课时作业(7) 无机非金属材料-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2024）

课时作业(七) 答案精解Pa (建议用时:40min) 基础过关 A.碳化硅俗称金刚秒,硬度大,可用作衫纸和秒较 的磨料 1. 下列关于建酸盐材料的说法错误的是 _ B.玻璃的生产原料为纯碱、石灰石、石英 A. 生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶资 C.碳纳米管具有优良的电学性能,可用于生产电池 B.普通玻璃的主要成分是二氧化硅 D.压电陶瓷是传统的硅酸盐材料 C. 陶瓷的主要原料是黏土 7.碳化硅(SiC)陶瓷基复合材料是一种新型热结构材 D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原枢 料。在空气中,碳化硅能与熔融的氢氧化纳发生反 2.“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘 应:SiC+2NaOH+20.高温Na:SiO.+X+HO.下 色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青资工艺品。 列有关X物质的化学式推断中,正确的是 ) 下列有关说法中正确的是 ( ) A. SiO B.CO A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 C.CO D. NaCO. B.大多数硅酸盐制品的性质稳定、难溶于水 8.在一定条件下,下列物质不能与二氧化硅反应的是 C.光纤和黏土的主要成分均为硅酸盐 ) D.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砖 ②纯碱 ③碳酸 ①焦炭 ④氢氧酸 高氛 3.下列关于硅及其化合物的说法中,正确的是 酸 氢氧化钾 甲 氧化 ⑧氮气 A.硅可用于制造光导纤给 A.③⑧ B.⑧ B.水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 C.⑧ D. C. 可用反应NaSiO+2HCl-2NaCl+HSiO 9.碳纳米管是继足球(C。)以后发现的又一种碳单 (胶体)制取硅酸 质,以下有关碳纳米管与足球炀(C)的说法错误 D. SiO既能与HF反应又能与强破反应,所以SiO 的是 ( ) 是两性氧化物 A.它们的物理性质有较大差异 4. 下列物质中不能与建发生化学反应的是 ) B.在常温下它们的化学性质都稳定 A.NaOH溶液 B.F。 C.它们是不同的碳单质 C.O D.浓硝酸 D.它们分别完全燃烧后生成物不同 5. 下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确 10.澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡 的是 ) 沫”,每个泡沫含有约4000个碳原子,直径约6~ A.这是一种矿物胶,既不燃烧也不受腐蚀 9.nm,在低于一183C时,泡沫具有永久磁性,下 B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料 列叙述正确的是 - C.木材,织物浸过水玻璃后具有防腐性能月不易 A.“碳纳米泡沫”与石墨互为同位素 燃烧 B.把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中,能产生 D. 水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质 丁达尔效应 6.材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列说法 C.“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物 ( 中不正确的是 ) D.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同 .143. 能力提升。 中一种工艺流程及主要反应如图: IC1 _→ 石英鹤 11.下列溶液中①碳酸钢溶液;②氢氧酸;③氢氧化钟 焦炭 →itc. →高 流化床反应器 中炉 还原 溶液;④氧化纳溶液,可以盛放在玻璃试剂瓶中但 下列说法正确的是 不能用磨口玻璃塞的是 ( ) D.