5.3 无机非金属材料 练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

5.3 无机非金属材料 练习 1．地窖中二氧化碳的含量达到10%以上，人和动物进入地窖时可导致死亡，这是因为二氧化碳（　　） A．有剧毒 B．有腐蚀性 C．不支持燃烧 D．不能供给呼吸 2．（2023高一下·重庆市期末）我国华为公司的技术标准成为世界5G通讯标准的重要组成部分，6G也正在研发，5G、6G都离不开光导纤维。制造光导纤维的材料是（　　） A．二氧化硅 B．铜合金 C．晶体硅 D．纤维素 3．（2023高一下·浙江期中）材料的应用促进了人类社会的发展，下列不属于无机非金属材料的是（　　） A．高温结构陶瓷 B．水泥 C．碳素钢 D．碳纳米材料 4．下列各组物质均属于硅酸盐工业产品的是（　　） A．陶瓷、水泥 B．单晶硅、玻璃 C．氮肥、漂白粉 D．石英玻璃、烧碱 5．我们看到的普通玻璃一般呈淡绿色，这是因为在制造玻璃的过程中加入了（　　） A．氧化钴 B．二价铁 C．氧化亚铜 D．氧化镁 6．陶瓷不具有以下的性质（　　） A．可导电 B．耐酸碱 C．抗氧化 D．耐高温 7．（2023高一下·西宁期末）下列不属于传统硅酸盐产品的是（　　） A．玻璃 B．水泥 C．石墨烯 D．陶瓷 8．纳米是长度单位，1纳米等于1×10－9米，物质的颗粒达到纳米级时，具有特殊的性质。例如将单质铜制成“纳米铜”时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。下列对“纳米铜”的有关叙述正确的是（　　） A．常温下“纳米铜”比铜片的还原性强，反应时反应速率快 B．“纳米铜”颗粒更细小，反应时接触面积大，反应速率快 C．“纳米铜”与铜是同素异形体 D．常温下“纳米铜”比铜片更易得电子，反应时反应速率快 9．陶瓷的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑，现在，陶瓷已广泛应用于生活和生产中． （1）陶瓷不具有的性质是 ． A．可导电 B．耐酸碱 C．抗氧化 D．耐高温 （2）实验室中最常用的坩埚是　 　，熔融烧碱样品作实验时一般选用　 　坩埚． （3）在搪瓷和陶瓷器具表面的釉质中含有极微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金属盐类，为防止中毒，不能长期盛放下列物质中的 ． A．食用植物油 B．酱油 C．食醋 D．酒 （4）工业上制备陶瓷的主要原料是　 　，我国陶都　 　的陶器和瓷都　 　的瓷器在世界上享有盛名。 一、选择题 10．下列有关一些工业生产原料的叙述中，错误的是（　　） A．制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英 B．变色玻璃是在普通玻璃中加入适量的溴化银和氧化铜的微小晶粒 C．氮化硅高温结构陶瓷可由硅和氮气在常温反应制得 D．制造普通水泥的主要原料是粘土、石灰石 11．（2022高一下·郑州期中）从物质类别、元素化合价、物质所含元素在周期表中的位置三个角度可以认识物质的性质。下列说法错误的是（　　） A．晶体硅是良好的半导体材料 B．具有氧化性，能发生反应： C．与同属酸性氧化物，能与水反应： D．溶液能与盐酸反应生成硅酸： 12．世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关普通玻璃的说法错误的是（　　） A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英 B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点 C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起 13．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是（　　） A．二氧化碳溶于水且能反应生成碳酸，二氧化硅不溶于水不能与水反应生成硅酸 B．在高温下，二氧化硅与碳酸钠能发生反应：SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑ C．二氧化硅的熔点比二氧化碳的熔点高 D．二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成白色胶状沉淀 14．