《第三節(jié) 無機(jī)非金屬材料》（同步訓(xùn)練）高中化學(xué)必修第二冊(cè)-人教版-2024-2025學(xué)年

《第三節(jié)無機(jī)非金屬材料》同步訓(xùn)練(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列材料中，屬于無機(jī)非金屬材料的是：A.塑料B.鋼鐵C.玻璃D.合金2、下列物質(zhì)中，不屬于無機(jī)非金屬材料的是（）A、玻璃B、水泥C、塑料D、陶瓷3、下列物質(zhì)屬于硅酸鹽材料的是（）A.石英（SiO?）B.金剛石C.硅藻土D.水泥4、下列選項(xiàng)中，不屬于硅酸鹽產(chǎn)品的是：A、玻璃B、水泥C、陶瓷D、塑料5、下列物質(zhì)中，不屬于無機(jī)非金屬材料的是（）A.水泥B.陶瓷C.玻璃D.鋼鐵6、下列化學(xué)物質(zhì)中，常用作光導(dǎo)纖維的主要材料是（）。A、石英砂（SiO2）B、二氧化硅（SiO2）C、硅單質(zhì)（Si）D、硅酸鈉（Na2SiO3）7、下列金屬氧化物屬于酸性氧化物的是（）A、二氧化硅（SiO2）B、四氧化三鐵（Fe3O4）C、氧化鈉（Na2O）D、氧化鈣（CaO）8、下列無機(jī)非金屬材料中，屬于硅酸鹽材料的是（）A.普通玻璃B.不銹鋼C.聚乙烯D.金屬鋁9、硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中，Si4+與[O2-]形成哪種類型的鍵最為常見？A.離子鍵B.共價(jià)鍵C.金屬鍵D.氫鍵10、下列物質(zhì)屬于硅酸鹽材料的是：A.氫氧化鈉B.氯化鈉C.水泥D.硫酸11、下列關(guān)于硅酸鹽水泥的描述中，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？A.硅酸鹽水泥的主要成分是硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)、鋁酸三鈣(C3A)和鐵鋁酸四鈣(C4AF)B.水泥加水后發(fā)生水化反應(yīng)，形成凝膠狀物質(zhì)，逐漸硬化成為堅(jiān)固體C.硅酸鹽水泥耐腐蝕性極強(qiáng)，在任何環(huán)境下都不會(huì)受到侵蝕D.水泥硬化過程中體積略有膨脹，有助于提高結(jié)構(gòu)的緊密性和強(qiáng)度12、下列關(guān)于無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用描述錯(cuò)誤的是（）A.氧化鋁用于制作耐火材料，因?yàn)樗娜埸c(diǎn)高B.硅酸鹽水泥的硬化是因?yàn)槠渑c水反應(yīng)生成硅酸鈣C.二氧化硅具有良好的耐熱性和絕緣性，可用于制作玻璃D.氮化硅具有很高的硬度和耐磨性，常用于制造刀具和磨具13、硅是一種重要的非金屬元素，廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)。其原子序數(shù)為14，位于周期表的第14縱列，屬于哪一族？A.第ⅢA族B.第ⅣA族C.第ⅤA族D.第ⅥA族14、以下哪種無機(jī)非金屬材料在耐高溫和耐腐蝕方面表現(xiàn)尤為突出？A.玻璃B.水泥C.陶瓷D.橡膠15、下列關(guān)于硅酸鹽水泥的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？A.硅酸鹽水泥的主要成分是CaO、SiO?、Al?O?等。B.硅酸鹽水泥硬化后具有良好的耐水性和耐腐蝕性。C.硅酸鹽水泥在硬化過程中體積會(huì)縮小，因此需要保持適當(dāng)?shù)臐穸?。D.硅酸鹽水泥適用于制作高強(qiáng)度混凝土。16、下列關(guān)于二氧化硅（SiO2）的描述，正確的是：A.二氧化硅是一種金屬氧化物B.二氧化硅不溶于水，但可以與強(qiáng)堿反應(yīng)C.二氧化硅的熔點(diǎn)較高，可用作耐高溫材料D.二氧化硅在空氣中容易發(fā)生氧化反應(yīng)二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述無機(jī)非金屬材料的定義及其主要分類。第二題題目：下列關(guān)于無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用和制備的描述，正確的是：A.水泥的主要成分是氧化鈣，由于氧化鈣與水反應(yīng)生成熟石灰，因此水泥的硬化過程就是熟石灰與水反應(yīng)的過程。