①④ C.②③ A.①③ B.②④ A. 自然界中存在大量的单质碍 12.由二氧化硅制高纯硅的流程如图,下列判断错误 的是 ) ( CO: H C.二氧化硅能与氢氧酸反应,而硅不能与氢氛酸 IIC 反应 Cu → D. SiHCl(沸点33.0C)中含有少量的SiCL.(沸 A.①②③均属于氧化还原反应 点67.6C).可通过蒸(或分)提纯SiHCl B. 氢气和氢化氢均可循环利用 16.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸 C.二氧化硅不与水反应 盐约占地壳质量的90%以上。 D.三氧硅完(SiHCl。)的摩尔质量为135.5g 请回答下列问题: 13.除去二氧化硅中混有的少量生石灰和石灰石,有 (1)下列物质不属于硅酸盐的是 (填 ②加水煮沸 如下操作:①加水溶解。 字母)。 ③过滤 A.陶瓷 加稀 酸,正确的操作 ④加稀盐酸 B.玻璃 C.水泥 顺序是 ( ) D.生石灰 C.③ D.②③ A.①③ B.④③ (2)SiO.是玻璃的主要成分之一,SiO.与氢氧化钟 14.根据不同部位工作条件的不同,航天飞机使用了 溶液反应的化学方程式为 ,工艺师常用 多种防热材料。例如,机身和机翼下表面使用高 (填物质 温陶瓷瓦。下列对新型陶瓷材料的有关叙述中错 名称)来雕刻玻璃。 误的是 ) ( (3)用Na.SiO.溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明 Na。SiO可用作 A.高温结构陶资属于新型无机非金属材料,可以 .NaSiO可通过 作为高级耐火材料 SiO.与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯 减时下列坍涡可选用的是 (填 B.氧化错陶瓷属于新型无机非金属材料,它是生 物陶瓷 字母)。 A.普诵玻璃甘塌 C.氢化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,它用于 B.石英玻璃坍塌 C.氧化-甘坍 D.铁坍坍 制造陶资发动机的受执面 D.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材 料的缺点,但是强度比较差 单质,该反应中有元素化合价升高的物质是 15.高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都 (填化学式,下同),氧化剂是 需要的基础材料。工业上提纯碎有多种路线,其 .144·7.B 解C与浓硝酸反应产生CO。和NO。的混合气体,混 反应离子方程式为:3Cu+8HNO-3Cu(NO)+2NO十 合气体先通过水,NO。可与水反应生成硝酸和NO.NO和 4H.O。(2)浓硝酸可以和铜屑反应生成硝酸铜和二氧化 CO. 的混合气体再通过澄清石灰水会产生CaCO。沉淀,即 氮,其中二氧化氮可以和水反应再生成一氧化氮。(3)装置 ①变浑浊;NO。和CO。的混合气体直接通入澄清石灰水中, 中有空气,一氧化氮遇到空气中的氧气会生成二氧化氮,则 NO.溶于水生成的HNO。能溶解CO。与Ca(OH):反应生 应该先通入Cl,排出装置中的空气,当装置中充满黄绿色 成的CaCO,即②不变浑浊,B项正确。 气体时,可以通入一氧化氮。(4)①根据题给信息,NOC1遇 8.D 在酸性溶液中CO不能大量存在,A项错误; 水发生反应NOCl+HO--HNO+HCl,则无水CaCl HCO 在酸性条件下不能大量存在,B项错误;酸性条件下, 的作用是防止NaOH溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中与 NO 具有强氧化性,与Fe不能共存,C项错误。 NOC1反应,故答案为防止NaOH济液中的水蒸气进入三 颈烧瓶中使NOCl水解;②一氧化氮不能和氢氧化纳反应, 则为了充分吸收尾气,可将O。同时通入与NO反应生成 知收集到的气体为NO。和NO的混合气体,其物质的量为 NO,则可被NaOH溶液吸收。 1.12L 22.4L·mol=0. 05mol。则反应中消耗的HNO.的物质 (1)蒸烧瓶 3Cu+8HNO--3Cu(NO)。十 2NO^十4H。O(2)合理 浓硝酸可以和铜屑反应生成硝 的量为0.04mol×2+0.05mol-0.13mol,D项正确。 酸铜和二氧化氮,二氧化氮可以和水反应再生成一氧化氮 10.解(1)石灰石与稀硝酸反应生成CO,能把装置中的氧气 (3)Cl。 