课时测评8 无机非金属材料-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 双选）

课时测评8　无机非金属材料 （时间：45分钟　满分：100分） （本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！） 选择题1－13题，每题5分，第14题15分，第15题20分，共100分） 题点一　传统无机非金属材料 1．下列关于硅酸盐材料的说法错误的是(　　) A．生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷 B．普通玻璃的主要成分是二氧化硅 C．陶瓷的主要原料是黏土 D．硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料 答案：B 解析：普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。 2．陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是(　　) A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 答案：A 解析：“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色与氧化亚铁有关，而氧化铁显红色，A项错误；陶瓷以黏土为原料，经高温烧制而成，属于人造材料，主要成分是硅酸盐，B、C项正确；陶瓷的主要成分是硅酸盐，硅酸盐中硅元素处于最高价态，化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点，D项正确。 3．下列有关硅酸盐产品的说法不正确的是(　　) A．水泥具有水硬性 B．玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英砂 C．玻璃有固定的熔、沸点 D．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐产品 答案：C 解析：A．水泥具有水硬性，水泥遇水后，能在水中硬化并继续增长其强度，跟水作用形成胶状物并成固体，水硬性最能代表水泥性质，故A正确；B．生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂，故B正确；C．玻璃是混合物，一般混合物都没有固定的熔、沸点，故C错误；D．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐产品，故D正确。 4．下列关于无机非金属材料的说法不正确的是(　　) A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B．新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差 C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分不同 答案：B 解析：A．无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。传统无机非金属材料是指我们常说的硅酸盐材料，包括玻璃、水泥、砖瓦、陶瓷等，故A正确；B．新型无机非金属材料是指一些新型的具有特殊结构和特殊功能的非硅酸盐型材料，新型无机非金属材料具有以下四个特点：①承受高温，强度高，②具有光学特性，③具有电学特性，④具有生物功能，故B错误；C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，故C正确；D．传统无机非金属材料，如：水泥、玻璃、陶瓷等主要成分是硅酸盐，而新型无机非金属材料，如：高温结构陶瓷、光导纤维等主要成分不是硅酸盐，故D正确；故答案选B。 题点二　新型无机非金属材料 5．碳纳米管可以看成是由石墨片层卷成的管状物，具有许多优异的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米管的说法不正确的是(　　) A．碳纳米管属于一种有机合成纤维 B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体 C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性 D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料 答案：A 解析：碳纳米管是由碳元素组成的碳单质，不属于有机合成纤维，A项错误；碳纳米管与金刚石是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，B项正确；碳单质性质稳定，所以常温下，碳纳米管具有较好的稳定性，C项正确；碳纳米管可以看成是由石墨片层卷成的管状物，所以比表面积大，可用作新型储氢材料，D项正确。 6．宋代五大名窑分别为：钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑“入窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是(　　) 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．氧化铝陶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．陶瓷属于硅酸盐材料，耐酸碱腐蚀 答案：C 解析：A．窑变是在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，窑变是复杂的物理化学变化，故A正确；B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，耐高温，故B正确；C．高品质的瓷器主要成分为硅酸盐，属于混合物，故C错误；D．陶瓷是硅酸盐产品，化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点，故D正确；综上所述，答案为C。 题点三　硅及其化合物的性质 7．（2024·武威市凉州区期末）科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中正确的是(　　) A．地壳中硅的含量稀少 B．自然界中存在大量单质硅 C．高纯度的硅可用于制造计算机芯片 D．光导纤维的主要成分是Si 答案：C 解析：A．自然界中氧元素的含量最丰富，其次为硅，A错误；B．自然界中硅主要以化合态形式存在，B错误；C．高纯度的硅被用于制作计算机芯片、太阳能电池，C正确；D．光导纤维的主要成分是SiO2，D错误；故答案选C。 8．（2023·西安第八十五中学高一期中）下列溶液的存放不能使用磨口玻璃塞的是(　　) ①氢氟酸　②NaHSO4　③KNO3　④石灰水　⑤CuSO4　⑥NaOH　⑦Na2SiO3 A．②④⑦ B．①④⑥⑦ C．①③⑤ D．①④⑥ 答案：B 解析：氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，所以HF不能使用磨口玻璃塞，①符合题意；NaHSO4、KNO3与二氧化硅不反应，可以使用磨口玻璃塞，②③不符合题意；石灰水中的氢氧化钙溶液显碱性，能和二氧化硅反应，不能使用磨口玻璃塞，④符合题意；CuSO4与二氧化硅不反应，可以使用磨口玻璃塞，⑤不符合题意；NaOH与二氧化硅反应生成黏性的硅酸钠，导致玻璃塞和试剂瓶黏结在一起而打不开，所以氢氧化钠溶液不能使用磨口玻璃塞，⑥符合题意；黏性的硅酸钠，会导致玻璃塞和试剂瓶黏结在一起而打不开，不能使用磨口玻璃塞，⑦符合题意。 9．下列说法不正确的是(　　) A．二氧化硅是制造光导纤维的材料，单质硅是良好的半导体材料 B．SiO2和CO2都是酸性氧化物，但SiO2不能和水反应生成硅酸 C．保存NaOH溶液时不能用玻璃塞 D．二氧化硅性质稳定，不与任何酸反应 答案：D 解析：A．二氧化硅是制造光导纤维的材料，单质硅是良好的半导体材料，故A正确；B．SiO2和CO2都是酸性氧化物，SiO2不能溶于水，也不能和水反应生成硅酸，故B正确；C．玻璃的主要成分中含有SiO2，SiO2能与NaOH反应生成硅酸钠，硅酸钠溶液具有黏性，会将玻璃塞与瓶颈黏到一起，使玻璃塞无法打开，故保存NaOH溶液时不能用玻璃塞，故C正确；D．