5.3无机非金属材料 同步练习题（含解析） 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

5.3无机非金属材料同步练习题
一、单选题
1．下列有关硅及其化合物的说法不正确的是（ ）
A．石灰石是工业制备普通玻璃和普通水泥的共同原料
B．盛放NaOH溶液不能用带玻璃塞的玻璃瓶
C．SiO2和CO2都是酸性氧化物，既能与水反应，又能与NaOH溶液反应
D．除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸后过滤
2．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A．硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在
B．硅晶体是良好的半导体，可用于制造光导纤维
C．SiO2是酸性氧化物，不与任何酸发生反应
D．木材浸过水玻璃后，不易着火
3．下列物质中不含硅酸盐的是（ ）
A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰
4．化学在生产和日常生活中有着重要的作用，下列有关说法不正确的是
A．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可用作木材防火剂
B．“地沟油”经过加工处理后，可以用来制肥皂
C．含磷污水是很好的肥料，可灌溉庄稼，可直接排放到自然界水体中
D．Fe2O3常用于生产红色油漆和涂料
5．类比法是化学研究物质的重要方法之一，下列相关类比的说法正确的是
A．碳酸加热分解的反应为，则硅酸加热分解的反应为
B．在空气中燃烧生成，则在空气中燃烧也生成
C．与盐酸反应生成和，则与溶液反应生成和
D．向溶液中加过量溶液生成沉淀，则溶液加过量溶液也生成沉淀
6．改革开放以来，广东经济不断发展，特色产业逐渐壮大，下列有关叙述不正确的是
A．客家豆腐是著名粵菜，热豆浆加盐卤变豆腐主要利用蒸发结晶的原理
B．粤东海产发达，海鲜煮熟后飘香四溢，体现了分子是运动的
C．新会陈皮中含有大量天然有机化合物
D．佛山陶瓷闻名全国，生产工艺涉及大量复杂的物理化学变化
7．下列有关玻璃的说法中正确的是
A．玻璃属于晶体，有固定的熔沸点
B．钢化玻璃与普通玻璃的成分不同
C．在生产玻璃的过程中加入氧化亚铜，可制成蓝色玻璃
D．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
8．下列说法正确的是
A．碳纳米管可生产复合材料、电池和传感器，属于无机化合物
B．SiO2是酸性氧化物，在一定条件下能和氧化钙反应
C．玻璃是人类应用最早的硅酸盐材料
D．因为，所以硅酸的酸性比碳酸强
9．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。一种高纯硅的制备工艺流程如下，下列说法正确的是
A．石英砂的主要成分是硅酸盐
B．加入焦炭发生的化学方程式为：
C．高纯硅的制备发生的反应是
D．二氧化硅是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸
10．下列物质不能通过化合反应制取的是（ ）
A．SiO2 B．H2SiO3 C．SiF4 D．CaSiO3
11．化学与环境、材料、信息、能源关系密切，下列说法正确的是
A．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
B．开发高效氢能、太阳能等新型电动汽车，以解决城市机动车尾气排放问题
C．半导体行业中有一句话：“从沙滩到用户”，计算机芯片的材料是二氧化硅
D．是指大气中直径接近的颗粒物，分散在空气中形成的混合物具有丁达尔效应
12．有人说硅元素是改变世界的元素之一。下列属于硅酸盐产品的是
A．玻璃 B．玛瑙 C．金刚砂 D．水晶
13．硅及其化合物的应用范围很广。下列说法错误的是（ ）
A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B．石英砂可用于生产单晶硅
C．HF能与SiO2反应，可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
D．SiO2硬度大，故可用于制造光导纤维
14．下列关于物质用途的说法中，不正确的是
