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．化学与人类社会的生活、生产密切相关。以下说法中不正确的是
A．我国发射的“嫦娥三号”月球探测器中使用的碳纤维是一种新型无机非金属材料
B．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”
C．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
D．家庭用“84”消毒液与洁厕灵不可混合使用，否则会发生中毒事故
2．下列实验操作、现象和结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将少量的溶液与过量的溶液混合，充分反应后用萃取，静置，取上层溶液滴加溶液。 层显紫红色，滴加溶液后显血红色 反应有一定的限度
B 二氧化碳通入硅酸钠溶液 白色胶状沉淀 非金属性
C 向试管底部有少量铜的溶液中加入稀硫酸 铜逐渐溶解 铜可与稀硫酸反应
D 将通入氯化钡溶液中 白色沉淀 反应生成沉淀
A．A B．B C．C D．D
3．以某冶金工业产生的废渣(含)为原料制备的流程如下图所示。已知水浸后溶液中主要存在的离子是。
下列说法正确的是
A．“煅烧”时发生的反应都是氧化还原反应
B．高温“煅烧”时每消耗，则同时消耗
C．“除杂”时反应之一为
D．“反应”时发生复分解反应，该反应能发生的原因是该条件下的溶解度相对和较小，有沉淀析出
4．化学与生活、社会发展息息相关，下列说法错误的是
A．普通玻璃的化学组成可表示为，但普通玻璃属于混合物
B．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应
C．目前提出的“低碳经济”，即减少向环境排放，抑制了酸雨的形成
D．“84”消毒液可用于居家环境杀菌消毒，但不可与洁厕灵混用
5．如图是一种“纳米药物分子运输车”，该技术可提高肿瘤的治疗效果。下列有关说法错误的是
A．葡萄糖、酒精等这类含碳化合物属于有机物
B．该“纳米药物分子车”属于混合物
C．该“纳米药物分子车”分散于水中所得的分散系属于胶体
D．该“纳米药物分子车”中的二氧化硅属于酸性氧化物
6．下列说法正确的是
A．不仅可以用来漂白纸浆，还可以用来杀菌、消毒
B．配制溶液，应称取明矾晶体
C．在将氯气通入石灰乳生产漂白粉的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成
D．二氧化硅晶体是由和按1：2的比例组成的空间网状结构的晶体，故可用表示其分子式
7．下列说法正确的是
A．陶瓷是一种常见硅酸盐材料，可以用陶瓷坩埚熔融纯碱
B．在自然界以游离态存在
C．溶液可与反应
D．属于酸性氧化物，不与任何酸反应
8．化学与生活密切相关。下列有关说法正确的是
A．S粉可除去温度计破碎时洒落的
B．可用作计算机芯片
C．具有氧化性，可用作食品抗氧化剂
D．电池体积很小，所含污染物有限，可随意丢弃
9．芯片是中美经贸摩擦的焦点之一、 制造芯片的高纯硅可以用下述方法制取(反应条件略)，下列说法错误的是
A．自然界中没有硅单质
B．制造芯片的高纯硅具有一定的导电性
C．SiO2是两性氧化物
D．反应①、②、③均为氧化还原反应
10．下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是
A．硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
B．高纯度的硅单质广泛用于制造光导纤维
C．普通玻璃、塑料、水泥等均属于硅酸盐材料
D．SiO2是水晶、玛瑙的主要成分，也是制造光导纤维的原料
11．在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。下列物质中主要成分是Si的是( )
A．水晶 B．玛瑙 C．石英 D．计算机芯片
12．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．KAl(SO4)2 易溶于水，可用于净水
B．氢氟酸能与SiO2反应，可用于雕刻玻璃
C．SO2具有漂白性，可用于制溴工业中溴的吸收剂
D．Fe2O3能与Al粉反应，可用于油漆、橡胶的着色
13．分类是学习与研究化学的常用方法，下列分类正确的是
A．含有氧元素的化合物属于氧化物
B．、的水溶液可以导电，二者均属于电解质
C．既能与反应又能与反应，属于两性氧化物
D．和都能和碱液反应，均属于酸性氧化物
14．下列实验操作对应的实验现象及结论均正确的是
实验操作 实验现象 结论
A 用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色试验 火焰呈黄色 该溶液一定为钠盐溶液
