第五章 第三节 无机非金属材料-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学必修第二册（人教版2019)

空气中的氧气反应生成二氧化氨，且一氧化氮有毒，密度与空气接： 同，“酸溶”时用浓硝酸产生NO,的量比稀硝酸的多，A错误：“操作 近，所以不能用排空气法收集，C错误：锌粒和稀硫酸反应生成氧气， a”为过滤。需要用到烧杯，玻璃棒，漏斗，B错误：题干中用 氢气和氯化钙不反应，所以可用氯化钙干燥，氢气密度比空气的密度 HNO、-NaCI溶解金，而HNO,NaC,HCl.NaNO,都是强电解质，在溶 小，因此可以向下排空气法收集，不德用向上排室气法收集，D错误 液中完全电离.浓盐酸，NaNO,混合溶液中和HNO,,NaC混合溶液 4.C解析：一氧化氨难溶于水，密度与空气接近且有毒，所以应该用排 中含有的离子种类相同，则用浓盐酸和NO2也可以溶解金，C正 水法收集，且碱石灰为固体，一般盛放于燥管中，A错误：氯气密度大 确：用过量Zn粉将1 ol HAuCl,完全还原为Au,Au元素的化合价 于空气，且有毒，不能使用向下排空气法收集，B错误：氢气密度小于 由+3降低为0.转移电子的物质的址为3mol,且1 mol HAuC:中厂 空气，用向上排空气法收集.且与NaOH不反应，可以用NaOH作干 可消耗0.5ml7,由得失电子守恒可知，多加反应的锌的物质的量 燥剂，C正确：氨气常度小于空气，用向上排空气法收集，但氨气会被 mol+0.5mol=2l,D错误 无水氯化钙吸收，所以不能用无水氯化钙干燥氨气，D错误 5.B解析：氨气密度小于空气，要用向下排空气法收集，且碱石灰为固 6.(1)H一N一H(2)还原B(3)NH1·H,0=NH1+OH 体，一般盛放在干燥管中，A错误：盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳： 生成的二氧化碳中含有HC,先经过饱和NaHCO溶液除去HCl,再 (4)②20.06mol(5)取少量废水于试管中，滴加N0H溶液并 用向上排空气法收集，B正确：NO能与空气中的氧气反应，只能用排 加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若试纸变蓝 水法收集，C措误：浓硝酸与C反应生成NO2,但是NO能与NOH 解析：(1)由图可知，P为氨气，结构中含有3个N一H键，其结构式 溶液反应，c中不能盛放NaOH溶液，D错误。 为H一N一H。(2)从氮元素化合价的角度分析，P具有还原性，体 第二节阶段综合 现在可与O,发生氧化还原反应生成NO和水，氨气与水反应生成一 黑题 阶段强化 水合氨，与硝酸反应生成硝酸铵均为非氧化还原反应。(4)铵态 题号12345 氨(NH)与亚硝态氮(NO)可以在细指的作用下转化为氮气，该反 应的化学方程式为NH+O,一N,↑+2H,0:N元素分别由-3价 答案CC B D C 升高到0价，+3价降低到0价，转移电子数为3，当产生0.02m氮 1.C解析：由于在放电条件下，空气中的氧气和氮气化合生成了氮的 气时，转移电子的物质的量为0.02ma×3=0.06ma。(5)氮肥厂产 氧化物，氯的氧化物再经过复杂的化学变化，最后生成易被农作物吸 生的氨氮废水中的氮元素多以NH的形式存在，检验NH:操作是 收的硝酸盐，A正确：液氯易汽化，汽化吸收热量而使周围环境温度 取少量接水于试管中，滴加NOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试 降低，可获得低温环境，B正确：氨氧化物是造成光化学烟雾的罪魁 纸检验产生的气体，若试纸变蓝，说明样品中含有NH: 枫首，S02是形成酸雨的主要物质，C错误：pH小于5.6的雨水才称 7.(1)①C+4H+2N0;—Cu2+2N02↑+2H02假设2正 为酸雨.