A．硅酸钠可用于制备硅胶和木材防火剂等 B．氧化铝熔点高可用作耐火材料
C．晶体硅可用于制造光导纤维 D．氯水和臭氧可用于自来水消毒
15．下列物质的转化在给定条件下能实现的是
①Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3
②SSO2H2SO4
③饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3
④NaNa2ONaOH
⑤MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO
⑥石英Si(粗)SiCl4Si
A．②③④⑥ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．①③⑤⑥
二、填空题
16．(1)某建筑材料，主要成分铝硅酸盐，化学式MgAl2H4Si4O14，化学式改写成氧化物形式为_____________。则材料该与足量的氢氧化钠反应后过滤，滤渣主要是______．写出该过程中发生的离子方程式_______________________________、_______________________________________。
(2)检验CO2中是否混有SO2可将气体通过盛有______的洗气瓶．
(3)鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液可选用______（填序号）．
①NaOH ②Ca(OH)2 ③BaCl2 ④K2SO4 ⑤Ca(NO3)2
(4)某溶液中有NH4+，Mg2+，Fe2+，Al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，加热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是______．
A．NH B．Mg2+ C．Fe2+ D．Al3+
(5)6.4gCu与过量硝酸（60mL 8mol/L）充分反应后，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液中所含H+为n mol，NO、NO2混合气体的物质的量为________________。
17．按要求回答下列问题：
(1)个分子的质量为_______g。
(2)常温下可用铁槽车运输浓硫酸，原因是_______。
(3)氯气可用于制备“战略金属”钛，有关反应为：，请用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目_______。
(4)氯气发生泄漏时，人员应_______(填字母)；同时喷溶液进行吸收，发生反应的化学方程式为_______。
a.顺风向高处转移 b.顺风向低处转移 c.逆风向高处转移 d.逆风向低处转移
(5)盛放溶液的玻璃试剂瓶应选用_______(填“玻璃”或“橡胶”)塞。
三、实验题
18．某化学实验小组设计如图装置验证元素的非金属性强弱（夹持装置省略，装置A可加热）。
可选用的试剂：浓盐酸、浓硫酸、稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、MnO2固体、石灰石、Na2S溶液、Na2SiO3溶液、饱和食盐水、NaOH溶液、饱和NaHCO3溶液。
回答下列问题：
（1）验证非金属性：Cl＞S
①利用装置A制取氯气，B中盛放饱和食盐水，则装置C中应选用的试剂是____，装置D的作用是________________。
②实验现象：当装置A开始产生黄绿色气体时，观察到C溶液中产生少量淡黄色物质，当黄绿色气体充满整个装置时，C溶液中产生大量淡黄色物质。试分析实验开始时C中产生少量淡黄色物质的原因_____________________________（用离子方程式回答）。
（2）验证非金属性：N＞C＞Si
①试剂a选用_______；装置C中的试剂是_______。
②装置B中试剂的作用是____________________。
③可以证明实验结论的实验现象是_________________。
四、元素或物质推断题
19．A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。
请填空：
（1）形成单质A的原子的结构示意图为__________，它的最高化合价为____________。