B 向溶液X中滴加稀盐酸酸化的溶液 出现白色沉淀 溶液X中一定含有
C 向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和，振荡、静置 溶液分层，下层呈紫红色 氧化性：
D 向溶液中通入 产生白色胶状固体 碳酸酸性强于硅酸
A．A B．B C．C D．D
15．下列离子方程式正确的是
A．钠与水反应：
B．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：
C．等体积等物质的量浓度的溶液与溶液混合：
D．浓硝酸中加入过量铁粉并加热：
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．(1)．实验室用于盛放碱性试剂的试剂瓶不用磨口玻璃塞的原因是（用离子方程式表示）：______________________________；玻璃试剂瓶不能盛放氢氟酸的原因是（用化学方程式表示）：_____________________________________。
(2)．实验室中的Na2SiO3溶液长期放置，瓶底会出现白色沉淀，则形成沉淀的离子方程式是___________________________。取瓶中的上层清液加入稀盐酸，观察到既有气泡产生又有沉淀生成，其离子方程式分别为_____________________________________。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可做___________________的原料。
(3)．某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+五种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是__________，有所增加的阳离子是___________。
A．NH4+ B．Mg2+ C． Fe2+ D．Al3+ E. Fe3+
(4)．质量相同的H216O和D216O所含质子数之比为 _______________， 中子数之比为____________。
(5)．A2-原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2-所含电子的物质的量为__________________。
三、实验题
18．根据要求完成下列各小题实验目的。(a、b为弹簧夹，(加热及固定装置已略去)
Ⅰ.验证碳、硅非金属性的相对强弱。(已知酸性：亚硫酸>碳酸)
(1)连接仪器、_______、加药品后，打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热。
(2)装置A中试剂是_______，装浓硫酸的仪器名称为_______
(3)能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是_______
Ⅱ.验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
(1)在Ⅰ(1)操作后打开b，关闭a。
(2)一段时间后，H2S溶液中的现象是_______，化学方程式是_______。
(3)BaCl2溶液中无明显现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
滴加的溶液 氯水 氨水
沉淀的化学式 _______ _______
写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式_______
四、元素或物质推断题
19．物质A是一种高熔点化合物，不溶于硫酸、硝酸，却溶于氢氟酸；C是一种气体；D是白色胶状沉淀；A、B、C、D之间的转化如图，试推断:
A．______；B．______；C．______； D．______。
【参考答案】
一、单选题
1．C
解析：A．材料可分为无机非金属材料、金属材料、有机合成材料和复合材料，无机非金属材料又分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料，传统无机非金属材料主要是硅酸盐等产品，碳纤维主要成分为碳，并有特殊用途，为新型无机非金属材料，故A不符合题意；
B．光导纤维主要成分为二氧化硅，二氧化硅是一种酸性氧化物，遇强碱会反应，故光导纤维遇强碱会“断路”，故B不符合题意；
C．屠呦呦对青蒿素的提取类似于中医煎药的方法，与萃取有关，没有新物质生成，属于物理变化，故C符合题意；