B.玻璃的主要成分是二氧化硅，制備玻璃是通過將石英砂等原料高溫熔融得到熔融物，然后迅速冷卻形成非晶態(tài)固體。C.光導(dǎo)纖維主要由純凈的硅酸鹽材料制成，其主要作用是將光信號(hào)進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。D.針織品的主要原料是碳纖維，碳纖維由于其具有極高的強(qiáng)度和硬度而被用于制造航空航天器。第三題題目：硅酸鹽水泥是常見的建筑材料之一，其主要成分包括石灰石（CaCO?）、黏土等。在生產(chǎn)過程中，這些原料經(jīng)過高溫煅燒后形成水泥熟料，再加入適量石膏（CaSO?·2H?O）磨細(xì)即得硅酸鹽水泥。請(qǐng)回答下列問題：1.寫出石灰石高溫煅燒生成氧化鈣（CaO）和二氧化碳（CO?）的化學(xué)方程式。2.水泥硬化過程中，水化反應(yīng)生成的主要產(chǎn)物是什么？3.加入石膏的作用是什么？第四題題目：下列無機(jī)非金屬材料中，不屬于傳統(tǒng)硅酸鹽材料的是（）A.水泥B.玻璃C.水泥磚D.硅單質(zhì)《第三節(jié)無機(jī)非金屬材料》同步訓(xùn)練及答案解析一、單項(xiàng)選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列材料中，屬于無機(jī)非金屬材料的是：A.塑料B.鋼鐵C.玻璃D.合金答案：C解析：無機(jī)非金屬材料主要由無機(jī)硅酸鹽材料組成，以玻璃、陶瓷、水泥等為代表。選項(xiàng)中，塑料是有機(jī)合成材料，鋼鐵和合金都是金屬材料。因此，選項(xiàng)C玻璃屬于無機(jī)非金屬材料。2、下列物質(zhì)中，不屬于無機(jī)非金屬材料的是（）A、玻璃B、水泥C、塑料D、陶瓷答案：C解析：無機(jī)非金屬材料是指不含有機(jī)化合物成分的材料，主要成分是金屬和非金屬元素。選項(xiàng)A、B、D中的玻璃、水泥和陶瓷都屬于無機(jī)非金屬材料。而選項(xiàng)C中的塑料是一種有機(jī)高分子化合物，不屬于無機(jī)非金屬材料。因此，正確答案是C。3、下列物質(zhì)屬于硅酸鹽材料的是（）A.石英（SiO?）B.金剛石C.硅藻土D.水泥答案：D解析：硅酸鹽材料主要指硅酸鹽類的無機(jī)非金屬材料，水泥是由硅酸鹽水泥熟料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，因此屬于硅酸鹽材料。石英和金剛石主要是碳元素化合物，硅藻土是由二氧化硅構(gòu)成的，雖然它也具有非金屬性質(zhì)，但通常不直接歸類為硅酸鹽材料。所以正確答案是D。4、下列選項(xiàng)中，不屬于硅酸鹽產(chǎn)品的是：A、玻璃B、水泥C、陶瓷D、塑料答案：D解析：根據(jù)無機(jī)非金屬材料的分類，玻璃、水泥、陶瓷均屬于硅酸鹽產(chǎn)品。而塑料是通過有機(jī)高分子化合物聚合而成的，不屬于硅酸鹽產(chǎn)品。因此，正確答案為D。5、下列物質(zhì)中，不屬于無機(jī)非金屬材料的是（）A.水泥B.陶瓷C.玻璃D.鋼鐵答案：D解析：無機(jī)非金屬材料是指由無機(jī)化合物組成，通常不含金屬元素或金屬元素含量很少的材料。選項(xiàng)A、B、C分別是水泥、陶瓷和玻璃，它們都屬于無機(jī)非金屬材料。而選項(xiàng)D的鋼鐵是由鐵和碳等元素組成的金屬合金，不屬于無機(jī)非金屬材料。因此，正確答案是D。6、下列化學(xué)物質(zhì)中，常用作光導(dǎo)纖維的主要材料是（）。A、石英砂（SiO2）B、二氧化硅（SiO2）C、硅單質(zhì)（Si）D、硅酸鈉（Na2SiO3）答案：B解析：光導(dǎo)纖維的主要成分確實(shí)為二氧化硅（SiO2）。石英砂（也稱為二氧化硅）是自然界中存在的一種二氧化硅形式，而且在制造光導(dǎo)纖維時(shí)，通常也是從純凈的二氧化硅中制備出來的。選項(xiàng)C（硅單質(zhì)）和D（硅酸鈉）雖然與硅有關(guān)，但并不是光導(dǎo)纖維的主要成分。硅單質(zhì)主要用來制造半導(dǎo)體材料，而硅酸鈉是一種無機(jī)鹽，常用作粘合劑和清潔劑等。因此，正確答案是B。7、下列金屬氧化物屬于酸性氧化物的是（）A、二氧化硅（SiO2）B、四氧化三鐵（Fe3O4）C、氧化鈉（Na2O）D、氧化鈣（CaO）答案：A解析：在本題中，需要辨認(rèn)哪種氧化物屬于酸性氧化物。