（2022高一下·浙江期中）实验室模拟用与过量在1000～1100℃反应制得纯硅，装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)。已知能与水剧烈反应，在空气中易自燃。下列说法错误的是（　　） A．该装置最后不需要进行尾气处理 B．装置B中的试剂为浓硫酸，主要作用是吸水干燥 C．装置D要采用硬质玻璃管的原因是温度高时，普通玻璃管容易软化 D．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使汽化 二、非选择题 15．材料是人类社会发展的物质基础，材料科学的发展离不开化学． （1）①陶瓷、水泥和普通玻璃都是生活中最常见的材料，它们属于　　 　 　（填字母）． a．金属材料 b．无机非金属材料 c．有机高分子材料 制造普通玻璃时，需要的主要原料有纯碱、石灰石和　　 　 　（填化学式）． ②钢铁制品在潮湿的空气中发生　 　 （填“化学”或“电化学”）腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因．硬铝（一种铝合金）是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，和纯铝相比，硬铝的强度　 　 （填“低”、“高”或“无法确定”），具有较强的抗腐蚀能力． ③在尼龙、棉花、涤纶这三种物质中，属于天然纤维的是　 　 ．橡胶是制造轮胎的重要原料，天然橡胶通过　 　 （填“硫化”、“氧化”或“老化”）措施可增大其强度、弹性和化学稳定性等．“白色污染”已成为当今社会的一大公害，“白色污染”主要是　 　 （填“废塑料制品”、“废橡胶制品”或“生活垃圾”）造成的． （2）中国的高铁技术居于国际领先地位． ①高铁座椅内填充有聚氨酯软质泡沫．聚氨酯属于　　 　 　（填字母）． a．金属材料 b．无机非金属材料 c．有机高分子材料 ②高铁信息传输系统中使用了光导纤维．光导纤维的主要成分是　　 　 　（填字母）． a．铜 b．石墨 c．二氧化硅 ③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． 16．（2023高一下·河南期中）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。改良西门子法生产高纯硅的流程如图所示，回答下列问题： （1）石英砂的主要成分为　 　(填化学式)，其与NaOH溶液反应的离子方程式为　 　。 （2）制取粗硅时会生成一种有毒气体，该气体为　 　(填化学式)，粗硅与HCl反应生成和的化学方程式为　 　。 （3）还原炉中反应生成的氧化产物为　 　(填化学式)，若还原炉中有氧气混入，会造成的不良后果有　 　答一点即可)。 （4）下列说法正确的是______(填标号)。 A．装KOH溶液的试剂瓶使用的是磨口玻璃塞 B．改良西门子法提高了原料的利用率 C．自然界中游离态的硅的含量较大 D．单质硅是应用最广泛的半导体材料 17．（2022高一下·浙江期中）工业上可用焦炭与石英砂(主要成分是)的混合物在高温条件下与氯气反应生成，如图装置可用于实验室制备。已知的沸点为55℃，且极易与水发生反应。 请回答： （1）请补充完整装置A中发生反应的化学方程式：①　 　、②。 （2）装置C的仪器名称是　 　，装置C的作用是　 　。 （3）装置D中吸收气体一段时间后，吸收液中肯定含有，，，还可能含有其他阴离子。某化学兴趣小组设计实验以检验该吸收液中可能还存在的某些其他阴离子(忽略空气中的影响)。 【提出假设】假设1：有；假设2：有；假设3：…… 【设计方案】取少量吸收液于试管中，滴加稀硫酸至溶液略呈酸性，然后进行如下实验： Ⅰ、向吸收液中滴加淀粉KI溶液，若溶液变为　 　，可验证假设1成立。 Ⅱ、向吸收液中　 　(简述实验操作和实验现象)，可验证假设2成立。 答案解析 1．【答案】D 【解析】地窖中二氧化碳的含量达到10%以上，人和动物进入地窖时可导致死亡，这是因为二氧化碳比空气重，不能供给呼吸的性质，故选D． 2．【答案】A 【解析】 光导纤维的材料是二氧化硅，A选项是正确的。 故答案为：A。 3．【答案】C 【解析】A. 高温结构陶瓷是无机非金属材料，A不符合题意 ； B. 水泥是无机非金属材料、B不符合题意 ； C. 碳素钢是合金，不是无机非金属材料，C符合题意 ； D. 碳纳米材料是新型无机非金属材料，D不符合题意 ； 故答案为：C 。 