D．84消毒液的有效成分是NaClO，NaClO具有强氧化性，洁厕灵中含有盐酸，消毒液与洁厕灵若混合使用，会发生氧化还原反应，生成氯气，氯气有毒，会发生中毒事故，故D不符合题意；
答案选C。
2．B
解析：反应后，层显紫红色，滴加溶液后显血红色，说明最后溶液里上层有 ，下层有；元素的最高价氧化物对应的酸，通过强酸制弱酸，可以验证元素的非金属性；金属活泼性顺序中，铜在氢后，铜不能与酸发生置换反应；将通入氯化钡溶液中，首先被氧化。
A．将少量的溶液与过量的溶液混合，充分反应后用萃取，静置，取上层溶液滴加溶液，层显紫红色，滴加溶液后显血红色，说明最后溶液里上层有 ，下层有 ，由于溶液过量，与反应限度没有关系，故A错误；
B．元素的最高价氧化物对应的酸，通过强酸制弱酸，可以验证元素的非金属性： ，故非金属性，故B正确；
C．向试管底部有少量铜的溶液中加入稀硫酸，会发生氧化还原反应： ，铜的溶解不是与硫酸反应，是与硝酸发生了氧化还原反应，故C错误；
D．将通入氯化钡溶液中，不和BaCl2反应，不会有白色沉淀产生，故D错误；
答案选B。
3．D
解析：由题给流程可知，废渣煅烧时，氧化铬与碳酸钠、氧气高温条件下反应生成铬酸钠，二氧化硅、氧化铝与碳酸钠高温条件下得到硅酸钠、偏铝酸钠，水浸、过滤得到含有铬酸钠、硅酸钠、偏铝酸钠的滤液，向滤液中通入过量二氧化碳，将硅酸钠、偏铝酸钠转化为硅酸、氢氧化铝沉淀，过滤得到硅酸、氢氧化铝和含有铬酸钠的滤液；滤液经多步转化得到重铬酸钠溶液，向重铬酸钠溶液中加入氯化钾固体，将重铬酸钠转化为溶解度小的重铬酸钾。
A．由分析可知，煅烧时，二氧化硅、氧化铝与碳酸钠高温条件下得到硅酸钠、偏铝酸钠的反应没有化合价变化，属于非氧化还原反应，故A错误；
B．缺标准状况，无法计算煅烧消耗1mol氧化铬时消耗氧气的体积，故B错误；
C．由分析可知，除杂时反应之一为硅酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成硅酸沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程式为，故C错误；
D．反应时发生的复分解反应为重铬酸钠溶液与氯化钾固体反应生成重铬酸钾和硫化钠，反应能发生的原因是该条件下重铬酸钾的溶解度相对重铬酸钠和氯化钾较小，有利于重铬酸钾沉淀析出，故D正确；
故选D。
4．C
解析：A．普通玻璃的成分有、、等 ，故普通玻璃属于混合物，A正确；
B．传统文化“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”描叙了，反应类型为置换反应，B正确；
C．不是引起酸雨形成的原因，C错误；
D ．“84”消毒液的成分是NaClO溶液与洁厕灵(稀盐酸)发生归中反应产生氯气，不能混用，D正确；
故选C。
5．C
解析：A．葡萄糖、酒精都是烃的衍生物，都属于有机物，故A正确；
B．由图可知，纳米药物分子车是由有机物外充、二氧化硅、四氧化三铁、药物形成的混合物，故B正确；
C．由图可知，纳米药物分子车的直径大于100nm，分散于水中所得的分散系属于悬浊液，故C错误；
D．二氧化硅能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，故D正确；
故选C。
6．A
解析：A．有漂白性，二氧化硫有毒，可以用来漂白纸浆，还可以用来杀菌、消毒，故A正确；
B．明矾晶体为，配制溶液，应称取明矾晶体，故B错误；
C．在将氯气通入石灰乳生产漂白粉的过程中，没有非极性键的形成，故C错误；
D．由原子直接构成，所以原子晶体，不是分子式，故D错误；
选A。
7．C
解析：A．陶瓷是一种常见硅酸盐材料，二氧化硅能和碱反应，不能用陶瓷坩埚熔融纯碱，故A错误；
B．自然界中没用游离态Si，故B错误；
C．溶液可与反应生成碳酸钠和硅酸，故C正确；
D．与氢氟酸反应生成SiF4气体和水，故D错误；
选C。
8．A
解析：A．将S粉撒到水银的表面，其可以和水银发生化学发应，减少水银蒸发，故A正确；
B．单质硅可用作计算机芯片，SiO2可用作光导纤维，故B错误；
C．二氧化硫是国内外允许使用的一种食品添加剂，在食品工业中发挥着护色、防腐、漂白和抗氧化的作用，起抗氧化作用过程中表现出还原性，故C错误；
D．废旧电池含有酸和多种重金属盐，会严重污染土壤和水源，不能随意丢弃，故D错误；
故答案选A。
9．C
解析：A．硅是亲氧元素，在自然界没有单质都是以二氧化硅或者硅酸盐存在，故A正确；
B．单晶硅用于制造芯片，硅属于半导体具有一定的导电性，故B正确；
C．SiO2 是酸性氧化物，故C错误；
D．①、②、③都有单质参与属于氧化还原反应，故D正确；
故答案为C
10．D
解析：A．硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，是一种粘合剂，会将磨口玻璃塞黏在瓶口，因此应保存在橡胶塞的试剂瓶中，A错误；