（2）B的化学式为_____________，B和碳反应生成A和E的化学方程式是_______________。
（3）C的化学式为_____________，D的化学式（分子式）为__________。
【参考答案】
一、单选题
1．C
解析：A. 水泥和玻璃都是硅酸盐产品，水泥的主要原料是石灰石、黏土等；玻璃的主要原料是石灰石、纯碱、石英等，故A正确；
B. NaOH能够与二氧化硅反应生成硅酸钠，硅酸钠具有粘性使得玻璃塞与瓶身粘结，故B正确；
C. SiO2不能与水反应，故C错误；
D. SiO2不溶于稀盐酸，可使用稀盐酸除去其中混有的CaCO3，反应方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，然后再过滤，故D正确。
故选C。
2．D
解析：A．硅是亲氧元素，在自然界中全部以化合态形式存在，A错误；
B．硅晶体是良好的半导体，二氧化硅可用于制造光导纤维，B错误；
C．SiO2是酸性氧化物，不与酸发生反应，但是能与氢氟酸发生反应，C错误；
D．硅酸钠的水溶液是俗称水玻璃，可制作防火材料，因此木材浸过水玻璃后，不易着火，D正确；故答案选D。
3．D
解析：陶瓷、玻璃、水泥都属于传统无机非金属材料，主要成分都是硅酸盐；生石灰的主要成分为CaO，不属于硅酸盐，D选项满足题意；
答案选D。
4．C
解析：试题分析：A、硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可以做黏合剂防火材料等，故说法正确；B、地沟油是油脂，在碱中发生皂化反应，制造肥皂，故说法正确；C、会造成水体污染，造成水华或赤潮，故说法错误；D、氧化铁是红棕色物质，可生产红色油漆和涂料，故说法正确。
5．A
解析：A． 碳和硅处于同一主族，性质相似，碳酸和硅酸均不稳定，碳酸加热分解的反应为，则硅酸加热分解的反应为，故A正确；
B． 镁的活泼性比钠弱，在空气中燃烧生成，但在空气中燃烧生成，故B错误；
C． 与盐酸反应生成和，但三氧化二铁能将碘离子氧化，与溶液反应Fe2O3+6HI=2FeI2+I2+3H2O，故C错误；
D． 氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁的，向溶液中加过量溶液生成沉淀，但溶液加过量溶液生成沉淀，故D错误；
故选A。
6．A
解析：A．热豆浆加盐卤变豆腐主要利用了胶体聚沉的原理，与蒸发结晶无关，故A错误；
B．海鲜煮熟后飘香四溢体现了分子是不停运动的，故B正确；
C．陈皮中含有很多人体所必需的营养成分，其中黄酮类化合物是一类重要的天然有机化合物，故C正确；
D．陶瓷的生产工艺复杂，其中涉及了大量复杂的物理化学变化，故D正确；
故选A。
7．D
解析：A．玻璃是非晶体，没有固定的熔沸点，A错误；
B．钢化玻璃与普通玻璃的成分相同，B错误；
C．氧化亚铜的颜色为砖红色，在生产玻璃的过程中加入氧化亚铜，可制成红色玻璃，C错误；
D．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英，D正确；
故选D。
8．B
解析：A．碳纳米管是碳元素组成的物质，不是化合物，A错误；
B．SiO2是酸性氧化物，氧化钙是碱性氧化物，在一定条件下能和氧化钙反应生成硅酸钙，B正确；
C．陶瓷是硅酸盐材料，使用比玻璃更早，C错误；
D．能发生是因为二氧化碳为气体逸出，导致反应正向进行，不能说明硅酸的酸性比碳酸强，D错误；
故选B。
9．C
解析：A．石英砂的主要成分是二氧化硅，A错误；
B．加入焦炭得到粗硅和一氧化碳，发生的化学方程式为：，B错误；
C．根据流程，SiHCl3被氢气还原得到高纯硅，发生的反应是： ，C正确；
D．二氧化硅是酸性氧化物，难溶于水，与水不反应，D错误；
故选C。
10．B
解析：化合反应是由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应；
A、Si+O2SiO2，则SiO2能通过化和反应制取，故A正确；
B、氧化硅和水不反应，所以H2SiO3不能通过化合反应制取，故B错误；
C、Si+F2SiF4，故SiF4能通过化合反应制取，故C正确；
D、SiO2+CaO CaSiO3，故CaSiO3能通过化合反应制取，故D正确；
答案选B。
11．B
解析：A．绿色化学的核心和基本原则是：防治污染的产生优于治理产生的污染，故A错误；