员然正常雨水因溶有C02而显酸性，但酸性较，不属于酸 确(2)干燥气体N0,+2N0,—2NaN0,(3)①将装置中的 雨，D正确 空气挂出②e③无水氯化钙（或藏石灰）①加入稀盐酸，产生 2.C解析：NH,NH,N,H4,NHOH,N2NO,中氨元素的化合价分别 红棕色气体 为-3价、一3价、-2价、-1价0价、+3价，一共呈现了氨的五种价 解析：(1)①C山与浓硝酸反应生成二氧化氨，硝酸铜和水：2红棕色 态，C错误 气体O2消失，将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃，说明有 3.B解析：检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸，观察是否变蓝.B 氧气生成，则N0,氧化Na,02(2)Cu与浓硝酸反应生成的二氧化 不正确。 氨中含有水蒸气，水蒸气能与过氧化钠反应生成氧气，所以要在A,B 4.D解析：无色气体甲中一定不含红棕色气体NO,,通过足量的浓硫 之同增加一个干燥装置，除去生成NO,气休中混有的水蒸气：若过 酸，或性气体氨气被浓硫酸吸收，剩余气体体积为80mL,说明氨气 氧化钠氧化二氧化氨，则生成硝酸钠。(3)①空气中的氧气能氧 体积为20ml,右侧出现红棕色气体说明二氧化碳与N,02反应产 化N0,实验时要排尽装置中的空气，所以在反应前，打开弹簧夹，通 生的0，将NO氧化为NO,。将剩余气体通人水中无气体剩余，说明 人一段时间N2:②在B装置中二氧化氯与水反应生成稀硝酸，稀硝 二氧化碳与N,O,反应产生的O2恰好将NO,或O(有可能有NO 酸与C山反应生成NO.所以B中观察到的主要现象是铜片逐渐溶解， 剩余)转化为硝酸.但不含氨气。由分析可知80ml气体的成分 溶液变为蓝色，有无色气泡产生：③C,E为干燥装置.盛放固体干燥 为N0和C02,设C02体积为xml,则N0体积为(80-x)ml. 剂，可以用无水氯化钙或碱石灰作为干燥剂：④亚硝酸钠中加盐酸会 由2Na,02+2C0,一2N4,C01+02可知.气体通过足量过氧化钠时 生成NO和NO2,NO,为红棕色气体.则检验D装置中物的方法为取 产生的氧气体积为05xmL.(80-x)mlN0与0.5xmL02虽然继续 D装置中产物少许，加入稀盐酸，产生红棕色气体，则产物是亚硝酸钠 发生反应，但最终气体全部通人水中恰好气体无剩余，即0，NO2, 第三节无机非金属材料 02恰好转化为硝酸，理解为(80-x)mLN0与0.5xmL02恰好反应 生成硝酸.由得失电子守恒可得(80-x)×3=0.5x×4,x=48,由此可知 白题 础过关 气体甲中含32mLN0.48mLC02,20mLNH:,A错误：由A中分析 可知，经过Na02处理后剩余气体若未反应，则为32mLN0,24mL 题号12345 0,但0与氧气继续反应使气体体积或少，故剩余气体体积小于 56mL,B错误：由A可知气体甲中含32mLN0,48mlC0: 1,D解析：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，A错误：制水泥的原料 20mLNH1,C错误：由A可知气体甲中含32mLN0,48mL 是黏土和石灰石.纯碱，石灰石，石英砂是制造玻璃的原料，B错误： C02,20ml,NH3,经过浓疏酸处理后余气中N0,C02体积比为2：3， 沙子主要成分是二氧化硅，为氧化物，C错误：陶制品是由钻土经高 D正确。 温烧结而成，D正确 5.C解析：硝酸与金不反应，与银和铜反应，酸溶后经操作a得到金， 2.C解析：S0,是固体而C0,是气体.物理性质不相似.A错误：Si0 则操作a为过滤，滤液中含有的金属离子为铜离子和银离子，过滤得 耐腐蚀，但可与氢氟酸反应，B错误：光导纤维的主要成分是SO, 到的固体经过溶金、分离后得到HAC1溶液，用锌粉还原得到金 C正确：品体硅其有导电性，二氧化硅不导电，D错误 浓硝酸被还原产生NO2,产生IlNO,得1l电子，稀硝酸被还原 3.D解析：高温结构陶瓷包括Si,N4刚瓷、SC陶瓷等，属于新型无机 产生N0,产生1molN0得3m@l电子，金属的量相同，转移电子数相！ 非金属材料.