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

5.3无机非金属材料同步练习题
一、单选题
1．下列化学物质在实际生产生活和科技等方面的应用不正确的是（ ）
A．硫酸和硝酸是重要的工业原料，工业上可用于制化肥、农药、和炸药
B．石英砂可以用于制取高纯度的硅，硅是将太阳能转化为电能的常用材料
C．因为氨易液化，在汽化时会吸收大量的热量，所以可作制冷剂
D．测NaOH熔点时可以将NaOH放入石英坩埚中高温加热
2．化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是
A．银催化时，乙烯与氧气反应能制备环氧乙烷
B．偏二甲肼和四氧化二氮常作发射火箭的推进剂
C．用NaClO溶液处理含的废水，体现NaClO的还原性
D．高温结构陶瓷可用于洲际导弹的端头和火箭发动机的尾管及燃烧室
3．关于下列材料说法不正确的是( )
序号 材料 类别 性能 用途
A 钛合金 金属材料 密度小，强度高 制飞机机翼
B 普通玻璃 硅酸盐材料 熔点高，透明 制试管、烧杯
C 压电陶瓷 半导体材料 具有压电效应 声呐、地震仪
D 氮化硅陶瓷 新型无机非金属材料 硬度高，耐磨 制发动机
A．A B．B C．C D．D
4．下列各项操作中，会产生“先沉淀后溶解”现象的是
A．向CaCl2溶液中通入过量CO2 B．向Na2SiO3溶液中滴入过量盐酸
C．向AlCl3溶液中加入足量氢氧化钠 D．向沸水中滴加饱和FeCl3溶液
5．用如图装置进行实验，将液体A逐滴加入固体B中，下列叙述正确的是
A．若A为浓盐酸，B为，C中盛有溶液，则C中溶液出现白色沉淀，证明酸性：
B．若A为浓盐酸，B为，C中盛有石蕊试液，则C中溶液一直呈红色
C．若A为浓硫酸，B为固体，C中盛有溶液，则C中溶液变浑浊
D．D起干燥气体的作用
6．下列有关物质的应用错误的是
A．水玻璃可作为木材防火剂 B．苯甲酸及其钠盐可用作防腐剂
C．NH4Cl可用作电焊除锈剂 D．甲醛和石膏都不可用作食品添加剂
7．中国舞剧不仅吸收和化用戏曲、杂技等传统艺术的身体语言，而且跨越艺术类型.从国画、文物、诗词等其他传统文化艺术中汲取灵感.下列有关说法错误的是
A．杂技《柔术滚杯》用直筒玻璃杯取代高脚塑料杯，玻璃是硅酸盐产品
B．戏剧服装俗称“行头”，材质多样。其中的绸缎面料属于纤维素。
C．词句“断虹霁雨，净秋空”描述的雷雨后空气清新，与氧气转化成臭氧(少量)有关
D．国画《千重江山图》的绿色来自孔雀石颜料，孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜
8．下列说法中正确的是
①漂白粉、水玻璃、福尔马林都是混合物
②砹(At)是第VIIA族元素，AgAt易溶于水
③用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液
④Cs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2O
⑤纳米铁粉可以去除被污染水体中的重金属离子
⑥根据反应可推知硅酸的酸性比碳酸的酸性强
A．①③④⑤ B．①④⑤ C．②③④⑤ D．①③⑥
9．下列说法不正确的是
A．CS2分子中存在极性共价键
B．NaOH晶体中既有离子键又有共价键
C．HCl气体溶于水时有共价键的断裂
D．石英、沙子的主要成分为二氧化硅，分子式可用SiO2表示
10．我国嫦娥五号探测器带回的月土中含有原子序数依次增大的等四种短周期主族元素。有杀菌消毒作用：为同周期相邻元素，且其中只有一种是非金属元素。下列说法中正确的是
A．X元素的最高正价为价 B．X与M形成的化合物熔点很低
C．X与Z形成的化合物能与强碱反应 D．原子半径由大到小的顺序为
11．下列说法中错误的是
A．生产普通玻璃和普通水泥的原料中都含有石灰石
B．生产陶瓷和普通玻璃的原料中都含有石英
C．某些合成橡胶可用做生产黏合剂的主要原料
D．生产水玻璃和玻璃的原料中都含有烧碱
12．下列类比关系正确的是
A．Fe能置换出溶液中的铜，Na也能置换出溶液中的铜
B．已知，所以
C．点燃氢气之前需要验纯，点燃一氧化碳之前也需要验纯
D．Fe与反应生成，则Fe与反应可生成
13．高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：
SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)
