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 无机非金属材料优秀同步测试题

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第3节 无机非金属材料





1．华裔科学家高锟因“在光学通信领域中光在光导纤维中传输”的研究方面所取得的开创性成就获得了诺贝尔物理学奖。光导纤维的主要成分是( )


A.Si B.SiO2 C.Na2SiO3 D.SiCl4


2．我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是( )


A.晶体硅和金刚石的物理性质相似


B.晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应


C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵


D.晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电


3．下列关于碳和硅的比较，正确的是( )


A.它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸


B.碳和硅的最高正价都是＋4价


C.硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位


D.碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态


4．下列说法正确的是( )


A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应


B.二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成


C.硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水


D.CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂


5．下列有关硅及其化合物的说法不正确的是( )


A.晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料


B.常温下，硅的化学性质稳定，自然界中的硅主要以氧化物及硅酸盐的形式存在


C.SiO2是一种酸性氧化物，能够与强碱反应生成相应的盐


D.除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸，然后再过滤


6．制备硅单质时，主要化学反应如下：


①SiO2(石英砂)＋2C(焦炭)eq \(=====,\s\up7(高温))Si(粗硅)＋2CO↑，


②Si(粗硅)＋2Cl2eq \(=====,\s\up7(高温))SiCl4，


③SiCl4＋2H2eq \(=====,\s\up7(高温))Si(纯硅)＋4HCl，下列对上述三个反应的叙述中不正确的是( )


A.①③为置换反应


B.①②③均为氧化还原反应


C.②为化合反应


D.三个反应的反应物中硅元素均被还原


7．下列关于硅的说法不正确的是( )


A.硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体


B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料


C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应


D.加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应


8．硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质的是( )


A.陶瓷餐具 B.石英钟表


C.计算机芯片 D.光导纤维


9．关于地壳中含量占第一位和第二位的元素之间形成的化合物，有关其说法正确的是( )


A.化学性质不活泼


B.可溶于水且显酸性


C.熔沸点较低，物理性质与CO2相似


D.是酸性氧化物，不溶于任何酸


10．除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：①加水溶解 ②加水煮沸 ③过滤 ④加稀盐酸 ⑤加稀H2SO4，正确的操作顺序是( )


A.①③ B.④③ C.⑤③ D.②③


11．二氧化硅是玻璃的主要成分之一。下列说法不正确的是( )


A.二氧化硅是一种立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大


B.二氧化硅为酸性氧化物，能与水反应生成硅酸


C.实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液


D.氢氟酸能雕刻玻璃，不能用玻璃瓶盛放氢氟酸


12．指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A～E 选项中选择正确【答案】填入括号内。


(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O( )


(2)SiO2＋Na2CO3eq \(=====,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑( )


(3)SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑( )


(4)SiO2＋3Ceq \(=====,\s\up7(高温))SiC＋2CO↑( )


(5)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O( )


A.作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀


B.氧化性


C.酸性氧化物的通性


D.将挥发性的酸酐从其盐中置换出来


E.未参与氧化还原反应


13．高纯二氧化硅可用来制造光纤。某稻壳灰的成分为





通过如下流程可由稻壳灰制备较纯净的二氧化硅。





请回答下列问题：


(1)步骤①中涉及SiO2的离子方程式为________________________________。


(2)滤渣A的成分有________________(填化学式)。


(3)步骤③反应的化学方程式为______________________________________________。


(4)实验室进行步骤③用到的仪器有坩埚钳、酒精灯、三脚架、__________和__________。


14．化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成化合物D。


(1)易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是__________________。


(2)将C与纯碱混合高温熔融时发生化学反应生成D，同时还生成能使澄清石灰水变浑浊的氧化物E；将少量的E 通入D的水溶液中，生成化合物F。


①分别写出生成D和F的化学方程式：___________________________________，


________________________________________________________________________。


②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_____________________________。


A.普通玻璃坩埚


B.石英玻璃坩埚


C.铁坩埚


(3)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。


15．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)工业上生产粗硅的反应：SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(3 273 K))Si(粗)＋2CO↑；SiO2＋3Ceq \(=====,\s\up7(3 273 K))SiC＋2CO↑。若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1，则参加反应的C和SiO2的物质的量之比为________。


(2)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：





①若反应Ⅰ为Si(粗)＋3HCleq \(=====,\s\up7(△))SiHCl3＋H2，则反应Ⅱ的化学方程式为__________。


②整个制备过程中必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式：________________________________。


③假设每一轮次制备1 ml纯硅，且生产过程中硅元素没有损失。反应Ⅰ中HCl的利用率为90%。反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%，则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是________。组分
SiO2
C
Na2O
K2O
Al2O3
Fe2O3
质量分数
59.20
38.80
0.25
0.50
0.64
0.61