可以作为高级耐火材料，A正确：氧化铝陶瓷属于新型 必修第二册·RJ黑白题10 无机非金属材料，是生物陶瓷，B正确：氨化硅陶瓷属于新型无机非： 液中通人二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钙反应生 金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，C正确：新型无机非金 成碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳，过量二氧化碳与氢氧化 属材料具有耐高温，耐冲击、电学特性，光学特性，生物功能等优点， 钠反应生成碳酸氢钠，转化均能一步实现，B正确：氮气不能直接反 克服了传统无机非金屈材料的缺点，具有较高的强度和丽磨性，能抵 应生成硝酸，NO2也无法直接反应生成氨气，实际上NO,能氧化氨 抗冷热冲击，常用于发动机的受热面，D错误 气生成氨气，C错误：二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠.硅酸钠 4.A解析：光导纤维主要成分是二氧化硅，能够与氢氧化钠反成，反应 与盐酸反应生成硅酸.，二氧化硅不能一一步生成硅酸，D错误 的化学方程式为SO,+2N0用一Na,SiO,+H,0,被腐蚀面造成短 2.B解析：F为红棕色气体，则F为二氧化氨，二氧化氢和水反应生成 路，A错误 氧化氮和硝酸，硝酸和木炭加热条件下反应生成二氧化碳，二氧化 重难聚焦 氨和水，A(二氧化碳)和过氧化钠反应生成碳酸钠和D(氧气).硝酸 5.D解析：硅在自然界中主要以化合态形式存在，A错误：电弧炉中反 和铜反应生成硝酸铜，E(一氧化意)和水.一氧化氨和氧气反应生成 应的化学方程式为S0,+2C商温、+2C0t,B错误：还原护中发生的 二氧化氨，C(氯气)催化氧化生成一氧化氮和水，M受热分解生成氨 反应为sHC,+H,高温、+3HC,3mH0产物中，只有2ml氧化 气，二氧化碳和水，则M为碳酸铵或碳酸氢铵。A为二氧化碳，B为 水，A、B互换位置也满足该流程，水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和 产物，还原产物为S,则氧化产物与还原产物的物质的量之比是 D(氧气)，硝酸和木炭加热反应生成二氧化碳，二氧化氮和水，A正 2:1.C错误：SiHC1(沸点为31.5℃)和5iC4(沸点为57.6℃)的沸 确：反应①化学方程式为2N,02+2C02一22C0,+02,根据化学 点有一定差距可通过蒸馏提纯SC1,D正确 方程式分析，生成1mal氧气转移2mol电子，B错误：F与水的反应 黑题 应用提优 为H,0+3NO2一2HNO,+NO.二氧化氮中氮元素化合价既有升高 的又有降低的.其中有2个N的化合价升高，有1个N的化合价降 题号 1 低，因此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，C正确：C 答案CA 为NH,D为02.C可以在D中燃烧生成氨气，即4NH,+30 1.C解析：黏土是制备陶瓷的主要原料，普通硅酸盐水泥以石灰石和 点悠2N,+6H,0,D正确 黏土为原料，C错误 2.A解析：焦炭与石英砂发生反应510，+2C商+2C01,焦炭被氧 3.(1)4NH,+50,催化4N0+6H,0(2)④(3)A（4)① 8 化成C0,不是C0,A错误：“高温氯化”是S与氨气反应，其反应的 2N0+N02+C0防一2N05+(C02B(5)2(6)取少量样品放人 化学方程式为3S+2八，温、，N,B正确：原料气中含有N,和少量 试管中，然后用胶头滴管滴人少量较浓的氢氧化钠溶液，给试管加 热，将润湿的红色石蕊试纸悬放于试管口处.试纸由红色变成蓝色 的O2,氧气能与C知反应生成CuO,N,不与Cm反应，将原料气通过 证明铵根离子存在 灼热的钢粉可以得到纯净的氨气，C正确：粗硅中含有少量F和C, 解析：已知A为气体，A~F都含有相同的元素，A能和氧气，氢气反 即Si,N,中含有少量Fe和Cu,Fe、Cu与稀硝酸反应，得到可溶于水 应，B和氧气生成C,推测A为氨气、B为氨气、C为一氧化氮，一氧化 的Fe(NO,)3和Cu(NO)2,故稀硝酸可以除去SiN,中的Fe和Cu, 氨和氧气反应生成二氧化氨，二氧化氯和水反应生成硝酸，硝酸和氨 D正确。 气反成生成硝酸铵，故D为二氧化氮、E为硝酸，F为硝酸铵。 压轴挑战 (4)①3N02+H20一2HNO1+N0.体积为VmL的试管充满D后倒 3.