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训练(七) 无机非金属材料
[对应素能提升训练第17页]
1.《天工开物》第七卷《陶埏》(陶瓷)中记载“水火既济而土合……后世方土效灵,人工表异,陶成雅器,有素肌、玉骨之象焉”,以上所述的“陶成雅器”的主要原料是 ( )
A.黏土
B.纯碱、石灰石、石英砂
C.黏土、石灰石
D.二氧化硅、硅酸钙、硅酸铝
解析 陶瓷的传统概念是指所有以黏土等无机非金属矿物为原材料,经过高温烧制而成的产品,题干中陶成雅器,水火既济而土合为陶器的生产工艺,所以所述的“陶成雅器”的主要原料是黏土,故选A。
答案 A
2.(2022·合肥高一检测)下列反应不能一步完成的是 ( )
A.SiO2→Na2SiO3 B.SiO2→H2SiO3
C.Na2SiO3→H2SiO3 D.H2SiO3→SiO2
解析 二氧化硅可与氢氧化钠直接反应生成硅酸钠;Na2SiO3溶液中通入CO2或加入盐酸都可以生成H2SiO3;硅酸可直接加热分解生成二氧化硅,故只有B符合题意。
答案 B
3.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是 ( )
A.CO2、SiO2都能与碱及碱性氧化物反应
B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C.CO2和SiO2在一定条件下均能将碳还原为CO
D.CO2和SiO2都是由相应的分子构成的
解析 CO2、SiO2都是酸性氧化物,都能与碱及碱性氧化物反应,A正确;SiO2不溶于水,也不能和水反应生成硅酸,B不正确;根据反应C+CO22CO、2C+SiO2Si+2CO↑,C被氧化为CO,C不正确;CO2是由分子构成的,SiO2是由Si、O原子直接构成的,D不正确。
答案 A
4.由二氧化硅制高纯硅的流程如下,下列说法中错误的是 ( )
A.SiHCl3的摩尔质量为135.5 g
B.H2和HCl均可循环利用
C.SiO2是一种坚硬难熔的固体
D.①②③均属于氧化还原反应
解析 SiHCl3的摩尔质量为135.5 g/mol,A项错误;根据生产高纯硅的流程可知,H2和HCl既是反应物,又是生成物,所以H2和HCl可循环利用,B项正确;SiO2硬度大、熔点高,C项正确;反应①②③中均有元素的化合价发生变化,均属于氧化还原反应,D项正确。
答案 A
5.碳纳米材料是近年来人们非常关注的一类新型无机非金属材料,下列关于碳纳米材料的说法中不正确的是 ( )
A.C60是富勒烯的代表物,C60的摩尔质量为720 g/mol
B.碳纳米管可用于生产电池和传感器
C.石墨烯与石墨都具有导电性
D.石墨烯的性质稳定,在氧气中不能燃烧
解析 石墨烯是由碳元素组成的单质,它在氧气中可以燃烧,D项错误。
答案 D
6.下列关于硅及其化合物的说法,正确的是 ( )
A.硅的导电性介于导体与绝缘体之间,是良好的半导体材料,可用于生产光导纤维
B.二氧化硅可用于生产计算机、家用电器等的芯片,及硅太阳能电池
C.高纯硅的制备:SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯),三步反应均为氧化还原反应
D.SiSiO2、SiO2H2SiO3、SiO2水玻璃,均能通过一步反应完成
解析 高纯硅是良好的半导体材料,可用于生产计算机、家用电器等的芯片,及硅太阳能电池,A项错误;SiO2具有良好的导光性,可用于生产光导纤维,B项错误;高纯硅制备的主要反应为:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑,Si(粗)+3HClSiHCl3+H2;SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl,三个反应均为氧化还原反应,C项正确;Si+O2SiO2,SiO2不溶于水,SiO2H2SiO3不能一步完成,Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,D项错误。
答案 C
7.中国高铁对实现“一带一路”倡议有重要的作用。
(1)建设高铁轨道需要大量的水泥,生产水泥的主要原材料是黏土和 ;还需要加入适量 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 ;乘务员使用的无线通话机的芯片材料是 。
(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的化学方程式为 。
(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 。
解析 (1)生产水泥的主要原料是:石灰石和黏土;生产水泥的主要设备是:水泥回转窑;加入适量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,常用于计算机芯片的材料和太阳能电池,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,化学方程式为:SiO2+4HFSiF4↑