高中化學學考復習11無機非金屬材料練習含答案

訓練11無機非金屬材料一、選擇題(每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的)1.下列有關硅元素的描述錯誤的是()A.硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族B.硅元素位于元素周期表中金屬與非金屬的過渡位置,屬于過渡元素C.硅的導電性介于導體與絕緣體之間D.硅是應用最廣泛的半導體材料2.硅是帶來人類文明的重要元素。下列物質的主要成分是硅酸鹽的是()A.青花瓷 B.金剛石C.光導纖維 D.大理石3.下列關于碳和硅單質的描述中,不正確的是()A.石墨可以用作導電材料B.碳的單質在加熱時與O2反應可能生成兩種氧化物C.硅的單質在加熱時能與O2、Cl2反應D.可從自然界中得到純凈的晶體硅,用作半導體材料4.下列物質間的轉化不能通過一步反應完成的是()A.SiO2→Si B.Si→SiHCl3C.SiO2→H2SiO3 D.Si→Na2SiO35.下列藥品可用帶玻璃塞的試劑瓶存放的是()A.純堿溶液 B.濃硫酸C.NaOH溶液 D.水玻璃6.下列有關硅酸鹽材料的說法不正確的是()A.普通玻璃可表示為Na2O·CaO·6SiO2,說明普通玻璃是由氧化物形成的復雜混合物B.生產(chǎn)玻璃發(fā)生的主要反應有Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑C.用水玻璃浸泡過的木材、紡織品既耐腐蝕又不易著火D.許多硅酸鹽具有多孔結構,人們利用這種性質制作分子篩7.下列說法不正確的是()A.生產(chǎn)陶瓷的主要原料是黏土,陶瓷的主要成分是硅酸鹽B.生產(chǎn)普通玻璃的主要原料為石灰石、純堿和晶體硅C.生產(chǎn)水泥的主要原料是黏土、石灰石,水泥的主要成分是硅酸鹽D.生產(chǎn)粗硅的原料是石英砂和焦炭,以粗硅為原料進一步除雜得到高純硅8.下列有關硅酸鹽材料的說法不正確的是()A.石英玻璃的主要成分是二氧化硅B.硅酸鹽中的每個硅原子與2個氧原子結合形成2個極性共價鍵C.碳化硅(SiC)俗稱金剛砂,常用來制作具有耐高溫、抗氧化等特性的陶瓷D.石墨烯的電阻率低、熱導率高,且有很高的強度,是一種優(yōu)良的碳納米材料9.我國擁有自主知識產(chǎn)權的電腦芯片“龍芯一號”的問世,填補了我國計算機制造史上的一項空白。下列對晶體硅的有關敘述不正確的是()A.晶體硅、金剛石都具有較高的熔點和沸點B.晶體硅的化學性質不活潑,所以不與任何物質發(fā)生反應C.晶體硅是一種應用廣泛的半導體材料D.晶體硅呈灰黑色,有金屬光澤,屬于非金屬材料10.有科學家認為硅是“21世紀的能源”“未來的石油”。下列敘述不正確的是()A.自然界中硅元素含量豐富,主要以游離態(tài)的形式存在B.高純硅廣泛用于信息技術和新能源技術等領域C.硅燃料便于運輸、貯存,從安全角度考慮,硅是優(yōu)質燃料D.硅燃燒放出熱量多,燃燒產(chǎn)物對環(huán)境的污染小、易控制11.下列有關二氧化硅的說法中,不正確的是()A.二氧化硅屬于酸性氧化物,但又能與氫氟酸反應B.二氧化硅導電能力很強,可用來生產(chǎn)光導纖維C.盛放NaOH溶液的玻璃瓶,不能用玻璃塞D.水晶、瑪瑙的主要成分都是二氧化硅12.下列說法不正確的是()A.晶體硅和二氧化硅中都含有共價鍵B.二氧化硅屬于共價化合物C.硅酸鈉屬于離子化合物D.碳化硅存在分子間作用力13.我國等少數(shù)幾個國家已經(jīng)研制出了一種陶瓷柴油機。這種柴油機的發(fā)動機部件的受熱面是用一種耐高溫且不易導熱的材料來制造的,這種材料是()A.普通硅酸鹽陶瓷B.氮化硅陶瓷C.光導纖維D.硅鋼14.2018年3月5日,《Nature》報道了科研人員制得具有超導特性的雙層石墨烯新材料。以下對石墨烯的推測不正確的是()A.石墨烯性質穩(wěn)定,不能在氧氣中燃燒B.石墨烯與石墨都具有導電性C.石墨烯與金剛石互為同素異形體D.石墨烯與石墨都具有較高的熔點15.下列關于碳納米管的描述中,不正確的是()A.碳納米管可以看成是由石墨片層卷成的管狀物B.碳納米管具有納米尺度的直徑C.碳納米管的比表面積大D.碳納米管有相當高的強度,但其電學性能差16.漢代器物上的顏料“漢紫”至今尚沒有發(fā)現(xiàn)其自然存在的記載。20世紀80年代科學家進行超導材料研究時,偶然發(fā)現(xiàn)其成分為紫色的硅酸銅鋇(化學式:BaCuSi2O6,Cu為+2價)。下列有關“漢紫”的說法不正確的是()A.用鹽的形式表示:BaSiO3·CuSiO3B.用氧化物形式表示:BaO·CuO·2SiO2C.易溶于強酸、強堿D.性質穩(wěn)定,不易褪色二、非選擇題17.地殼中廣泛存在硅酸鹽。(1)硅酸鹽材料大多具有硬度高、難溶于水、耐高溫、耐腐蝕等特點,原因是在硅酸鹽中,Si和O構成了硅氧。