4．【答案】A 【解析】解、制陶瓷的主要原料是粘土，制备水泥主要原料是石灰石和粘土，都通过高温加热，水泥主要成分为3CaO•SiO2、2 CaO•SiO2、3CaO•Al2O3，陶瓷、水泥属于硅酸盐工业产品，故A正确； B、晶体硅不属于硅酸盐工业产品，故B错误； C、漂白粉[主要成分Ca （ClO）2和CaCl2]、氮肥不属于硅酸盐工业产品，故C错误； D、烧碱不属于硅酸盐工业产品，故D错误． 故选A． 5．【答案】B 【解析】解氧化钴为蓝色，二价铁为浅绿色，氧化亚铜为红色，氧化镁为白色，普通玻璃一般呈淡绿色，这是因为在制造玻璃的过程中加入了二价铁， 故选：B． 6．【答案】A 【解析】陶瓷是由粘土、石英及长石等天然矿物原料在高温条件下发生反应而得到的；陶瓷的物理性能稳定，耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐高温、绝缘性能优良、硬度高、可塑性小、有良好的高频特性、无毒副作用，但不耐冲击、易碎，故选A． 7．【答案】C 【解析】传统的硅酸盐产品是玻璃、陶瓷、水泥，均是混合物，而石墨烯是属于单质，不属于传统硅酸盐材料，故C符合题意； 8．【答案】B 【解析】A．常温下“纳米铜”比铜片的与氧气的接触面积大，活动性强，反应时反应速率快，A不符合题意； B．Cu是固体，把Cu制成“纳米铜”颗粒更细小，化学反应时接触面大，所以反应速率快，B符合题意； C．“纳米铜”与铜都是Cu元素的同种单质，只是颗粒大小不同而已，C不符合题意； D．常温下“纳米铜”比铜片更易失去电子，反应时反应速率快，D不符合题意； 故答案为：B。 9．【答案】（1）A （2）瓷坩埚；铁 （3）C （4）黏土；宜兴；景德镇 【解析】解：（1）陶瓷的主要特性有：抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等特点，陶瓷不导电； 故选：A；（2）实验室中最常用的坩埚是瓷坩埚，加热时，NaOH能与瓷坩埚中的SiO2反应，所以熔融烧碱时，一般用铁坩； 故答案为：瓷坩埚铁；（3）食醋的主要成分是醋酸，能溶解铅、镉等金属造成重金属离子中毒，所以搪瓷和陶瓷器具不能长期盛放食醋； 故选：C；（4）工业上制备陶瓷的主要原料是黏土，我国陶都宜兴的陶器和瓷都景德镇的瓷器在世界上享有盛名； 故答案为：黏土；宜兴；景德镇． 10．【答案】C 【解析】A、生产玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英，故A正确； B、变色玻璃是在普通玻璃中加入适量的溴化银（黄色）和氧化铜（黑色）的微小晶粒，故B正确； C、工业上生产氮化硅陶瓷的方法之一是利用Si与氮气在一定条件下发生反应而制得，常温下不能获得，故C错误； D、生产普通水泥的主要原料是粘土和石灰石，故D正确． 故选C． 11．【答案】C 【解析】A．硅具有良好的导电性，是良好的半导体材料，故A不符合题意； B．反应中，Si元素的化合价降低，被还原，SiO2为氧化剂，体现氧化性，故B不符合题意； C．是酸性氧化物，但与水不反应，故C符合题意； D．盐酸的酸性强于硅酸，因此溶液能与盐酸发生反应，故D不符合题意； 故答案为：C。 12．【答案】B 【解析】A．普通玻璃以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得，故A不符合题意； B．玻璃是混合物，没有固定的熔点，故B符合题意； C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，组成也可表示为Na2O·CaO·6SiO2，故C不符合题意； D．二氧化硅易与烧碱溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有很强的黏合性，因此盛有NaOH等强碱性溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞，故D不符合题意； 故答案为B。 13．【答案】D 【解析】A．溶解性与酸性强弱无关，不能通过溶解性判断酸性强弱，A不符合题意； B．特殊条件下，SiO2与碳酸盐反应生成CO2不能证明碳酸酸性强于硅酸，B不符合题意； C．氧化物熔点高低与对应酸的酸性强弱无关，C不符合题意； D．二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸和可溶性硅酸盐反应析出硅酸沉淀，说明碳酸能制取硅酸，能证明碳酸酸性强于硅酸，D符合题意； 故答案为：D 14．