B．氢能、太阳能都属于环境友好能源，不会对空气造成污染；而机动车尾气排放物中含有氮氧化物和含Pb的有毒物质，故B正确；
C．硅是一种良好的半导体材料，广泛应用于计算机芯片，故“从沙滩到用户”这句话的理解是硅是从二氧化硅中提取制备出来的，故C错误；
D．分散在空气中能形成丁达尔效应的是气溶胶，它的直径大小是；但是PM 是指大气中直径接近 m的颗粒物 ，不具有丁达尔效应，故D错误。
故选B。
12．A
解析：A．玻璃的主要成分是硅酸钠和硅酸钙，属于硅酸盐，A正确；
B．玛瑙的主要成分的二氧化硅，不属于硅酸盐，B错误；
C．金刚砂的主要成分是碳化硅，不属于硅酸盐，C错误；
D．水晶的主要成分的二氧化硅，不属于硅酸盐，D错误；
故选A。
13．D
解析：A．太阳能电池的主要原料是硅单质，能将太阳能转换为电能，A正确；
B．工业上用碳还原二氧化硅制备单晶硅，B正确；
C．氢氟酸能和二氧化硅反应生成四氟化硅和水，所以可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记，故C正确；
D．二氧化硅具有良好的光学性质因此用于制造光导纤维，D错误；
故选D。
14．C
解析：硅酸钠与酸反应生成硅酸，可用于制备硅胶和木材防火剂等，故A正确；氧化铝熔点高，可用作坩埚等，故B正确；二氧化硅可用于制造光导纤维，故C错误；氯水和臭氧都有氧化性，可用于自来水消毒，故D正确。
点睛：
二氧化硅可用于制造光导纤维；单质硅制造半导体材料，如计算机芯片、太阳能电池板。
15．D
解析：①Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2，NaAlO2溶液中通入CO2生成Al(OH)3沉淀，①正确；
②S与O2点燃生成SO2，SO2与H2O反应生成H2SO3，②错误；
③饱和NaCl溶液中通入NH3、CO2反应生成NaHCO3，NaHCO3受热分解生成Na2CO3，③正确；
④Na与O2点燃生成Na2O2，Na2O2与H2O反应生成NaOH，④错误；
⑤MgCl2与石灰乳反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2煅烧受热分解生成MgO，⑤正确；
⑥石英含有SiO2与C在高温条件下反应生成Si(粗)，Si(粗)与Cl2反应生成SiCl4，SiCl4与H2在加热条件下反应生成纯Si，⑥正确；
故选D。
二、填空题
16．(1) MgO·Al2O3·4SiO2·2H2O MgO SiO2＋2OH－=SiO＋H2O Al2O3＋2OH－=2AlO＋H2O
(2)品红溶液
(3)③⑤
(4)AC
(5)(0.28－n)mol
解析：（1）硅酸盐改写成氧化物，顺序是金属氧化物、二氧化硅、水，如果有多种金属氧化物，按照金属活动顺序表书写；原子个数跟硅酸盐的组成一样，因此MgAl2H4Si4O14的氧化物形式为：MgO·Al2O3·4SiO2·2H2O；Al2O3是两性氧化物，SiO2是酸性氧化物，都可以跟NaOH溶液反应，而MgO是碱性氧化物，不与NaOH溶液反应，因此滤渣主要是MgO，反生的离子反应方程式：SiO2＋2OH－=SiO＋H2O，Al2O3＋2OH－=2AlO＋H2O。
（2）利用SO2的漂白性可以使品红溶液褪色，而CO2不行，也可以用H2S溶液，SO2与H2S反应生成沉淀，而CO2不行，也可以用酸性该锰酸钾，SO2使酸性高锰酸钾褪色，而CO2不行。
（3）①NaHCO3与NaOH反应无现象，不知发生反应，不符合题意；
②Ca(OH)2与Na2CO3、NaHCO3都反应生成沉淀，不符合题意；
③Ba2＋＋CO32－=BaCO3↓，与NaHCO3不反应，符合题意；
④都不反应，不符合题意；
⑤Ca2＋＋CO32－=CaCO3↓，与NaHCO3不反应，符合题意；
故选③⑤。
（4）A．NH＋OH－NH3↑＋H2O，NH会减少，符合题意；
B．Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O，Mg2＋不会减少，不符合题意；
C．Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3＋3H+=Fe3+＋3H2O，Fe2＋会减少，符合题意；
D．Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O，AlO2－＋4H＋=Al3＋＋2H2O，Al3＋不会减少，不符合题意；
故选AC。