B．高纯度的二氧化硅广泛用于制造光导纤维，B错误；
C．普通玻璃、陶瓷、水泥等均属于硅酸盐材料，塑料属于高分子化合物，C错误；
D．SiO2是水晶、玛瑙的主要成分，也是制造光导纤维的原料，D正确。
因此，本题选D。
11．D
解析：水晶、石英、玛瑙的主要成分为二氧化硅，硅芯片为硅的单质，所以主要成分不是SiO2的物质是硅芯片,所以D选项是正确的；
故答案选D。
12．B
解析：A．KAl(SO4)2溶于水电离出铝离子，铝离子水解得到氢氧化铝胶体，可用于净水，故A错误；
B．氢氟酸能与SiO2反应生成四氟化硅和水，因此可用HF雕刻玻璃，故B正确；
C．二氧化硫用于溴工业的溴吸收剂是因为其具有还原性，故C错误；
D．Fe2O3可用于油漆、橡胶的着色，是因为其自身为红棕色固体，故D错误；
故选：B。
13．B
解析：A．含有氧元素且只含两种元素的化合物属于氧化物，A错误；
B．电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物；、的水溶液可以导电，故、二者均属于电解质，B正确；
C．属于酸性氧化物，能和HF反应属于其特性，C错误；
D．和碱反应生成盐、水，还会生成一氧化氮，不属于酸性氧化物，D错误；
故选B。
14．D
解析：A．用洁净铂丝蘸取氢氧化钠溶液进行焰色试验，火焰也呈黄色，则火焰呈黄色不能说明该溶液一定为钠盐溶液，故A错误；
B．若溶液中含有银离子或亚硫酸根离子，也能与稀盐酸酸化的硝酸钡溶液反应生成氯化银或硫酸钡沉淀，则溶液中出现白色沉淀不能说明溶液中一定含有硫酸根离子，故B错误；
C．向溴化钾、碘化钾混合溶液中依次加入少量氯水和四氯化碳，振荡、静置，溶液分层，下层呈紫红色只能说明氯气的氧化性强于碘，不能比较溴与碘的氧化性强弱，故C错误；
D．向硅酸钠溶液中通入二氧化碳产生白色胶状固体说明二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀和碳酸氢钠，证明碳酸酸性强于硅酸，故D正确；
故选D。
15．C
解析：A．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，正确的离子方程式：，A错误；
B．醋酸是弱酸，要用化学式表示，不能写成，B错误；
C．等体积等物质的量浓度的溶液与溶液混合，离子方程式为，C正确；
D．浓硝酸中加入过量铁粉并加热，生成亚铁离子而不是铁离子，D错误；
故答案选C。
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．(1) 2OH-+SiO2==SiO32-+H2O SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(2) SiO32-+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO32- CO32- +2H+=H2O+CO2↑，SiO32-+2H+=H2SiO3↓ 防火剂
(3) AC E
(4) 10∶9 8：9
(5)
解析：（1）二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成黏性很强的硅酸钠，因此不能用玻璃塞，反应的离子方程式为2OH-+SiO2＝SiO32-+H2O；氢氟酸能与二氧化硅反应，因此玻璃试剂瓶不能盛放氢氟酸，反应的化学方程式为SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O。故为2OH-+SiO2==SiO32-+H2O；SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（2）实验室中的Na2SiO3溶液长期放置，瓶底会出现白色沉淀，是由于吸收空气中的二氧化碳生成硅酸沉淀，则形成沉淀的离子方程式是SiO32-+H2O+CO2＝H2SiO3↓+CO32-。溶液中含有碳酸盐和硅酸盐，所以取瓶中的上层清液加入稀盐酸，既有气泡产生又有沉淀生成，其离子方程式分别为CO32-+2H+＝H2O+CO2↑，SiO32-+2H+＝H2SiO3↓。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可做防火剂的原料，故为SiO32-+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO32-；CO32- +2H+=H2O+CO2↑，SiO32-+2H+=H2SiO3↓；防火剂；