下列说法不正确的是
A．步骤①的化学方程式：SiO2+CSi+CO2↑
B．步骤①中每生成1 mol Si，转移4 mol电子
C．步骤③中的反应为氧化还原反应
D．高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
14．《厉害了，我的国》“中国名片”中航天、军事、天文等领域的发展受到世界瞩目。它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是
A．“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于新型无机非金属材料
B．“复兴号”车厢连接处关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于无机非金属材料
C．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
D．“天宫二号”空间实验室的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
15．下列关于硅单质及其化合物的说法错误的是（ ）
A．硅是构成岩石和矿物的基本元素
B．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
C．高纯度的硅单质广泛用于制作半导体材料
D．水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品
二、填空题
16．某课外活动小组实验测得某硅酸盐所含氧化物的质量分数如下表：
氧化物 CaO Al2O3 SiO2 H2O
质量分数 0.1420 0.2602 0.4592 0.1378
根据表中的数据请写出
(1)该硅酸盐的普通化学式是______________。
(2)用氧化物的形式表示该硅酸盐的组成是____________________。
17．化学试剂应根据其性质和形态进行有效妥善保存：
(1)固体试剂应保存在____________中，液体试剂保存在____________中，见光易分解的试剂(如：浓HNO3、AgNO3等)应用____________色试剂瓶保存。氢氟酸(HF)因和玻璃中的SiO2强烈反应而腐蚀玻璃，应用____________存放；金属钠、钾应保存在____________中；少量白磷应该保存在____________中。
(2)新制氯水需保存在棕色试剂瓶中，原因是__________________。
(3)实验室新配制的硫酸亚铁溶液，一般要加入少量___________，防止在空气中变质。
(4)在盛放浓硫酸的试剂瓶标签上印如下列警示标记，说明浓硫酸具有_______性。
三、实验题
18．某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。
(1)仪器a的名称是___；实验前，第一步操作是___。
(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是___。
(3)如表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是___。
方案 反应物
甲 Cu、浓HNO3
乙 Cu、稀HNO3
丙 Cu、O2、稀HNO3
(4)该装置也可用来证明酸性强弱：如H2CO3＞H2SiO3。
方法如下：在a中加入稀硫酸，c中加入的试剂是___ (填编号，下同)，d中加入的试剂是___；如果在d中看到___，即可证明酸性：H2CO3＞H2SiO3。
供选择的试剂：
A．Na2SiO3溶液 B．稀硫酸 C．NaCl溶液 D．Na2CO3溶液 E．碳酸钙
四、元素或物质推断题
19．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用R)表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气．
(1)写出各物质的化学式：A____；C____．
(2)写出反应①的化学方程式___该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___．
(3)写出反应④的离子方程式：_____．
(4)写出反应⑤的离子方程式_____．
(5)H2CO3的酸性强于E的酸性，请用离子方程式予以证明：____．
【参考答案】