(2)實驗室盛放堿溶液(如NaOH溶液)的試劑瓶應使用塞,原因是玻璃中的某種成分與NaOH溶液反應:

(填化學方程式)。

18.工業(yè)上制備高純硅的流程如下:(1)步驟①發(fā)生反應的化學方程式為。

(2)流程中可循環(huán)利用的物質有。

(3)步驟②③中的反應互為可逆反應,請分析正確與否,并說明理由:。

19.晶體硅是一種重要的非金屬材料,但粗硅價值不大,需要制備純硅。已知:SiHCl3與水強烈反應。(1)粗硅與HCl反應完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點57.6℃)和HCl(沸點-84.7℃),提純SiHCl3采用的方法為。

(2)用SiHCl3與過量H2反應制備純硅的裝置如圖(熱源及夾持裝置略去):①裝置B中的試劑是。裝置C中的燒瓶需要水浴加熱,目的是。

②反應一段時間后,裝置D中觀察到的現(xiàn)象是,裝置D不能采用普通玻璃管的原因是,裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為。③為保證制備純硅實驗的成功,操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性,控制好反應溫度以及。

20.工業(yè)上利用石英砂制取粗硅,繼而制得高純硅。實驗室模擬工業(yè)制法制得高純硅560g,若不計各步驟的損失,最初需要含量為80%的石英砂礦g;粗硅制取步驟得到標準狀況下的氣體體積為L。