（3）混合溶液中加入过量的NaOH并加热时，反应生成的氨气逸出，并同时生成Mg（OH）2、Fe（OH）2、Fe（OH）3沉淀和NaAlO2，Fe（OH）2沉淀在空气中不稳定，迅速氧化生成Fe（OH）3，再向混合物中加入过量盐酸，则Mg（OH）2、Fe（OH）3和NaAlO2与过量酸作用分别生成MgCl2、AlCl3、FeCl3，则减少的离子主要有：NH4+和Fe2+，选AC；有所增加的阳离子是Fe3+，选E；故为AC； E；
（4）H216O和D216O的质子数均是10个，因此质量相同的H216O和D216O所含质子数之比为摩尔质量之比的反比，即为20：18＝10：9；H216O和D216O的中子数分别是8、10，所以中子数之比为10×8：9×10＝8：9，故为10∶9；8：9；
（5）A2-原子核内有x个中子，其质量数为m，则质子数是m－x，电子数是m－x+2，因此n g A2-所含电子的物质的量为，故为。
三、实验题
18． 检验装置气密性 酸性KMnO4溶液 分液漏斗 Na2SiO3溶液变浑浊 产生黄色沉淀 2H2S+SO2=3S↓+2H2O BaSO4 BaSO3 SO2+Cl2+2H2O+Ba2+=BaSO4↓+2Cl-+4H+
【分析】圆底烧瓶中浓硫酸和铜反应生成二氧化硫气体，打开a关闭b，二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中发生反应生成二氧化碳，装置A的作用是除去二氧化碳中混有的二氧化硫，二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成硅酸，证明了碳酸酸性比硅酸强，说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强；打开b，关闭a，二氧化硫气体与H2S溶液常温下反应，生成黄色固体硫（单质）和水，NaOH溶液的作用是吸收尾气，防止污染空气，以此解答。
解析：Ⅰ. (1)为了保证实验的顺利进行，避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，避免装置漏气影响实验效果，所以连接仪器后须检查装置气密性，故答案为：检验装置气密性；
(2)装置A的作用是除去二氧化碳中混有的二氧化硫，高锰酸钾有氧化性，二氧化硫和高锰酸钾能发生氧化还原反应，可以用酸性KMnO4溶液吸收，装浓硫酸的仪器名称为分液漏斗，故答案为：酸性KMnO4溶液；分液漏斗；
(3)二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成硅酸，证明了碳酸酸性比硅酸强，说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强，所以盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀即说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强，故答案为：Na2SiO3溶液变浑浊；
Ⅱ. (2)二氧化硫中硫元素的化合价是+4价，有氧化性，二氧化硫气体与H2S溶液常温下反应，生成黄色固体硫（单质）和水，故答案为：产生黄色沉淀；2H2S+SO2=3S↓+2H2O；
(3)BaCl2溶液中无明显现象，将其分成两份，一份滴加氯水溶液，氯水中有氯气分子，氯气分子具有氧化性，能把二氧化硫氧化成+6价的硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，反应的方程式为Ba2++SO2+Cl2+2H2O═BaSO4↓+4H++2Cl-，另一份中滴加氨水，二氧化硫和水生成亚硫酸，亚硫酸和氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵电离出氨根离子和亚硫酸根离子，亚硫酸根离子和钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀，故答案为：BaSO4；BaSO3；Ba2++SO2+Cl2+2H2O═BaSO4↓+4H++2Cl-。
四、元素或物质推断题
19． SiO2 Na2SiO3 CO2 H2SiO3
解析：A是一种高熔点的化合物，不溶于硫酸、硝酸、却溶于氢氟酸，则A为SiO2；高温下二氧化硅和纯碱反应生成硅酸钠和二氧化碳，C是一种气体，因此C为CO2，B为Na2SiO3，二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成D为H2SiO3，硅酸失去水变为二氧化硅，二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，因此A、B、C、D分别为SiO2、Na2SiO3、CO2、H2SiO3