第五章 第三节 无机非金属材料-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂课时作业word（人教版）

一、 单项选择题 1．下列物质中，不含有硅酸盐的是(　　) A．水玻璃　　　　　 B．硅芯片 C．黏土 D．普通水泥 解析：B　[水玻璃中含有硅酸钠，普通水泥中合有硅酸钙、铝酸钙，黏土含有复杂的硅酸盐，硅芯片中含的是硅单质。] 2．下列有关说法中错误的是(　　) A．氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中 B．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐 C．灼烧NaOH固体时不能使用瓷坩埚，因为坩埚中的SiO2能与NaOH反应 D．由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2＋2CSi＋2CO↑ 解析：B　[A项，氢氟酸能腐蚀玻璃，所以氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中，正确；B项，水晶的主要成分是SiO2，不是硅酸盐，错误；C项，瓷坩埚是硅酸盐产品，坩埚中的SiO2能与NaOH反应，正确；D项，沙子的主要成分是SiO2，光伏材料的成分是晶体硅，由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2＋2CSi＋2CO↑，正确。] 3．下列说法正确的是(　　) A．工业制水泥、玻璃都要用到石灰石；制水泥、陶瓷都要用到黏土 B．刚玉、金刚砂、红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝 C．石英、硅石、水晶、珍珠、玛瑙主要成分都是SiO2 D．氮化硅陶瓷、光导纤维，石英玻璃都属于新型无机非金属材料 解析：A　[A.水泥的原料是石灰石、黏土、石膏等，玻璃的原料是石英、纯碱、石灰石等，陶瓷的原料是粘土等，因此工业制水泥、玻璃都要用到石灰石，制水泥、陶瓷都要用到黏土，故A正确；B.刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝，金刚砂的主要成分是碳化硅，故B错误；C.石英、硅石、水晶、玛瑙主要成分都是SiO2，珍珠的主要成分为碳酸钙，故C错误；D.氮化硅陶瓷、光导纤维属于新型无机非金属材料，石英玻璃属于传统无机非金属材料，故D错误。] 4．《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：A　[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。] 5．月球的矿产资源极为丰富，仅月面表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]等，下列说法或分析不正确的是(　　) A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B．橄榄石中铁为＋2价 C．月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气 D．斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2 解析：D　[A项，根据辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]的元素组成可知，它们均属于硅酸盐矿，正确；B项，橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]中根据化合价的代数和等于0可得＋4＋2x＝8，解得x＝2。正确；C项，铁属于活泼金属，由于月球表面没有氧气，所以月球上有游离态的铁，正确；D项，斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2，错误。] 6．下列叙述正确的是(　　) A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似 B．因为CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强 C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂 D．SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以二氧化硅属于两性氧化物 解析：C　[CO2的熔、沸点低，SiO2的熔、沸点高，硬度大，两者都是酸性氧化物，但其物理性质差异很大，A错；高温下SiO2与CaCO3反应是因为产物CO2为气体，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱，B错；SiO2只能与HF反应，不能与其他酸反应，不能说明SiO2是两性氧化物，D错。] 7．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(　　) A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2 B．性质稳定，不易脱色 C．易溶解于强酸和强碱 D．x等于6 解析：C　[“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定，不易脱色，不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，则x＝6，用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2，A、B、D均正确。] 二、不定项选择题 8．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3 000年以前，就已经使用玻璃了”。下列有关普通玻璃的说法不正确的是(　　) 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．普通玻璃的主要成分只有硅酸盐 D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱与二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起 解析：BC　[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，A项正确；玻璃是混合物，没有固定的熔点，B项错误；普通玻璃的大致组成为Na2O·CaO·6SiO2，包括硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，C项错误；二氧化硅易与碱液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有很强的黏合性，因此盛NaOH溶液等强碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，D项正确。] 