一、单选题
1．D
解析：A．硫酸和硝酸具有酸性，能和碱和碱性氧化物反应生成钾肥、铵肥，还能生成农药和炸药，选项A正确；
B．石英砂（主要成分为SiO2）是制取高纯硅的主要原料，硅是将太阳能转化为电能的材料，选项B正确；
C．氨气易液化，液氨蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到制冷目的，所以可作制冷剂，选项C正确；
D．氢氧化钠能和石英坩埚中的二氧化硅反应2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O，所以不可在石英坩埚中测NaOH熔点，选项D错误；
答案选D。
2．C
解析：A.银催化时，乙烯与氧气反应能制备环氧乙烷，故A正确；
B.偏二甲肼和四氧化二氮发生反应产生气体且放热，常作发射火箭的推进剂，故B正确；
C.用NaClO溶液处理含的废水，体现NaClO的氧化性，故C错误；
D.高温结构陶瓷可用于洲际导弹的端头和火箭发动机的尾管及燃烧室，故D正确。
故选C。
3．C
解析：A. 钛合金属于金属材料，密度小，可以用于航天器材，故A正确；
B. 普通玻璃的成分是硅酸盐，熔点较高，透明，可以用作某些实验仪器，故B正确；
C. 压电陶瓷属于功能性陶瓷，不属于半导体材料，故C错误；
D. 氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，硬度大，耐磨，可以用于制发动机，故D正确，
故选C。
4．C
解析：A．因为HCl的酸性比H2CO3的酸性强，所以向CaCl2溶液中通入过量CO2没有明显现象，故A错误；
B． 硅酸不溶于一般的酸和水，所以向硅酸钠溶液中滴入过量盐酸，只有沉淀生成，而不会出现沉淀的溶解，故B错误；
C ． NaOH和氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀， NaOH过量时，氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，沉淀溶解，故C正确；
D ．沸水中滴加FeCl3饱和溶液先生成氢氧化铁胶体，继续滴加氯化铁溶液发生胶体的聚沉，产生沉淀，再继续滴加，沉淀不会溶解，故D错误；
故选C。
5．C
解析：A．浓盐酸挥发，在中也能与反应生成白色沉淀，则无法证明的酸性一定比强，故A项错误；
B．A为浓盐酸，B为，则反应生成的氯气通入中，与水反应生成和,有漂白性，故C中紫色石蕊试液先变红色，后褪色，故B项错误；
C．为A浓硫酸，B为固体，两者反应生成的气体通入中，因有氧化性，则与溶液反应有淡黄色固体生成，可观察到中溶液变浑浊，故C项正确
D．可以起到防止溶液倒吸的作用，故D项错误。
故答案为：C
6．D
解析：A．水玻璃是Na2SiO3的水溶液，性质稳定，耐高温，可作为木材防火剂，A项正确；
B．苯甲酸及其钠盐可用作防腐剂，在酸性环境下能抑制微生物生长，B项正确；
C．水解显酸性，可除去焊件表面的含锈物质，C项正确；
D．甲醛有毒，不能用作食品添加剂，石膏可用于点豆腐，可用作食品添加剂，D项错误。
答案选D。
7．B
解析：A．玻璃的成分是二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙，玻璃是传统硅酸盐产品，故A正确；
B．绸缎面料主要成分为蛋白质，不属于纤维素，故B错误；
C．雷电作用下，氧气可以转化为臭氧，臭氧有很好的消毒作用，故C正确；
D．孔雀石是一种古老的玉料，主要成分是碱式碳酸铜，故D正确；
故选：B。
8．B
解析：①漂白粉是氯化钙与次氯酸钙的混合物、水玻璃是硅酸钠的水溶液、福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液，①正确；
②砹(At)是第VIIA族元素，AgF易溶于水，本族的其它元素的氟化物都难溶于水，所以AgAt难溶于水，②不正确；
③焰色反应中，火焰呈黄色，则表明该溶液一定含钠元素，但不一定是钠盐，③不正确；
④从Li到Cs，金属性逐渐增强，碳酸盐的稳定性逐渐增强，则Cs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2O，④正确；
⑤纳米铁粉具有较强的还原性，能将水体中的重金属离子还原，从而消除污染，⑤正确
⑥反应体现的是挥发性，而不是酸性，酸性是在水溶液中表现的性质，所以不能推知硅酸与碳酸的酸性关系，⑥不正确；
综合以上分析，①④⑤正确，故选B。
9．D