（5）根据N元素守恒：n(HNO3)总=2n(Cu(NO3)2)＋n(NO、NO2)＋n(HNO3)剩余，n(NO、NO2)=(0.28-n)mol。
17．(1)8
(2)铁在常温下遇浓硫酸会钝化，表面形成致密的氧化物薄膜，从而阻止内部金属被氧化
(3)
(4) c
(5)橡胶
解析：（1）个分子的物质的量为，质量为，故答案为：8；
（2）浓硫酸具有强氧化性，铁在常温下遇浓硫酸会钝化，表面形成致密的氧化物薄膜，从而阻止内部金属被氧化，所以常温下可用铁槽车运输浓硫酸，故答案为：铁在常温下遇浓硫酸会钝化，表面形成致密的氧化物薄膜，从而阻止内部金属被氧化；
（3）双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目，故答案为：；
（4）氯气密度比空气大且有毒，氯气发生泄漏时，人员应该逆风向高处转移，喷溶液进行吸收，发生反应的化学方程式为: ；故答案为：c；；
（5）溶液溶液会和玻璃中的二氧化硅反应生成的硅酸钠具有粘性，会把瓶盖和瓶塞粘在一起，所以盛放溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞，应该用橡胶塞，故答案为：橡胶。
三、实验题
18． Na2S溶液 吸收氯气，防止污染环境。 O2+2S2-+2H2O=2S↓+4OH- 稀硝酸 Na2SiO3溶液 除去CO2中含有的硝酸杂质 A中固体溶解产生气体，C中产生白色沉淀
【分析】根据题中图示信息，装置A是气体发生装置，产生Cl2或CO2；装置B是除去气体中的杂质，除去Cl2中的HCl或CO2中的硝酸；装置C是探究物质性质装置，氯气置换出硫或产生硅酸沉淀；装置D是尾气处理装置，避免污染环境；据此解答。
解析：（1）①为验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，需要用氯气置换出硫，要在C中发生氯气置换出硫的反应，在给定试剂中只能选取Na2S溶液，发生的是置换反应，化学方程式为Na2S+Cl2=2NaCl+S↓，氯气为有毒气体，要进行尾气处理，氯气能与氢氧化钠溶液反应，所以装置D中盛放烧碱溶液的作用是吸收氯气，防止污染环境；答案为Na2S溶液，吸收氯气，防止污染环境。
②实验开始时C中产生少量淡黄色物质，是因为C里空气中的O2与S2-发生氧化还原反应，生成了单质S，即O2+2S2-+2H2O=2S↓+4OH-；答案为O2+2S2-+2H2O=2S↓+4OH-。
（2）①为了验证N、C、Si的非金属强弱，应比较它们最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，根据强酸制弱酸的原理，试剂a选用稀硝酸，试剂b选用石灰石，发生CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O，硝酸制取碳酸，装置C中的试剂是Na2SiO3溶液，发生Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓，碳酸制取硅酸；答案为稀硝酸，Na2SiO3溶液。
②因为硝酸易挥发，产生的CO2中混有硝酸，装置B中试剂的作用是除去CO2中含有的硝酸杂质；答案为除去CO2中含有的硝酸杂质。
③可以证明实验结论的实验现象是A中固体溶解产生气体，C中产生白色沉淀；答案为A中固体溶解产生气体，C中产生白色沉淀。
四、元素或物质推断题
19． +4 SiO2 SiO2+2CSi+2CO↑ CaSiO3 Na2SiO3
【分析】A、B、C、D、E代表单质或化合物，A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似，A是Si。B和碳在高温下反应生成A和E，则该反应是碳和二氧化硅反应生成硅和CO，即B是二氧化硅，E是CO；二氧化硅在高温下和氧化钙反应生成C是硅酸钙，二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成D是硅酸钠，据此判断。
解析：根据以上分析可知A是Si，B是SiO2，C是CaSiO3，D是Na2SiO3，E是CO。则
(1)形成单质A的原子是硅原子，其结构示意图为，最外层有4个电子，它的最高化合价为+4价。
(2)B的化学式（分子式）为SiO2，晶体类型为原子晶体，B和碳反应生成A和E的化学方程式是SiO2+2CSi+2CO↑。
(3)C的化学式（分子式）为CaSiO3，，D的化学式（分子式）为Na2SiO3