盐产品，故B错误；C.该反应说明HCl的酸性大于，但HCl不是C元素的最高价氧化物的水化物所以该反应不能说明Cl的非金属性大于Si，故C错误；D.沙子的主要成分是二氧化硅，硅芯片的主要成分是硅，二氧化硅被焦炭还原生成粗硅，粗硅再提纯得到纯硅，所以半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指：将二氧化硅制成晶体硅，故D正确；故选：D。
11.答案：C
解析：A.水晶主要成分为二氧化硅，陶瓷的主要成分是硅酸盐，A不正确；
B.CPU半导体芯片用的是晶体硅，光导纤维用的是二氧化硅，两者所用的材料不同，B不正确；
C.高纯硅、碳化硅（SiC）都属于新型无机非金属材料，C正确；
D.粗硅制备单晶硅涉及反应之一：，D错误。
故选C。
12.答案：D
解析：A.水泥的原料是粘土和石灰石、玻璃的原料是石英砂纯碱石灰石、陶瓷的原料是黏土，A错误；B.硝酸具有强氧化性，原料加硝酸等再过滤得到滤液1，其中铁呈+3价、沉淀B为氢氧化铁，铁元素化合价相同，B错误；C.盐酸代替硫酸处理草酸钙，则引入氯离子，在酸性条件下氯离子、与发生氧化还原反应，滴定结果偏大，C错误；D.草酸钙经硫酸处理得草酸、草酸与发生氧化还原反应，离子方程式为：，D正确；答案选D。
13.答案：(1)D
(2)
(3)阻燃剂；D
(4)
解析：（1）玻璃、水泥、陶瓷均是由硅、氧与其他化学元素结合而成的化合物，属于硅酸盐材料，生石灰是CaO，不是硅酸盐材料，故选：D；
（2）二氧化硅为酸性氧化物，可与碱反应生成对应的盐和水，二氧化硅与氢氧化钠的化学方程式为：；
（3）具有很强的耐热性，因此水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，可做阻燃剂，可通过与纯碱混合高温熔融反应制得，化学方程式为：，反应不可选含二氧化硅的坩埚，其能与碳酸钠在高温下反应，普通玻璃坩埚和石英玻璃坩埚均含有二氧化硅，故AB错误，氧化铝为两性氧化物，在高温下可与碳酸钠反应，故C错误，应选D；
故答案为：阻燃剂；D；
（4）高温条件下，C和石英砂反应生成粗硅和CO，反应方程式为。
14.答案：（1）①；4ml；②
（2）C
解析：（1）①在高温电炉中碳和反应可制得SiC，同时生成CO，该反应的化学方程式为。该反应中只有碳元素的化合价发生变化，C中碳元素显0价，SiC中碳元素显-4价，则每有1ml SiC生成时，转移电子的物质的量为4ml。
②
，粗产品中的质量为。
，则，硅酸盐的物质的量浓度为。
（2）金刚石、SiC和单质Si都属于无机非金属材料，A项正确；金刚石和石墨、晶体硅和无定形硅分别是同种元素组成的性质不同的单质，分别互为同素异形体，B项正确；单质硅是良好的半导体材料，金刚石不导电，C项错误；D项正确。
15.答案：（1）第三周期第ⅣA族
（2）A
（3） ①.、HCl ②.
（4）3
（5）硝酸具有挥发性，所以生成的硅酸可能是硝酸和硅酸钠反应得到的，
解析：（1）Si是14号元素，原子核外电子排布是2、8、4，根据原子核外电子排布与元素位置的关系可知：硅元素在元素周期表的位置是第三周期第ⅣA族；
（2）A. 能够使光线全反射，因此可用于制造光导纤维，制芯片的原料是晶体硅，而不是二氧化硅，A正确；
B. 能溶于氢氧化钠，反应产生和，虽然也能溶于氢氟酸，但反应产生不是盐，因此不能说是两性氧化物，它属于酸性氧化物，B错误；
C.普通玻璃是由、石灰石和纯碱制成的，是混合物，属于玻璃态物质，而不是化合物，因此没有固定的熔沸点，只能在一定温度范围内逐渐软化，C错误；
故合理选项是A；
（3）①石英砂与焦炭在高温下反应产生粗硅Si、CO，粗硅与HCl在573 K条件下反应产生粗、，粗经精馏得到纯净，然后与在1357 K高温下发生还原反应产生高纯硅Si、HCl，可见该生产过程中可以循环使用的物质是、HCl；
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。这是由于遇水剧烈反应生成、HCl和一种气体单质，根据元素守恒、电子守恒，可知还产生了可燃性气体，；
（4）在反应中，每反应产生6 ml CO气体，反应过程中转移12 ml电子。若生成标准状况下33.6 L CO，其物质的量n(CO)==1.5 ml，则反应过程中转移的电子的物质的量为n(e-)=×12 ml=3 ml；
（5）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性就越强。HNO3能够与发生复分解反应：。可证明酸性：，反应产生的进入盛有饱和溶液的装置中，会发生反应：，若在装置C中仅发生该反应，可以证明酸性：，但由于硝酸具有挥发性，挥发的硝酸蒸气也会进入装置C中，与其中的溶液发生反应：，可见：生成的硅酸可能是硝酸和硅酸钠反应得到的，也可能是气体与硅酸钠溶液反应得到的，因此不能根据上述实验判断元素的非金属性：N>C>Si。