人教版 (2019)必修 第二册无机非金属材料课时练习

这是一份人教版 (2019)必修 第二册无机非金属材料课时练习，共7页。试卷主要包含了由制备高纯硅的工业流程如图所示等内容，欢迎下载使用。
1.下列有关硅及其化合物的说法中正确的是( )
A.在粗硅的制取中发生反应，硅元素被还原，所以碳的还原性比硅的还原性弱
B.硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠溶液可以保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中
C.用制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通入
D.由可知，硅酸的酸性强于碳酸的酸性
2.高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列流程制备：
下列说法中不正确的是( )
A.步骤①中反应的化学方程式为
B.步骤①中每生成1 ml Si，转移4ml电子
C.步骤③中的反应为氧化还原反应
D.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
3.现代社会的发展与进步离不开材料，下列说法中正确的是( )
A.“辽宁舰”上用于舰载机降落的阻拦索是一种特种钢缆，属于纯金属材料
B.“超轻海绵”使用的石墨烯是新型有机非金属材料
C.晶体硅具有特殊的光学性能，可制成光导纤维
D.食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋的目的是防止食物受潮、氧化变质
4.被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟曾获得2009年诺贝尔物理学奖。下列叙述中不正确的是( )
A.是生产光导纤维和粗硅的主要原料
B.和都属于酸性氧化物，都能与碱反应
C.和都能与水反应生成相应的酸
D.水晶的主要成分是
5.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中不正确的是( )
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.氧化铝随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.陶瓷属于硅酸盐制品，耐酸碱腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸
练能力
6.由制备高纯硅的工业流程如图所示：
下列说法中错误的是( )
A.和纯硅均具有硬度大、熔沸点高的特点
B.X为CO气体
C.反应②产生的氢气与反应③产生的HCl可以循环使用
D.的摩尔质量为135.5g
7.硅是组成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述中错误的是( )
A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为
B.玻璃、水泥和陶瓷是生活中常见的硅酸盐材料
C.光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为硅
D.碳化硅（SiC）又称金刚砂，硬度大，熔点高，可用作制高温结构陶瓷的材料
8.太空航天器常穿上用新型陶瓷材料制成的“外衣”，在穿越大气层时，能克服“热障”安全返回地面，这种外衣主要利用了材料的( )
A.绝缘性好B.密度大C.耐高温和隔热性好D.硬度大
9.玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列说法中正确的是( )
A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B.制造水泥的主要原料为纯碱、石灰石和石英砂
C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D.制造水泥的过程中只发生了物理变化
10.中国高铁对实现“一带一路”有重要的作用。请回答：
（1）建设高铁轨道需要大量的水泥。生产普通硅酸盐水泥的主要原材料是黏土和_________。
（2）高铁上的乘务员使用的无线通话机的芯片的主要成分是_________。
（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生成SiF气体的化学方程式为_________。
（4）高铁上的卫生间没有异味，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_________。
11.回答下列问题：
（1）中国的高铁技术居于国际领先地位。高铁轨道建设需用大量水泥，生产水泥的主要原料为黏土和_________（填字母）。
a.石灰石
b.粗盐
c.纯碱
（2）氮化硅（）是一种重要的高温结构陶瓷材料，属于新型功能性陶瓷产品。它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得氮化硅。
①氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试写出该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：_________。
②现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅及氯化氢，反应的化学方程式为_________。
12.氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、军事工业等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如图所示。