解析：A．CS2分子的结构式为S=C=S，分子中存在极性共价键，A正确；
B．NaOH晶体由Na+、OH-构成，阴、阳离子间形成离子键，O、H之间形成共价键，B正确；
C．HCl气体溶于水时，H-Cl共价键发生断裂，C正确；
D．石英、沙子的主要成分是二氧化硅，二氧化硅为原子晶体，不存在分子，没有分子式，D不正确；
故选D。
10．C
解析：短周期主族元素中，原子序数依次增大的等四种短周期主族元素，有杀菌消毒作用，故X是O元素：为同周期相邻元素，且其中只有一种是非金属元素，所以Y是、Z是是。
A．O的化合价没有最高价，即O没有+6价，A错误；
B．O和形成的化合物是，的熔点高，B错误；
C．属于两性氧化物，能与强碱反应，C正确；
D．电子层数越多，半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，故原子半径由大到小的顺序为，D错误；
故答案为：C。
11．D
解析：A．生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，生产水泥是黏土和石灰石，A正确；
B．生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，生产陶瓷的原料为黏土，黏土中含有SiO2，即石英，B正确；
C．黏合剂的基本成分是黏料，常见的黏料有热固性树脂、热塑性树脂、合成橡胶以及混合型黏料，C正确；
D．烧碱为NaOH，生产玻璃的原料中没有NaOH，D错误；
综上所述答案为D。
12．C
解析：A．将Na放入硫酸铜溶液中，钠先和水反应，不会置换出金属铜，故A错误；
B．高温下，C能够与CO2反应，因此，氧化铜是碱性氧化物，与二氧化硅的性质不同，不能做类比，故B错误；
C．可燃性气体不纯时遇明火会发生爆炸，CO与H2均为可燃性气体，所以点燃CO前需要验纯，类比关系正确，符合题意，故C正确；
D．I2氧化性较弱，与铁反应生成FeI2，故D错误；
故选C。
13．A
解析：A．二氧化硅高温下与C反应生成CO气体，即步骤①的化学方程式为：SiO2+2CSi + 2CO↑，A项错误；
B．步骤①中Si的化合价降低4，转移电子数为4mol，B项正确；
C． SiHCl3与过量的氢气生成硅单质，化合价发生变化，发生了氧化还原反应，C项正确；
D．高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料，D项正确；
答案选A。
14．C
解析：A．钢铁属于金属材料，A错误；
B．聚四氟乙烯板属于有机合成高分子材料，B错误；
C．高温结构陶瓷为非金属，且不是硅酸盐，属于新型无机非金属材料，C正确；
D．太阳能电池板的主要材料是硅单质，D错误；
综上所述答案为C。
15．B
解析：A.硅在地壳中的含量高，在自然界中硅主要以化合物二氧化硅、硅酸盐等的形式存在，二氧化硅、硅酸盐等硅的化合物是构成岩石和许多矿物的主要成分，可以说硅是构成岩石和许多矿物的基本元素，A项正确；
B.粗硅制备单质硅要用西门子法，先将粗硅变成三氯氢硅再用氢气还原，该过程中涉及氧化还原反应，B项错误；
C.单质硅是一种半导体材料，广泛用于电子工业，C项正确；
D.水泥、玻璃、陶瓷是三大硅酸盐产品，D项正确；
答案选D。
二、填空题
16． CaAl2Si3O10·3H2O(或CaAl2H6Si3O13) CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
解析：(1)由各氧化物的质量分数，可求出它们的物质的量之比为n(CaO):n(Al2O3):n(SiO2):n(H2O)=:::=1∶1∶3∶3，即Ca、Al、Si、O、H的个数之比为1∶2∶3∶13∶6，所以该硅酸盐的普通化学式是CaAl2H6Si3O13；
(2)用氧化物的形式表示该硅酸盐的组成，按照书写规则，先写活泼金属氧化物，再写较活泼金属氧化物，然后写二氧化硅，最后写水，即为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O。
17．广口瓶 细口瓶 棕 塑料瓶 煤油 冷水 新制氯水中含有次氯酸，见光分解而变质 铁粉(或铁屑) 腐蚀
解析：(1)固体存放在广口瓶中，液体试剂保存在细口瓶中，见光易分解的物质需避光保存，应用棕色试剂瓶保存；氢氟酸（HF）因和玻璃中的SiO2强烈反应，不易用玻璃瓶存放。可用塑料瓶存放；金属钠、钾能与水和氧气等反应，应保存在煤油中；白磷在空气中易自燃，少量白磷应该保存在冷水中；