装置中充满黄绿色气体 (4)防止NaOH溶液中 排尽,防止干扰反应现象的观察与判断,反应的化学方程式 的水蒸气进入三颈烧瓶中与NOC1水反应 O。 是CaCO+2HNO-Ca(NO)。+CO+HO。(2)将 铜丝插入稀硝酸中,充分反应后,打开K.,通过气囊鼓入空 课时作业(七) 气,可以观察到烧瓶中无色气体变成红棕色,证明稀硝酸与 1.B 析普通玻璃的主要成分为NaSiO、CaSiO。和SiO。, 铜反应产生的气体产物是NO。(4)NO.NO.是大气污染 B项错误。 物,由于它们可以与NaOH溶液反应生成盐,因此用 NaOH溶液吸收尾气可以防止大气污染。 2.B 陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料,不是玻璃,A 项错误;硅酸盐性质稳定,难溶于水,所以硅酸盐制品一般具 答经(1)石灰石与稀硝酸反应生成CO,将装置中的氧气排 有性质稳定、难溶于水的特点,B项正确;光纤的主要成分为 尽 CaCO+2HNO-Ca(NO)+CO+HO (3)3Cu+8H+2NO- 二氧化硅,为氧化物,不是硅酸盐,C项错误;水泥的原料是 (2)无色气体变成红棕色 黏土和石灰石,纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料,D项 3Cu*++2NO十4HO(4)处理尾气,以免气体污染环境 错误。 11.A 解①SO。十NO-→SO十NO中,二氧化氮中元 3.C 解析SiO。用于制光导纤维,而硅用于半导体材料,A项 素的化合价降低,作氧化剂,体现氧化性;由①、②、③可知 总化学方程式为2SO十2HO+O--2HSO.,二氧化氮 错误;水晶的主要成分为SiO。,不是硅酸盐,B项错误;SiO 能与HF反应生成四氛化硅和水,不是盐和水,且二氧化硅 在整个反应过程中起催化剂的作用,故选A项。 12.A 解生成1mol NH.NO。时,HNO。得到8mol电子, 只能与一种酸反应,故其不是两性氧化物,属于酸性氧化物, D项错误。 根据得失电子守恒可知,反应要消耗4molZn,故生成 4.D NaOH溶液、F、O。均能与Si发生反应;浓硝酸与 NH.NO.时,消耗Zn和被还原的HNO。的物质的量之比 为4mol:1mol-4:1,故选A项。 硅不反应。 4HNO(浓) 5.D 解水玻璃为硅酸纳溶液,其化学性质稳定,但可与空 13.D 解析三种途径发生的反应历程:途径①:Cu 气中的二氧化碳反应生成硅酸沉淀,D项错误。 8HNO。(浓) 6.D 解碳化硅俗称金刚,熔点高、硬度大,可用作矿纸和 →Cu(NO):十 Cu(NO)+NO;途径②:Cu- 秒轮的磨料,A项正确;玻璃的生产原料为纯碱、石灰石、石 英 ,经过玻璃窑高温熔融反应制备玻璃,B项正确;碳纳米 管具有优良的电学性能,能够导电,可用于生产电池,C项正 得到相同质量的Cu(NO。)。,所消耗铜的物质的量相同,所 确;压电陶瓷是新型的无机非金属材料,D项错误。 消耗HNO。的物质的量途径①>途径②>途径③。故选 D项。 7.C 解根据反应的化学方程式和质量守恒定律可知X物 质的化学式为CO,C项正确。 14.D 解挤压塑料瓶使浓HNO:进入干燥管与铜接触,可 8.C 解在高温条件下,二氧化硅能分别与焦炭、纯碱、碳酸 以引发反应,A项正确;将装置口向上提起使铜与浓HNO 、氧化反应:2C+Sio.高温2co+Si,NaCO。+SiO。 分离,可使反应停止,B项正确;NO。是酸性气体,可被碱液 吸收,C项正确;木炭与浓硝酸或浓疏酸的反应需要加热才 能够进行,而该装置是在常温下进行的反应装置,D项 错误。 15.B 霸在整个反应过程中,Cu失去电子被HNO;中N得 溶液发生反应:SiO十2KOH-KSiO.十HO;二氧化硅 到,使N元素化合价由十5价降低为十4、十2价;当通入 除能与氢氧酸反应(SiO十4HF--SiF。^十2HO)外,不 1.68LO.(标况)后,化合价降低的N元素又被氧气氧化成 与其他酸反应;二氧化硅不能与氮气反应。综上分析知⑧ 十5价N;因此,在反应中,铜失去的电子数等于氧气得到 不能与二氧化硅反应,故选C项。 9.D 解碳纳米管和足球中碳原子排列方式不同,物理性 的电子数,即,n(Cu)×2mole= 质不同,A项正确;它们都是碳单质,都是纯净物,在通常情 n(Cu)-0.15mol,所以溶液中n(Cu)-0. 15mol;使铜离子 况下化学性质比较稳定,B、C项正确;二者完全燃烧时都生 恰好完全沉淀需NaOH的物质的量为0.3mol;则需 成二氧化碳,D项错误。 