5.3无机非金属材料同步练习题（含解析）高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

5.3无机非金属材料同步练习题
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带
B．碳酸钠是一种大宗化学品，可用作食用碱或工业用碱
C．大兴机场航站楼顶部镶嵌八百块玻璃，玻璃属于新型无机非金属材料
D．Na2O2、活性炭都可用于防毒呼吸面具，但两者的应用原理不同
2．下列说法不正确的是（ ）
①饱和二氧化碳水溶液的pH为5.6
②《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山县有苦泉，挹其水熬之，则成胆矾，熬胆矾……釜，久之亦化为铜。”则“……釜”是指铁釜
③干燥圆底烧瓶中充满NO2，进行喷泉实验，充分反应后瓶内溶液的物质的量浓度为(Vm是试验条件下的气体摩尔体积)
④食品中适当的添加二氧化硫可以防腐和抗氧化等作用。
⑤金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量。石墨不如金刚石稳定。
⑥食品厂产生的虽然含有丰富氮、磷营养素的废水但也不可以长期排向水库养鱼
A．①②④⑥ B．②③④ C．⑤ D．③④
3．近年来我国航空航天事业取得了很多令世界瞩目的成就。下列说法不正确的是
A．飞船返回舱表层使用的玻璃纤维属于天然高分子材料
B．当光束通过空间站热控材料使用的纳米气凝胶时可观察到丁达尔效应
C．新一代运载火箭使用的液氢燃料燃烧产物对环境无污染
D．人造卫星使用的太阳能电池工作时将太阳能转化为电能
4．在水溶液中能大量共存的一组离子是
A．NH、Na+、Br-、SO B．K+、NH、OH-、NO
C．Fe2+、H+、ClO-、Cl- D．Mg2+、H+、SiO、SO
5．下列反应的离子方程式正确的是
A．将Cl2通入氯化亚铁溶液中：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－
B．将氯气通入水中：Cl2＋H2O=2H＋＋Cl－＋ClO－
C．向硝酸亚铁溶液中加入稀硫酸：Fe2＋＋4H＋＋NO=Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D．向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiO＋H2O＋CO2=H2SiO3(胶体)＋CO
6．硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( )
A．CO2和SiO2都是由相应的分子构成的
B．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂
C．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐产品
D．某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2O·Al2O3·6SiO2表示
7．下列说法正确的是
A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以与水反应生成硅酸
B．二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成
C．硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水
D．CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂
8．化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的基础自然科学，下列说法正确的是（ ）
A．金属氧化物都是碱性氧化物，非金属氧化物都是酸性氧化物
B．溶液与胶体的本质区别是是否存在丁达尔效应
C．光导纤维的主要成分为硅单质
D．氨水和氨气都不是电解质
9．化学让生活变得更美好，下列关于化学物质应用的说法错误的是
A．浓硫酸可用于蚀刻玻璃、石英制品
B．硅胶、生石灰均可作食品包装中的干燥剂
C．石墨烯的电阻率低、热导率高，可用作动力电池材料
D．氮化硅陶瓷的熔点高、硬度大，可用于制作切削刀具
10．工业制备高纯硅的流程如图所示：
下列叙述正确的是
A．粗硅中可能含有、SiC B．反应②和③互为可逆反应
C．反应①的副产物可作温室中的“肥料” D．上述过程中涉及的所有反应一定都是置换反应
11．下列说法正确的是
A．浓硫酸可用作干燥剂，不可干燥HI和
B．二氧化硅能与氢氟酸反应，则二氧化硅可以与盐酸反应
C．向紫色石蕊试液中通入气体，溶液先变红后褪色
D．粗硅制备高纯硅不涉及氧化还原反应
12．下列关于硅酸盐的性质和用途的叙述中不正确的是
A．沙子的主要成分为二氧化硅，黏土的主要成分为硅酸盐
B．自然界中没有游离态的硅
C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
13．下列澄清透明的溶液中，能大量共存的一组离子是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
14．下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是
A．碱转化为两种盐：
B．碱转化为酸式盐：
C．过氧化物转化为碱：
D．盐转化为另一种盐：
15．下列说法正确的是
A．是酸性氧化物，不能与任何酸反应
B．、组成元素相同，与反应的产物也完全相同
C．都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
D．水玻璃具有黏结力强、耐高温等特点，可以用作黏合剂和防火剂
二、填空题
16．化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。
(1)硅是无机非金属材料的主角。请你举出两种含硅的材料名称________；铝制品表面因有一层氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏。若将氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的离子方程式为________________________________________。
(2)氯气用于漂白时，实际上起漂白作用的物质不是Cl2而是它和水反应生成的________(写化学式)。缺铁性贫血患者补充的铁，通常以硫酸亚铁的形式，而硫酸铁则没有这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_______________________________________。
(3)从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硫酸铜最好的方法是________(填选项字母)。
A．铜和浓硫酸反应 B．铜和稀硫酸反应
C．氧化铜和硫酸反应 D．铜与Fe2(SO4)3溶液反应
17．回答下列问题
(1)地壳中含量最高的金属是______，NaHCO3俗称_________，制造计算机芯片的半导体材料是____________，水晶项链的主要成分是_________。
(2)在反应3Cu+8 HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中，失去电子的是_________(填元素符号)，被还原的是_______(填元素符号)。当产生标况下4.48 L气体时消耗单质铜______g，此时转移了_______ mol电子。
三、实验题
18．探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱，根据要求完成下列各小题
(1)实验装置： 填写所示仪器名称A__________ B___________.