答案是：广口瓶；细口瓶；棕；塑料瓶；煤油；冷水；
(2) 新制氯水中含有次氯酸，次氯酸不稳定，见光分解，故需保存在棕色试剂瓶中；
答案是：新制氯水中含有次氯酸，见光分解而变质；
(3)亚铁离子具有强的还原性，在空气中易被氧气氧化为铁离子，因此可以在新配制的硫酸亚铁溶液中加入少量的铁粉，防止亚铁离子被氧化为铁离子，在空气中变质；
答案是：铁粉(或铁屑)；
(4) 警示标记为腐蚀性液体的标志，说明浓硫酸具有腐蚀性；
故答案是：腐蚀。
三、实验题
18． 分液漏斗 检查装置气密性 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 丙 D A 生成白色胶状物质(或白色沉淀)
【分析】铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、有毒气体NO2和水，铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、有毒气体NO和水，NaOH可以吸收NO2：2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O，也能吸收NO和NO2的混合气：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，故用NaOH溶液吸收多余的氮氧化物，防止污染环境。若要证明碳酸酸性强于硅酸，需要把CO2通入硅酸钠溶液中，根据生成白色胶状沉淀证明反应的发生，从而证明酸性的强弱。
解析：(1)根据仪器的构造可知，a为分液漏斗；本实验有气体生成，故实验前，应先检查装置的气密性。
(2)铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水，化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(3)方案甲会生成有毒气体NO2，方案乙也会产生有毒气体NO，而方案丙中，铜和氧气生成氧化铜，氧化铜再和稀硝酸反应生成硝酸铜，没有污染产生，且硝酸中的氮全部转移到硝酸铜里，原料利用率高，故能体现绿色化学理念，故选丙。
(4)根据分析可知，需要先制取CO2，所用试剂为稀硫酸和碳酸钠溶液，不能选碳酸钙，因为稀硫酸和碳酸钙反应会生成微溶性的硫酸钙，附着在碳酸钙的表面，阻碍反应的进行。生成的CO2通入硅酸钠溶液中，发生复分解反应：CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓，若看到白色胶状沉淀，则可证明碳酸酸性强于硅酸。
四、元素或物质推断题
19． SiO2 Na2SiO3 2C+SiO2Si+2CO↑ 1：2 Si+2OH﹣+H2O=+2H2↑ +Ca2+=CaSiO3↓ +CO2+H2O=H2SiO3↓+
【分析】A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气，可推知该元素为硅元素，根据题中各物质转化关系，结合硅及其化合物相关知识可知，A与焦碳高温下生成D，则A为SiO2，D为Si，C为Na2SiO3，根据反应②或反应⑤都可推得B为CaSiO3，根据反应⑥推知E为H2SiO3，据此解答。
解析：(1)由分析可知A为SiO2，C为Na2SiO3，故为：SiO2；Na2SiO3；
(2)由分析可知反应①的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑，该反应中氧化剂是SiO2，还原剂是C，根据方程式可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，故为：2C+SiO2Si+2CO↑；1：2；
(3)反应④是硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，离子方程式为Si+2OH﹣+H2O=+2H2↑，故为：Si+2OH﹣+H2O=+2H2↑；
(4)反应⑤是硅酸钠与氯化钙溶液反应生成硅酸钙沉淀和氯化钠，离子方程式为+Ca2+=CaSiO3↓，故为：+Ca2+=CaSiO3↓；
(5)E为H2SiO3，要证明H2CO3的酸性强于H2SiO3，根据复分解反应中的强酸可以制弱酸原理，可向Na2SiO3的水溶液中通入CO2气体，发生反应产生H2SiO3和碳酸钠，该反应的离子方程式为+CO2+H2O=H2SiO3↓+，故为：+CO2+H2O=H2SiO3↓+。