V(NaOH)-0.3mol 10.B 解“碳纳米泡沫”属于碳单质,与石墨互为同素异形 体,A项错误;“碳纳米泡沫”的直径约为6~9nm,分散到 16.解本题为无机物制备类的实验题,装置A为制取NO的 适当的溶剂中形成胶体,能产生丁达尔效应,B项正确;“碳 装置,装置B主要用于除去NO中的NO。杂质,装置C为 纳米泡沫”只含有碳元素,属于碳单质,C项错误;“碳纳米 干燥装置,装置D为制取NOCl的装置,以此解题。(1)由 泡沫”和金刚石是两种不同的物质,二者性质不同,D项 图可知,仪器a的名称是蒸烧瓶;仪器a中稀硝酸和铜屑 错误。 ·216· 11.A 解①③溶液呈碱性,不能与光滑的玻璃反应,但能与 实验室制Cl。用浓盐酸和MnO。,反应条件为加热,此条件下 磨口玻璃塞裸露的SiO。反应,生成的硅酸纳溶液是一种矿 无法生成氧气,故而品红溶液不会褪色,D项错误。 物胶,具有良好的黏结性,易使瓶塞与瓶口粘在一起而难以 5.D 装置甲中浓氛水和CaO反应生成NH,碱石灰干 开启;氢氧酸能腐蚀玻璃,不能用玻璃试剂瓶存放;NaCl溶 燥气,收集氛气应该用向下排空气法,A项错误;装置乙中 液可存放在用磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶中。故选A项。 木炭和浓疏酸反应生成CO。和SO,CO。和SO。均能使 12.D①、②、③反应前后有元素化合价发生改变,故① 清石灰水变混浊,应该先除去SO,再用澄清石灰水检验 ②、③均是氧化还原反应,A项正确;二氧化硅制高纯硅的 CO.B项错误;左侧的PO。是为了让酸性气体从左侧流 流程图中的反应过程中生成氢气和氧化氢,同时氢气、氧化 出,右侧碱石灰是为了让碱性气体从右侧流出,故装置中检 氢也作为反应物参与化学反应,故氢气和氢化氢均可循环 验气体酸碱性的石蒸试纸放反了,C项错误;SO。和NaOH 利用,B项正确;二氧化硅不溶于水,不与水反应,C项正 溶液反应,装置丁可进行喷泉实验,D项正确。 确;三氢硅完(SiHCl)的摩尔质量为135.5g·mol1,D项 6.B 解由图可知,甲是氮气,与氢气化合生成氮气。反应 错误。 V是侯氏制碱法,故丁是碳酸氢纳,受热分解生成碳酸纳。 13.B 加稀盐酸与CaO、CaCO。反应生成CaCle溶液,然 氮气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧 后过滤得到SiO固体。注意不能选用稀疏酸,因CaSO.微 化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸与氢气反应生成硝 溶,不易分离出SiO。故选B项。 酸安,故乙是一氧化氮,丙是二氧化氮,综上所述,甲、乙、丙、 14.D 解高温结构陶瓷包括氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等,属 丁分别为氮气、一氧化氮、二氧化氮、碳酸氢纳。由以上分析 于新型无机非金属材料,可以作为高级耐火材料,A项正 可知,甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素,A项正确;反应V 确;氧化铭陶瓷属于新型无机非金属材料,是一种生物陶 为侯氏制碱法,化学方程式:NaCl十NH。十HO+CO。- 瓷,B项正确;氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,是高 NaHCO。十NHCl,不是氧化还原反应,B项错误;反应V 温结构材料,可用于制造陶瓷发动机的受热面,C项正确; 的产物二氧化碳,可以用于反应V制备碳酸氢钢,C项正确; 新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料的缺 反应V为侯氏制碱法,丁为NaHCO,D项正确。 点,而且同时还具有较高的强度和耐磨性,能抵抗冷热冲 7.C 解NH与OH反应放出氮气,NaOH的作用是除去 击,且有电学性能等若干优点,D项错误。 NH,A项正确;Ba**和CO 反应生成碳酸沉淀, 15.D 解析在自然界中没有单质硅,只有化合态的硅,A项错 Na。CO.的作用是除去过量的Ba^②},B项正确;加试剂a的目 误;电张炉中的化学方程式为SiO。+2C高温Si+2CO,B 的是除去过量的氢氧化纳、碳酸钟,若试剂a为HSO.落 项错误;二氧化硅和硅都能与氢氛酸反应,C项错误; 液,会引入杂质SO,所以试剂a为盐酸,C项错误;NaOH SiHCl(沸点33.0C)和SiCL.