()S0,+2C高温s+2C0↑(2)球形干燥管(3)HC和s反应生 扣在水中，试管中会剩余三分之一的NO,进人试管的液体占三分之 成$HC:和H2,会使产品纯度降低（或C,和H2混合共热易发生爆 二：则最终试管中所得二氧化氢的物质的量浓度为 炸)(4)SC,在收集瓶e中液化，压强藏小，烧碱溶液倒吸入收集 ×103L2 瓶e中（或烧碱溶液中水燕气进入产品收集瓶，SiC,发生水解）】 28L·mol73 8m·L:②若一氧化氮、二氧化氮按物质的 (5)3SC,+4NH,商温s,X,+12H0e 解析：(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 量之比1：1被Nm,C01溶液吸收，只生成一种盐，一氧化氨中氨元素 和一氧化碳。(3)由题给信息可知，若拆去B装置，氯气中混有的氯 化合价为+2，二氧化氮中氨元素化合价为+4，则该反应中生成+3价 化氢气体进入D中会与硅在高温条件下反应生成三氯硅烷和氢气， 氮的盐为NNO2,根据质量守恒可知同时生成二氧化碳。为提高吸 导致实验制得的四氧化硅中混有杂质，且反应生成的氢气和氯气混 收速率与效率，最好选用B,通过多孔球泡增加气体与碱液的接触面 合共热会发生爆炸。(4)若用图甲装置替代E,F,G装置，四氯化硅 积。(5)NH:转化为HN01中氨元素化合价由-3变为+5，氧气为氧 在收集瓶心中液化后，瓶中气体压强减小，氢氧化钠溶液会倒吸入收 化剂，化合价由0变为-2，结合电子守恒可知NH,-8e-202,消耗 集瓶：中，且氢氧化钠溶液产生的水蒸气进人广口瓶：中，会导致四 1mol的B制取E,在该过程中至少消耗的O,的物质的量为2m©l 氯化硅发生水解，使得产品不纯。(5)由题意可知，制备氨化硅的反 专题探究4用化学沉淀法去除粗盐 应为氨气与四氯化硅在高温条件下反应生成氮化硅和氯化氢，反应 生成的氨化氢极易溶于水，用水吸收氯化氢时，应防止产生倒吸，故 中的杂质离子 选可以防止倒吸的装置飞 专睡强化 专题探究3 非金属元素及其化 题号12 合物的转化与推断 答案DD 专题强化 1,D解析：相盐溶解过滤除去泥沙等，滤液中加入过量NOH溶液，除 题号 2 去镁离子，加人过量、4，C0溶液，除去钙离子，再经过过滤得到滤 液B,滤液B中加人适量稀盐酸.除去多余的碳酸钠和氢氧化钠，最 答案B B 后经过蒸发浓缩、冷却结品等操作得到精盐。为了加快相盐的溶解， 1.B解析：硫与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫与双氧水反应生成 可以采用搅拌、升温等方式，A正确：溶液A中加人NaOH溶液生成 硫酸，但S不能一步转化为硫酸，硫酸稳定性强，不会分解生成三氧 氢氧化镁沉淀，加人碳酸钠溶液生成碳酸钙沉淀，操作a为过滤， 化硫，A错误：二氧化碳与足量氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠溶 B正确：溶液A中加人NOH溶液生成氢氧化镁沉淀，加入碳酸钠溶 正本参考答案黑白题11第三节 无机非金属材料 白题 基础过美 限时：15min 题型1硅酸盐材料 用于制造陶瓷发动机的受热面 1.(2023·广东广州高一期中)“九秋风露越窑 D.新型无机非金属材料克服了传统无机非金 开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的 属材料的缺点，但是强度比较差 诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻4.(2024·贵州贵阳高一期中)科学家最近用金 璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说 属钠还原CCl,和SiCl,制得SiC纳米棒，该反 法中正确的是 ( 应的化学方程式为8Na+CCl,+SiCl,=SiC+ A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 8NaCl。下列说法错误的是 () B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂 A.