(2)实验步骤：连接仪器、____________、加药品后，打开a、然后滴入浓硫酸，加热．
(3)问题探究：(已知酸性强弱：亚硫酸＞碳酸)
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是___________________．装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是_______________；
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是___________ ；
③试管D中发生反应的离子方程式是_____________________________________．
④若将铜片改为木炭，其它药品不变，也可以对该实验目的进行探究，请写出在该实验中木炭与浓硫酸反应的化学方程式_________________________________．
四、元素或物质推断题
19．为探究某固体X(仅含两种短周期元素)的组成和性质。设计并完成如下实验：
已知：气体A为氢化物，在标准状况下的密度为1.429g/L；固体B是光导纤维的主要成分；固体E为耐高温材料。请回答：
(1)气体A的电子式_______。
(2)固体E的化学式为_______。
(3)固体X与稀硫酸反应的化学方程式_______。
【参考答案】
一、单选题
1．C
解析：A．粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为巩固的块状生石膏，因此，其常用于制作模型和医疗石膏绷带，选项A正确；
B．碳酸钠水解显碱性，没有毒性，可以用于食用碱或工业用碱，选项B正确；
C．玻璃是传统无机非金属材料，选项C不正确；
D．过氧化钠反应生成氧气，则Na2O2用于呼吸面具，而活性炭具有吸附性，活性炭用于防毒面具，两者原理不同，选项D正确；
答案选C。
2．C
解析：①饱和二氧化碳水溶液显酸性，它的pH为5.6，故①正确；
②”挹其水熬之，则成胆矾“、“熬胆矾铁釜亦化为铜”， 则“……釜”是指铁釜，故②正确；
③标况下，气体的摩尔体积为22.4L/mol，干燥圆底烧瓶中充满NO2，进行喷泉实验，经充分反应后，设烧瓶体积为VL，3NO2+2H2O=2HNO3+NO，3体积二氧化氮反应得到1体积NO，硝酸溶液体积为NO2体积的，NO2的体积为VL，则生成硝酸的物质的量为mol，故硝酸溶液浓度==，Vm是试验条件下的气体摩尔体积，充分反应后瓶内溶液的物质的量浓度为，故③正确；
④二氧化硫具有漂白性和还原性，以达到去色、杀菌、抗氧化的作用，故④正确；
⑤石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量，说明石墨的能量低于金刚石的能量，石墨更稳定，故⑤错误；
⑥食品厂产生的虽然含有丰富氮、磷营养素的废水但也不可以长期排向水库养鱼，氮、磷营养素可导致水体富营养化，导致水体污染，故⑥正确；
不正确的只有⑤，答案选C。
3．A
解析：A．玻璃纤维属于无机非金属材料，不属于天然有机高分子材料，故A错误；
B．空间站热控材料使用的纳米气凝胶，纳米气凝胶属于胶体，可产生丁达尔效应，故B正确；
C．用液氢作为燃料，燃烧产物是水，对环境无污染，故C正确；
D．太阳能电池工作时将太阳能转化为电能，故D正确；
故选A。
4．A
解析：A．各离子之间不发生反应，可大量共存，A正确；
B．NH与OH—结合生成弱碱NH3·H2O，无法大量共存，B错误；
C．ClO—与Fe2+、Cl—在酸性条件下均发生氧化还原反应，ClO—与H+结合成弱酸HClO，无法大量共存，C错误；
D．SiO、亚硫酸根离子 与H+反应，无法大量共存，D错误；
故选A。
5．D
解析：A．将通入氯化亚铁溶液中的离子方程式为，A项错误；
B．氯气通入水中的离子方程式为为，B项错误；
C．向硝酸亚铁溶液中加入稀硫酸发生氧化还原反应的离子方程式为，C项错误；
D．往水玻璃中通入少量二氧化碳的离子方程式为，D项正确；
答案选D。
6．D
解析：A. CO2是由相应的分子构成的，SiO2是由Si、O两种原子构成的原子晶体，不存在分子，A错误；
B. 水玻璃是硅酸钠的水溶液，属于混合物，可用于生产黏合剂和防火剂，B错误；