(沸点67.6C)的沸点有较 的作用是除去NH,加入氢氧化纳不生成沉淀,NaOH改在 大差距,所以可通过蒸(或分懈)提纯SiHCl。,D项正确。 过滤后加入可达到相同目的,D项正确。 16.(1)陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐,生石灰是氧化, 8.D 解根据反应I和反应II可知,体积比为1:1时吸收 不属于硅酸盐。(2)二氧化硅与氢氧化钢反应生成硅酸钟 率远大于2:1,故曲线I表示体积比为1:1的混合气体吸 和水,化学方程式为SiO。+2NaOH-NaSiO.十HO;氢 收率的变化,A项正确;当NaOH浓度高于1.25mol·I-l 氛酸能够与二氧化硅反应,可用来雕刻玻璃。(3)硅酸钟不 时,吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高,不利于氮 能燃烧,可以用作阻燃剂;普通玻璃址坍、石英玻璃址坍都 氧化物气体的吸收,B项正确;向体积比为2:1的NO和 含有二氧化硅,能与纯碱发生反应,氧化铭与纯碱也能发生 NO: 混合气体中通入少量O,O。可以将NO氧化为NO 反应,所以高温熔融纯碱时应选用铁地塌。(4)该反应中 可提高氛氧化物的吸收率,C项正确;将1molNO和3mol SiO。作氧化剂,C作还原剂。 NO. 混合气体通入足量NaOH溶液中完全吸收,所得溶液 (1)D(2)SiO.+2NaOH-NaSiO.+HO 氢氧 酸 (3)阻燃剂 D(4)C SiO 9.B 解向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺 阶段重点突破练(一) 激性气体逸出,说明有S和SO。生成,说明原溶液中一定含 1.B 铁遇到冷的浓疏酸和浓硝酸发生钝化,可用于制造 NaSO,可能含NaCO;和NaSO.;取②的上层清液,向 贮存浓疏酸和浓硝酸的容器,铜、铲、铁都能和浓疏酸、浓硝 其中滴加BaCl。溶液有沉淀生成,说明溶液中一定含有 酸反应而被腐蚀,不能用于制造贮存浓疏酸和浓硝酸的容 Na.SO.,整个实验过程无法确定是否含碳酸钢和亚碗酸纳, 器,故选B项。 故选B项。 2.D 过量SO与“84”消毒液会发生氧化还原反应生成 10.解二氧化碗和碳酸在高温下反应生成二氧化碳和疏 疏酸根和氢离子,离子方程式为:SO。十ClO十HO- 酸,疏酸和过量碳反应生成一氧化碳和疏化锈,二氧化 SO+2H+Cl,A项错误;由强酸制弱酸的原理可知,将 疏和碗化氢反应生成水和碗单质,二氧化碱和氮水反应生 SO. 通入到BaCl。溶液中,二者不反应,无法书写离子方程 成亚碗酸锭,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗浇、低温烘 式,B项错误;向稀硝酸中加入过量铁粉最终生成硝酸亚铁, 干得到(NH.)。SO。·H。O。(1)“反应I”在高温条件下进 C项错误;用氮水吸收少量SO。生成亚疏酸镂,离子方程式 行,碳酸受热分解生成氧化和二氧化碳、氧化与二氧 为:2NH·HO+SO --2NH +SO +HO,D项 化疏、氧气反应生成疏酸,则反应的化学方程式:2CaCO十 正确。 0.+25O。高温2CaSO。+2CO。(2)气体X和二氧化疏反 3.B 根据题意A既可以和强酸反应,又可以和强碱反 应生成磕单质,则气体X具有还原性,X可能为HS,电子 应,且是一种正盐,符合条件的物质只能是疏化按,因此当X 是强碱时,B是氢气,则C是氮气,D是NO,E是NO.,F是 式为H:S:H,二氧化疏中疏化合价降低,因此该反应说 硝酸;如果X是强酸,则B应该是HS.C是S.D是SO,E 是三氧化疏,F是碗酸,这说明A是疏化安,由分析可知,A 明SO。具有氧化性。(3)“反应II”是疏酸和碳反应生成 项、C项、D项正确;用O。代替Cl,氧气可与氢气反应生成 氮气,可与疏化氢反应生成疏,B项错误。 为疏酸,还原剂为C,则参加反应的氧化剂与还原剂的物 4.A 2H'+FeS-HS+Fe,HS+C-GS+ 质的量之比为1:4。(4)“蒸发浓缩、冷却结晶”后获得 2H,A项正确;SO。不与BaCl。溶液反应,B项错误;石灰石 (NHL)SO。·H。O固体的操作是过滤,实验室进行此操作 主要成分是CaCO。,不考虑氛水挥发使酸献变色,C项错误; 需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。结晶水合物受 ·217·