9．平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作了－20 ℃能发热4 h的智能服饰；用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35 m、重量仅为10 kg的熊猫木偶，向世界展现了新时代的中国形象。下列说法中不正确的是(　　) A．石墨烯是能导热的金属材料 B．铝合金是密度较低的金属材料 C．碳纤维是耐低温的有机高分子材料 D．新型材料种类多、用途广 解析：AC　[A.石墨烯不属于金属材料，属于非金属材料，故A说法错误；B.铝的密度较小，因此铝合金是密度较低的金属材料，故B说法正确；C.根据信息，用石墨烯制作了－20 ℃能发热4 h的智能服饰，碳纤维是由碳单质构成的，碳纤维是耐低温的无机非金属材料，故C说法错误；D.新型材料包括合金材料、合成材料、无机非金属材料。复合材料等，用途广泛，如涉及军事、信息等领域，故D说法正确。] 10．有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是(　　) A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料 B．自然界中存在大量单质硅 C．硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制 D．自然界硅的贮量丰富 解析：B　[自然界硅的贮量丰富，大多数是以SiO2和硅酸盐的形式存在，无单质硅存在；硅单质是固体，化学性质不活泼，所以硅便于运输、贮存，其燃烧产物SiO2对环境污染程度低，容易有效控制，故A、C、D项正确，B项错。] 三、非选择题 11．硅是信息高速公路的基石，通常以硅石(SiO2>99.0%，还有少量的Al2O3、Fe2O3等)为主要原料制备，主要流程如图所示。 (1)从硅石中得到粗硅的化学方程式是　______________________　，粗硅含有的杂质有铝、　________　等。 (2)二氧化硅与焦炭在高温下也能得到一种硬度仅次于金刚石的物质金刚砂(化学式为SiC，Si为＋4价)，原理是SiO2＋3SiC＋2CO↑，该反应中的氧化剂是　________　。 (3)若A是氯气，B是四氯化硅，精馏得到纯净SiCl4，温度应控制的范围是　________　(填序号)。 物质 SiCl4 SiHCl3 FeCl3 AlCl3 熔点/℃ －70 －128.2 306 — 沸点/℃ 57.6 31.85 315 181升华 a.55～60 ℃　　　 B．180～200 ℃ c．300～320 ℃ 则精馏分离出的杂质成分是　____________　。 (4)若A是HCl，B是SiHCl3，生产过程中可循环利用的物质是　________　。 解析：(1)从硅石中得到粗硅的化学方程式是SiO2＋2CSi＋2CO↑，同时焦炭将Al2O3、Fe2O3还原为单质铝和铁。 (2)反应SiO2＋3CSiC＋2CO↑，C的化合价有由0价升高到CO2中的＋4价，也有由0价降低到SiC中的－4价，说明C既作氧化剂也作还原剂。 (3)若A是氯气，B是四氯化硅，精馏得到纯净SiCl4，从表中数据可知，控制温度55～60 ℃时，SiCl4与FeCl3、AlCl3分离。 (4)若A是HCl，B是SiHCl3，向B中通入H2发生反应：SiHCl3＋H2Si＋3HCl，HCl可循环利用。 答案：(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑　铁 (2)碳 (3)a　FeCl3、AlCl3 (4)HCl 12．白炭黑(SiO2·H2O)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业，可用蛇纹石[主要成分为Mg(SiO10)(OH)8]来制取，其主要工艺流程如下： (1)蛇纹石用氧化物形式可表示为______________________________。 (2)碱浸时，为提高其中硅酸盐的浸取率，除采用合适的液固比和循环浸取外，还可采用的方法有①　________________　；②_________________________________ (任举两种)。 (3)过滤1得到的滤液的主要成分是_________________________________。 (4)向滤液中加入盐酸，发生反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)洗涤时，如何证明产品已洗涤干净？_____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：该流程中，加NaOH溶液碱浸的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐进入溶液，然后用盐酸和NaCl溶液将硅酸盐转化成硅酸从溶液中分离出来，再经过进一步处理获得白炭黑。(1)氧化物的排列顺序：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。(2)浸取的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐。提高浸取率，可以从是否充分反应、充分接触等角度考虑。(3)碱浸后，溶液中含有可溶的硅酸钠，以及剩余的NaOH溶液。(4)Na2SiO3与盐酸反应的离子方程式为SiO＋2H＋===H2SiO3↓；NaOH溶液与盐酸反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O。(5)从流程图可知，H2SiO3是从NaCl溶液中分离出来的，表面沾有Na＋和Cl－，所以只要检验最后一次洗涤液中是否含有Cl－即可。 答案：(1)6MgO·4SiO2·4H2O (2)升高碱液温度并搅拌　将矿石粉碎 (3)Na2SiO3、NaOH (4)SiO＋2H＋===H2SiO3↓　H＋＋OH－===H2O (5)取少许最后一次洗涤液，滴入1～2滴硝酸酸化的AgNO3溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤干净 学科网（北京）股份有限公司 $