訓練11無機非金屬材料1.B解析硅元素位于元素周期表中金屬與非金屬的分界處,不屬于過渡元素。故選B。2.A解析青花瓷的主要成分是硅酸鹽;金剛石的主要成分是碳單質;光導纖維的主要成分是二氧化硅;大理石的主要成分是碳酸鈣。故選A。3.D解析碳有石墨、金剛石、C60等同素異形體,其中石墨常用作導電材料;碳與O2反應可生成CO、CO2等;硅的單質在加熱時能與O2、Cl2反應;硅在自然界中主要以硅酸鹽和氧化物的形式存在,工業(yè)上需要利用氧化還原反應制取單質硅。故選D。4.C解析SiO2→Si:SiO2+2CSi+2CO↑;Si→SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2;SiO2→H2SiO3:不能一步實現(xiàn);Si→Na2SiO3:Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑。故選C。5.B解析玻璃塞中含有二氧化硅,純堿溶液、NaOH溶液都呈堿性,玻璃塞會被腐蝕生成有黏性的硅酸鈉溶液,水玻璃就是硅酸鈉溶液,最終會將玻璃塞與瓶口粘住。故選B。6.A解析普通玻璃雖表示為氧化物的形式:Na2O·CaO·6SiO2,但這只是硅酸鹽的一種表示方法。故選A。7.B解析生產(chǎn)普通玻璃的主要原料為石灰石、純堿和石英砂。故選B。8.B解析在硅酸鹽中,Si和O構成了硅氧四面體,許多這樣的四面體還可以通過頂角的O相互連接,每個O為2個四面體所共有,與2個Si相結合。故選B。9.B解析硅的化學性質不活潑,但在一定條件下能與O2、Cl2等物質反應。故選B。10.A解析硅在自然界中主要以化合態(tài)(硅酸鹽和氧化物)的形式存在。故選A。11.B解析二氧化硅屬于酸性氧化物,也能與氫氟酸反應:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O;二氧化硅可用來生產(chǎn)光導纖維,但它沒有導電性;若使用帶玻璃塞的試劑瓶盛放堿液,堿液能與玻璃中的二氧化硅發(fā)生反應生成硅酸鈉,會導致玻璃塞與瓶口內側發(fā)生粘連而無法打開;水晶、瑪瑙的主要成分都是二氧化硅。故選B。12.D解析碳化硅中碳原子和硅原子間通過共價鍵連接,不存在分子間作用力。故選D。13.B解析氮化硅陶瓷是一種高溫結構陶瓷,具有耐高溫、抗氧化、耐磨蝕等優(yōu)良性能。可用于火箭發(fā)動機、汽車發(fā)動機和高溫電極材料等。故選B。14.A解析石墨烯是由碳元素組成的單質,能夠在氧氣中燃燒;石墨烯是只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨,其獨特的結構使其電阻率低;石墨烯與金剛石都是由碳元素組成的不同單質,互為同素異形體;石墨烯與石墨都具有較高的熔點。故選A。15.D解析碳納米管有相當高的強度和優(yōu)良的電學性能。故選D。16.C解析硅酸銅鋇能長久保存,說明性質穩(wěn)定。故選C。17.答案(1)四面體(2)橡膠SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O解析(1)在硅酸鹽中,Si和O構成了硅氧四面體,許多這樣的四面體還可以通過頂角的O相互連接,每個O為2個四面體所共有,與2個Si相結合。硅氧四面體結構的特殊性,決定了硅酸鹽材料大多具有硬度高、難溶于水、耐高溫、耐腐蝕等特點。(2)實驗室盛放堿溶液(如NaOH溶液)的試劑瓶應使用橡膠塞,不能用玻璃塞,原因是玻璃中的SiO2能與NaOH溶液反應:SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。18.答案(1)SiO2+2CSi+2CO↑(2)H2和HCl(3)不正確,步驟②中的反應為Si+3HClSiHCl3+H2,步驟③中的反應為SiHCl3+H2Si+3HCl,兩個反應的溫度不同,所以不是可逆反應;由步驟②③中的反應可知,通過調控反應溫度能改變反應進行的方向解析(1)步驟①②③中發(fā)生的反應為SiO2+2CSi+2CO↑、Si+3HClSiHCl3+H2、SiHCl3+H2Si+3HCl。(2)從轉化關系可知,H2和HCl可循環(huán)利用。19.答案(1)蒸餾(2)①濃硫酸使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化②有固體物質生成在1100℃反應溫度下普通玻璃會軟化SiHCl3+H2Si+3HCl③排盡裝置中的空氣解析(1)利用SiHCl3、SiCl4和HCl的沸點不同,采用蒸餾的方法提純SiHCl3。(2)①因SiHCl3與水強烈反應,故A中產(chǎn)生的H2需要干燥,B中的液體為濃硫酸;C中燒瓶需水浴加熱,其目的是使SiHCl3汽化。②石英管中經(jīng)過反應生成硅,故D中現(xiàn)象為有固體產(chǎn)生;制純硅的反應條件為11