【答案】A 【解析】A．SiHCl3和氢气反应生成Si和HCl，所以该装置最后需要进行尾气处理，故A符合题意； B．能与水剧烈反应，B中的试剂为浓硫酸，主要作用是吸水干燥，故B不符合题意； C．SiHCl3和氢气反应需要1000～1100℃的高温，装置D要采用硬质玻璃管的原因是温度高时，普通玻璃管容易软化，故C不符合题意； D．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使汽化进入D中和氢气反应，故D不符合题意； 故答案为：A。 15．【答案】（1）b；SiO2；电化学；高；棉花；硫化；废塑料制品 （2）c；c；a 【解析】（1）①陶瓷、水泥和普通玻璃主要成分为硅酸盐，所以属于硅酸盐材料，属于无机非金属材料；制造玻璃用到的原料：纯碱、石灰石和 SiO2； 故选：b； SiO2； ②钢铁制品含有铁、碳等杂质，在潮湿的环境下容易形成原电池，发生电化学腐蚀；合金一般硬度高于成分金属； 故答案为：电化学 高； ③天然纤维是人从自然界的植物或动物身上直接获得的纤维，故棉花是天然纤维；天然橡胶通过硫化措施可增大强度和弹性；白色污染是人们对难降解的废塑料垃圾（多指塑料袋）污染环境现象的一种形象称谓； 故答案为：棉花 硫化 废塑料制品； （2）①聚氨酯属于高分子合成材料，是有机高分子化合物，故选：c； ②光导纤维的主要成分是二氧化硅，故选：c； ③生产水泥的主要原料是黏土、石灰石，故选：a． 16．【答案】（1）； （2）CO； （3）HCl；发生爆炸(或单质硅会被氧化) （4）B；D 【解析】（1）石英砂的主要成分是SiO2，能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶液H2O，该反应的离子方程式为：SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O。 （2）制粗硅时，为保证SiO2完全反应，所加焦炭必须过量，过量的C能与CO2进一步反应生成CO，CO是一种有毒气体，因此制取粗硅时生成的一种有毒气体为CO。粗硅与HCl反应生成SiHCl3和H2，该反应的化学方程式为：Si＋3HCl=SiHCl3＋H2。 （3）还原炉中发生的反应为：H2＋SiHCl3=Si＋3HCl。该反应中氢元素由0价变为＋1价，化合价升高，发生氧化反应，因此HCl为氧化产物。反应中有H2参与，H2是一种可燃性气体，与O2混合后加热时容易发生爆炸。 （4）A、玻璃中含有SiO2，能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有粘性，会使得瓶塞打不开，A不符合题意； B、改良后的方法“尾气回收分离”产生的HCl，可循环使用，提高了原料的利用率，B符合题意； C、硅是一种亲氧元素，自然界中多以硅酸盐等化合物的形式存在，C不符合题意； D、单质硅是一种应用广泛的半导体材料，D符合题意； 故答案为：BD 17．【答案】（1） （2）干燥管；防止装置D中的水蒸气进入装置B中导致与水反应 （3）蓝色；滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色 【解析】碳粉和石英砂反应制得Si，干燥的氯气通入A中，氯气与Si反应生成，的沸点为55℃，装置B中冷却可收集，装置C中的无水氯化钙可防止水蒸气进入装置B，与反应，装置D可用于吸收尾气。 (1)装置A中碳粉和石英砂发生反应生成Si和CO，反应的化学方程式为，故答案为：； (2)根据仪器的构造可知，装置C中的仪器为干燥管；装置C中的无水氯化钙可防止水蒸气进入装置B，与反应，故答案为：干燥管；防止装置D中的水蒸气进入装置B中导致与水反应； (3)Ⅰ、假设1：有，具有氧化性，能将I-氧化成I2，I2遇淀粉变蓝，因此若溶液变蓝，可验证假设1成立，故答案为：蓝色； Ⅱ、假设2：有，与H+反应生成SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，SO2与品红反应生成的无色物质不稳定，加热后恢复红色，因此向吸收液中滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色，可验证假设2成立，故答案为：滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$