其中—中各元素的化合价与相同。请回答下列问题：
（1）石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式解释其原因：_______。
（2）图示①~④的变化中，属于氧化还原反应的是_______。
（3）反应①的化学方程式为_______。
（4）在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，在军事工业中用于制造烟雾剂。和水反应的化学方程式为_______。
（5）在反应⑤中，3 ml在高温下加热可得1ml氮化硅粉末和8mlA气体，则氮化硅的化学式为_______。
答案以及解析
1.答案：C
解析：在反应中Si元素的化合价由+4价降到0价，为氧化剂，被还原，Si为还原产物，C元素的化合价由0价升到+2价，C为还原剂，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，所以碳的还原性比硅的还原性强，A项错误；因为溶液是一种黏合剂，所以不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放溶液，B项错误；不能直接与水反应，所以制取硅酸可用可溶性硅酸盐与或盐酸反应：或，C项正确；反应能在高温下进行，主要是因为产物中有气体生成，气体从反应体系中逸出，有利于反应的进行，与酸性无关，D项错误。
2.答案：A
解析：在高温下与C反应生成CO气体，即步骤①中反应的化学方程式为，A项不正确；由步骤①中反应的化学方程式可知，Si元素的化合价由+4价降到0价，即每生成1 ml Si，转移电子数为4ml，B项正确；与过量的反应生成Si单质，化合价发生变化，发生了氧化还原反应，C项正确；高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料，D项正确。
3.答案：D
解析：特种钢缆是铁的合金，故A错误；石墨烯是碳单质，属于无机非金属材料，故B错误；晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，光导纤维的成分是二氧化硅，故C错误；硅胶具有吸水性，可以作干燥剂，铁粉具有还原性，可以防止食品被氧化，所以食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋，可以防止食物受潮、氧化变质，故D正确。
4.答案：C
解析：光导纤维的主要成分是二氧化硅，工业上用二氧化硅和焦炭制取粗硅，故A正确；和都属于酸性氧化物，都能与强碱反应生成相应的盐和水，故B正确；二氧化硅与水不反应，故C不正确；二氧化硅在自然界的存在有多种形态，其中水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅，故D正确。
5.答案：C
解析：不同的金属氧化物可能颜色不同，在高温下，釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致其颜色变化，故A正确；氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，故B正确；瓷器主要是由黏土烧结而成，瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅，属于混合物，故C不正确；陶瓷的主要成分是硅酸盐和二氧化硅，氢氟酸能与二氧化硅反应，所以不能用陶瓷制品来盛装氢氟酸，故D正确。
6.答案：D
解析：和纯硅均具有硬度大、熔沸点高的特点，故A项正确；反应①为，可知X为CO气体，故B项正确；由题图可知，氢气和HCl既是反应物，又是生成物，可重复利用，故C项正确；的摩尔质量为135.5，故D项错误。
7.答案：C
解析：氮化硅中各元素的原子最外层都达到8电子稳定结构。硅原子最外层电子数为4，氮原子最外层电子数为5，要形成最外层8电子稳定结构，则硅、氮原子的个数比应为3:4，其化学式为，故A正确；生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥和陶瓷，故B正确；光导纤维的主要成分是二氧化硅，故C错误；碳化硅（SiC）俗称金刚砂，其中的碳原子和硅原子通过共价键连接，具有金刚石的结构，硬度很大，使用温度可达1600℃，可用作制高温结构陶瓷的材料，故D正确。
8.答案：C
解析：因为航天器在穿过稠密的大气层返回地球的过程中与大气剧烈摩擦，产生高温，为了防止烧毁航天器，这种材料应具备耐高温的特点，同时还要防止舱内温度过高对宇航员产生危险，所以这种材料还应具备隔热性好的特点。综上所述可知，C项符合题意。
9.答案：C
解析：陶器是人类最早使用的硅酸盐制品，A错误；制造水泥的主要原料为黏土和石灰石，B错误；硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高，C正确；制造水泥的过程中发生了复杂的物理变化和化学变化，D错误。
10.答案：（1）石灰石
（2）硅
（3）
（4）
解析：（1）生产普通硅酸盐水泥的主要原材料是黏土和石灰石。
（2）无线通话机的芯片的主要成分是硅。
（3）氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应生成四氟化硅和水，反应的化学方程式为。
（4）向硅酸钠溶液中加入稀盐酸产生硅酸胶体的离子方程式为。
11.答案：（1）a
（2）①；②
解析：（1）水泥的主要成分为石灰石、黏土，故选a。
（2）①根据题目信息可知，与氢氟酸反应，因中硅元素化合价为+4价，氮元素化合价为-3价，故其生成物应为和，根据原子守恒可得化学方程式为；②根据原子守恒与在高温下反应时，除生成外，还生成HCl，化学方程式为。
12.答案：（1）
（2）①②
（3）
（4）
（5）