二氧化硅性质稳定，但是可以与氢氟酸反应，故D错误；故选D。 10．关于下列反应的叙述正确的是(　　) A．由SiO2＋2CSi＋2CO↑可推知硅的非金属性比碳强 B．由CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑可推知H2SiO3的酸性比H2CO3强 C．由Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓可推知碳的非金属性比硅强 D．H2CO3比H2SiO3受热易分解可推知H2SiO3的酸性比H2CO3强 答案：C 解析：根据反应SiO2＋2CSi＋2CO↑分析，高温下碳的还原性比硅强，但不能说明C、Si的非金属性强弱，选项A错误；反应CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑是在非水溶液状态下进行的，因此无法判断H2SiO3与H2CO3的酸性强弱，选项B错误；CO2、H2O与硅酸钠溶液反应生成硅酸说明H2CO3的酸性比H2SiO3强，由此可知碳的非金属性比硅强，选项C正确；H2CO3比H2SiO3受热易分解，仅能证明H2SiO3比H2CO3稳定，无法判断H2SiO3与H2CO3的酸性强弱，选项D错误。 11．下列关于硅酸及其盐的叙述不正确的是(　　) A．硅酸是一种弱酸，可由其酸性氧化物SiO2与水化合而制得 B．硅酸盐是构成地壳中岩石的主要成分，黏土的主要成分是硅酸盐 C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，具有黏合性 D．SO2通入Na2SiO3溶液中产生胶状沉淀，说明酸性H2SO3＞H2SiO3 答案：A 解析：SiO2与水不反应，A项错误。 12．（2024·安阳高一期中）Ca3SiO5（可看作CaSiO3·2CaO）是硅酸盐水泥的主要成分之一，其相关性质的下列说法不正确的是(　　) A．具有吸水性，需要密封保存 B．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4ClCaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2O C．能与CO2反应生成新盐 D．与足量盐酸作用，所得固体产物为SiO2 答案：D 13．（2024·威海高一期中）由粗SiO2制备纯SiO2的流程如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．SiO2可用于制造光导纤维 B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4 C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2替代 D．若在实验室中完成步骤Ⅲ，一般在蒸发皿中进行 答案：D 解析：步骤Ⅱ中硅酸钠和稀硫酸反应生成硅酸沉淀，化学方程式是Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4，B项正确；碳酸的酸性强于硅酸，因此步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2替代，C项正确；若在实验室中完成步骤Ⅲ，一般在坩埚中进行，蒸发皿不能用于灼烧固体，D项错误。 14．（15分）芯片主要由单晶硅构成，如图是硅及其化合物的“价—类”二维图，根据要求完成下列化学（或离子）方程式。 (1)利用焦炭在电炉中还原二氧化硅的化学方程式为________________________________________________________________________。 (2)利用氢氟酸刻蚀玻璃的化学方程式为___________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)硅酸钠与强酸反应转化为硅酸的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 (4)二氧化硅与烧碱溶液反应的化学方程式为________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)石英与石灰石在玻璃熔炉里加强热发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 答案：(1)2C＋SiO22CO↑＋Si　 (2)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O　 (3)SiO＋2H＋===H2SiO3↓　 (4)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O (5)CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ 15．（20分）硅及其化合物是无机非金属材料的主要成分，硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 Ⅰ.(1)计算机芯片和太阳能电池的主要成分是　　　　（填化学式，下同）；光导纤维的主要成分是　　　　；工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，其原理为____________________________________________________________（填化学方程式）。 Ⅱ.高纯度单晶硅的制备方法： SiO2Si（粗）SiCl4 Si（纯） 某同学从资料中查知：SiCl4的熔点为－70 ℃，沸点为57.6 ℃，在潮湿的空气中与水发生反应而变质。该同学设计了如图装置制取纯硅（装置中的加热及夹持装置均已略去）。 (2)已知：步骤①生成的另一产物为CO，写出步骤①中反应的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)已知：SiCl4在潮湿的空气中能与水发生反应生成氯化氢。为防止空气污染，含有SiCl4的尾气可通入盛有　　　　　　（填试剂名称）的烧杯中。 (5)同学甲认为用该装置进行实验，可能会导致实验失败，为保证制备纯硅实验的成功，你认为该装置应进行的改进措施是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)Si　SiO2　4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O (2)2C＋SiO2Si＋2CO↑ (3)Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑ (4)氢氧化钠溶液 (5)在装置A与装置B之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶（或碱石灰的干燥管） 解析：(1)计算机芯片和太阳能电池的主要成分是Si；光导纤维的主要成分是SiO2；二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅气体和水，用氢氟酸来雕刻玻璃的原理为4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O；(2)步骤①是SiO2和C在高温条件下生成Si和CO，反应的化学方程式为2C＋SiO2Si＋2CO↑；(3)装置A中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，发生反应的离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑；(4)SiCl4在潮湿的空气中能与水发生反应生成氯化氢，所以为防止空气污染，含有SiCl4的尾气可通入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中；(5)SiCl4在潮湿的空气中能与水发生反应，用该装置制备的氢气中含有水蒸气，可能会导致实验失败，为保证制备纯硅实验的成功，在装置A与装置B之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶。 学科网（北京）股份有限公司 $$