C. 陶瓷、水泥、玻璃都属于硅酸盐产品，水晶的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，C错误；
D. 某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，因此根据氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水可知该硅酸盐可用K2O·Al2O3·6SiO2表示，D正确；
答案选D。
7．D
解析：A．二氧化硅不溶于水，与水不反应，A错误；
B．二氧化硅中不存在SiO2分子，B错误；
C．硅酸的酸性比碳酸弱，且不溶于水，C错误；
D．CO2中C的化合价为+4价，SiO2中Si的化合价为+4价，CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂，如2Mg+CO22MgO+C、2C+SiO2Si+2CO↑，D正确；
答案选D。
8．D
解析：A．金属氧化物中为酸性氧化物，为两性氧化物；非金属氧化物中等都不是酸性氧化物，A项错误；
B．溶液与胶体的本质区别是分散质粒子直径不同，溶液中分散质粒子直径小于1nm，胶体中分散质粒子直径为1~100nm，B项错误；
C．光导纤维的主要成分是SiO2，C项错误；
D．电解质是在水溶液或熔融状态下，本身能够电离出离子导电的化合物，氨水是混合物，氨气本身无法电离产生离子，故二者都不是电解质，D项正确；
故选D。
9．A
解析：A．浓硫酸与SiO2不反应，HF能与SiO2反应，故浓硫酸不可用于刻蚀玻璃、石英制品，氢氟酸可以，A错误；
B．硅胶、生石灰都有吸水性，可作食品包装中的干燥剂，B正确；
C．石墨烯的电阻率低、热导率高，可用于制作动力电池材料，C正确；
D．氮化硅陶瓷的硬度大，可用于制作切削刀具，D正确；
故答案为A。
10．A
解析：A．粗硅中有没有反应完的二氧化硅，还有硅与碳化合生成的碳化硅，A正确；
B．反应②和③的温度不同，不是可逆反应，B错误；
C．反应①的副产物为CO，不是，不能用作温室中的“肥料”，C错误；
D．当反应①生成SiC时，该反应不是置换反应，D错误；
故选A。
11．A
解析：A．浓硫酸有吸水性、强氧化性和酸性，浓硫酸可用作干燥剂，但不可干燥还原性气体HI和碱性气体NH3，故A正确；
B．二氧化硅能与氢氟酸反应生成SiF4和水，但二氧化硅不与盐酸反应，故B错误；
C．SO2溶于水生成亚硫酸，向紫色石蕊试液中通入 SO2气体，溶液变红，SO2不能使指示剂褪色，故C错误；
D．粗硅先和HCl反应生成三氯硅烷和氢气，氢气再和三氯硅烷反应制备高纯硅，涉及氧化还原反应，故D错误；
故选A。
12．D
解析：A．沙子的主要成分为二氧化硅，黏土的主要成分为硅酸盐，A项正确；
B．硅是亲氧元素，在自然界中没有游离态的硅，B项正确；
C．水玻璃有抗腐蚀和防火的作用，C项正确；
D．水玻璃为硅酸钠的溶液，能和空气中的二氧化碳反应，D项错误。
故选D。
13．A
解析：A．、、、各离子间不反应，故透明溶液中能够含有大量这些离子，A符合题意；
B．+=AgCl↓，B不合题意；
C．2+=H2SiO3↓，C不合题意；
D．+OH-=NH3·H2O，D不合题意；
故答案为：A。
14．B
解析：A．碱转化为两种盐：氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐，其离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故A错误；
B．碱转化为酸式盐：二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠：，故B正确；
C．过氧化物即过氧化钠和水反应生成碱：，故C错误；
D．盐转化为另一种盐：硅酸钠和稀盐酸等强酸反应生成硅酸沉淀和氯化钠等钠盐：，故D错误；
答案为B。
15．D
解析：A．二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，属于酸性氧化物，但二氧化硅能和氢氟酸反应，故A错误；
B、氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，组成元素相同，但反应产物不相同，故B错误；
C、CO、NO、NO2都是大气污染气体，但是一氧化氮很容易被空气中的氧气氧化为二氧化氮，不能稳定存在，故C错误；