光导纤维由高纯度的硅制成，光导纤维遇 C.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 强碱会“断路 D.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经 B.石墨烯，SiC均属于新型无机非金属材料 高温烧结而成 C.SiO2制备单质Si、单质Si制备SiCL,均涉 题型2新型无机非金属材料 及氧化还原反应 2.我国科学家制得的Si0,超分子纳米管的微观 D.生成1 mol SiC,转移的电子数为8N 结构如图。下列叙述正确的是 重难聚焦 题型高纯硅的制备 5.(2023·河南郑州高一月考)高纯 硅是现代信息、半导体和光伏发 电等产业都需要的基础材料。工业上提纯 A.Si02与CO2的物理性质相似 硅有多种路线，其中一种工艺流程如图，下 B.Si02耐腐蚀，不与任何酸反应 列说法正确的是 C.用Si0,生产光导纤维 HCI D.Si0,超分子纳米管具有导电性 石英少 SiHCL 3.根据不同部位工作条件的不同，航天飞机使 焦发 粗硅 ·高纯硅 电蕉妒 混化床反应器 还原妇 用了多种防热材料。例如，机身和机翼下表 A. 自然界中存在大量的单质硅 面使用高温陶瓷瓦。下列对新型陶瓷材料的 B.电弧炉中的反应为Si0,+C高温si+C0,1 有关叙述中，错误的是 ( C.还原炉中，理论上得到的氧化产物与还原 A.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料， 产物的物质的量之比为1：3 可以作为高级耐火材料 D.SiHCI2(沸，点为31.5℃)中含有少量 B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它 的SiCl,(沸点为57.6℃)，通过蒸馏可提 是生物陶瓷 纯SiHCI C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可 第五章黑白题025 黑题 应用提优 限时：25mim 1.(2024·河南商丘高一月考)下列有关无机非 已知有关信息： 金属材料的说法错误的是 ( 300℃ A.高纯度的二氧化硅是现代信息技术的基础 ①Si+3HCl SiHCl H2,Si 2Cl2 材料之一 450-500℃ SiCl: B.富勒烯、石墨烯都属于碳纳米材料，都属于 碳单质 ②SiCL,遇水剧烈水解，SiCL,的熔、沸点分 C.制备陶瓷和水泥的共同主要原料是石灰石 别为-70.0℃、57.7℃ D.超导陶瓷属于新型无机非金属材料，可应 请回答下列问题： 用于磁悬浮技术 (2)装无水氯化钙的仪器名称是 2.氮化硅(Si,N,)是一种重要的结构陶瓷材料。 (3)若拆去B装置，可能的后果是（写出 用石英砂和原料气（含N2和少量0）制 个即可) 备Si,N,的操作流程如下（粗硅中含少量Fe Cu的单质及化合物)： 焦炭 稀酸Y (4)有同学最初将E、F、G装置设计成图甲 石英砂 还原一粗硅 高温氨化 酸洗→Si下 所示装置，图甲装置的主要缺点是 原料气操作X 逃液 下列叙述不正确的是 ( (写出一个即可)。 A.“还原”过程中焦炭主要被氧化为CO B.“高温氮化”反应的化学方程式为3Si+2N2 商温Si,N。 溶液 C.“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉 SiCl(g)- D.“稀酸Y”可选用稀硝酸 NH:(e) 强熟 压轴挑战Ⅱ 3.(2024·四川内江高一期中)“中国芯”的发 (5)已知NH,CI在高温条件下易分解生 展离不开单品硅，工业上制高纯 成NH和HCl。利用SiCL,和NH,制备新 硅先制得粗硅，再制高纯硅。 型无机非金属材料(Si,N,)的装置如图乙 I.请回答： (1)工业制粗硅反应的化学方程式为 写出该反应的化学方程式： Ⅱ.某小组拟在实验室用如图所示装置模拟探 利用尾气制备盐酸，宜选择下列装置中的 究四氯化硅的制备和应用（夹持装置已省略）。 (填字母)。 NaOH(s) 无凯化钙 a 溶液 进阶突破拔高练PO啊 必修第二册RJ黑白题026