D、水玻璃为硅酸钠溶液，具有黏结力强、耐高温等特点，可以用作黏合剂和防火剂，故D正确；
故选D。
二、填空题
16． 玻璃、水泥、陶瓷、光导纤维等 Al2O3＋2OH－===2AlO2-＋H2O HClO 防止Fe2＋被氧化 C
解析：(1) 含硅的材料有玻璃、水泥、陶瓷和光导纤维等；氧化铝为两性氧化物，能与碱反应，其反应的离子方程式为：Al2O3＋2OH－===2AlO2-＋H2O。
(2)Cl2与水反应生成的HClO具有强氧化性，具有漂白性，因此实际起漂白作用的物质是HClO；Fe2+容易被氧化，因此用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，防止Fe2+被氧化而使药品失效。
(3) 铜和浓硫酸反应会生成具有污染性的气体SO2，同时生成1molCuSO4消耗2molH2SO4，成本较高，A错误；铜和稀硫酸不反应，B错误；氧化铜和稀硫酸反应的产物无污染性，且生成1molCuSO4只需要消耗1molH2SO4，C正确；铜与Fe2(SO4)3溶液反应生成的CuSO4中混有FeSO4，增加分离的成本，D错误，故制取硫酸铜最好的方法是氧化铜和硫酸反应，答案选C。
17．(1) 铝(或Al) 小苏打 硅(或单晶硅、或Si) SiO2(或二氧化硅)
(2) Cu N 19.2 0.6
解析：（1）地壳中含量最高的金属是铝，NaHCO3俗称小苏打，制造计算机芯片的半导体材料是晶体硅，水晶项链的主要成分是二氧化硅；故答案为：铝(或Al)；小苏打；硅(或单晶硅、或Si)；SiO2(或二氧化硅)；
（2）在反应3Cu+8 HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中，铜元素的化合价由0价升高到+2价，故失去电子的是Cu，硝酸中氮元素的化合价由+5价降低为+2价，故被还原的是N。标况下4.48 LNO气体的物质的量为0.2mol，根据反应方程式知当产生标况下4.48 L气体时消耗单质铜的物质的量为0.3mol，质量为19.2g，此时转移了0.6 mol电子。故答案为：Cu；N；19.2；0.6。
三、实验题
18．(1) 分液漏斗 圆底烧瓶
(2)检查装置的气密性
(3) 除去SO2气体 盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀 或
解析：（1）依据实验装置，A为分液漏斗，B为圆底烧瓶。
（2）此实验有气体产生，组装好仪器后，需要检查装置的气密性。
（3）①浓硫酸具有强氧化性，能和铜单质反应，其反应化学方程式，SO2既具有氧化性又有还原性，酸性高锰酸钾具有强氧化性，发生氧化还原反应，故E的作用：除去SO2气体，防止对后面实验产生干扰；②亚硫酸的酸性强于碳酸，从D试管中出来的气体有CO2、SO2，酸性高锰酸钾溶液除去SO2，碳酸的酸性强于硅酸，利用酸性强的制取酸性弱的，故F中有白色沉淀，溶液变浑浊；③SO2属于酸性气体，亚硫酸的酸性强于碳酸，利用酸性强的制取酸性弱的，其离子反应方程式为：或；④浓硫酸具有强氧化性，表现在加热条件下与木炭发生氧化还原反应，其反应方程式为：。
四、元素或物质推断题
19． MgO Mg2Si+2H2SO4=2MgSO4+SiH4↑
【分析】15.2gX与稀硫酸反应生成气体A和溶液C，气体A氢化物，气体A与氧气反应生成固体B，并且固体B是光导纤维的主要成分，即B为SiO2，其物质的量为
=0.2mol，气体A在标准状况下的密度为1.429g/L，故其摩尔质量为：1.429g/L×22.4L/mol=32g/mol，故A为SiH4；溶液C与过量的NaOH溶液反应生成白色沉淀D，固体E为耐高温材料，E为MgO，则C为硫酸镁溶液、D为氢氧化镁，MgO的物质的量为=0.4mol，由元素守恒，则固体X中n（Mg）：n（Si）=0.4mol：0.2mol=2：1，固体X化学式为Mg2Si，据此分析解题。
解析：(1)由分析可知，气体A的化学式为SiH4，故其电子式为：，故答案为：；
(2) 由分析可知，固体E的化学式为MgO，故答案为：MgO；
(3) 由分析可知，固体X为Mg2Si，故其与稀硫酸反应的化学方程式为：Mg2Si+2H2SO4=2MgSO4+SiH4↑，故答案为：Mg2Si+2H2SO4=2MgSO4+SiH4↑。