根據(jù)無機(jī)化學(xué)的基本知識(shí)，酸性氧化物是指能夠與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。二氧化硅（SiO2）是一種典型的酸性氧化物，它能夠與強(qiáng)堿如氫氧化鈉（NaOH）反應(yīng)生成硅酸鈉（Na2SiO3）和水。而氧化鈉（Na2O）、氧化鈣（CaO）是堿性氧化物，它們能夠與酸反應(yīng)生成鹽和水。四氧化三鐵（Fe3O4）是一種復(fù)雜的氧化物，既有酸性又有堿性，但在此題中，A選項(xiàng)二氧化硅是最佳選擇。因此，正確答案是A、二氧化硅（SiO2）。8、下列無機(jī)非金屬材料中，屬于硅酸鹽材料的是（）A.普通玻璃B.不銹鋼C.聚乙烯D.金屬鋁答案：A解析：無機(jī)非金屬材料通常指除有機(jī)高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統(tǒng)稱。硅酸鹽材料是指以硅酸為主要成分的無機(jī)非金屬材料，普通玻璃是典型的硅酸鹽材料。不銹鋼屬于金屬材料，聚乙烯屬于有機(jī)高分子材料，金屬鋁也屬于金屬材料。因此，正確答案是A。9、硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中，Si4+與[O2-]形成哪種類型的鍵最為常見？A.離子鍵B.共價(jià)鍵C.金屬鍵D.氫鍵答案：B.共價(jià)鍵解析：在硅酸鹽晶體中，硅（Si）原子與氧（O）原子之間的鍵通常為共價(jià)鍵。這是因?yàn)镾i和O都是非金屬元素，它們各自提供的價(jià)電子數(shù)使得形成共價(jià)鍵成為可能。硅酸鹽晶體中的硅氧四面體是構(gòu)成二維或三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本單元，這種結(jié)構(gòu)不僅使得硅酸鹽晶體具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，還讓其能與其他分子形成復(fù)合材料。因此，正確答案是B.共價(jià)鍵。10、下列物質(zhì)屬于硅酸鹽材料的是：A.氫氧化鈉B.氯化鈉C.水泥D.硫酸【答案】C【解析】硅酸鹽材料是指含有硅酸鹽結(jié)構(gòu)的材料，常見的包括水泥、玻璃、陶瓷等。水泥是一種主要由硅酸鹽組成的粉末狀物質(zhì)，因此選項(xiàng)C正確。氫氧化鈉屬于堿，氯化鈉屬于鹽，硫酸屬于酸，它們都不屬于硅酸鹽材料。11、下列關(guān)于硅酸鹽水泥的描述中，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？A.硅酸鹽水泥的主要成分是硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)、鋁酸三鈣(C3A)和鐵鋁酸四鈣(C4AF)B.水泥加水后發(fā)生水化反應(yīng)，形成凝膠狀物質(zhì)，逐漸硬化成為堅(jiān)固體C.硅酸鹽水泥耐腐蝕性極強(qiáng)，在任何環(huán)境下都不會(huì)受到侵蝕D.水泥硬化過程中體積略有膨脹，有助于提高結(jié)構(gòu)的緊密性和強(qiáng)度答案：C解析：選項(xiàng)A、B、D均正確地描述了硅酸鹽水泥的特性及其水化過程中的變化。然而，選項(xiàng)C提到硅酸鹽水泥在任何環(huán)境下都不會(huì)受到侵蝕，這是不正確的。實(shí)際上，硅酸鹽水泥在某些特定條件下，如含有硫酸鹽的環(huán)境中，可能會(huì)遭受侵蝕，導(dǎo)致其性能下降。因此，C項(xiàng)描述存在明顯錯(cuò)誤，故選C。12、下列關(guān)于無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用描述錯(cuò)誤的是（）A.氧化鋁用于制作耐火材料，因?yàn)樗娜埸c(diǎn)高B.硅酸鹽水泥的硬化是因?yàn)槠渑c水反應(yīng)生成硅酸鈣C.二氧化硅具有良好的耐熱性和絕緣性，可用于制作玻璃D.氮化硅具有很高的硬度和耐磨性，常用于制造刀具和磨具答案：D解析：選項(xiàng)A、B和C的描述都是正確的。氧化鋁熔點(diǎn)高，確實(shí)用于耐火材料；硅酸鹽水泥硬化是因?yàn)榕c水反應(yīng)生成硅酸鈣；二氧化硅耐熱絕緣，可用于制造玻璃。選項(xiàng)D中，氮化硅雖然具有高硬度和耐磨性，但它不常用于制造刀具和磨具，因?yàn)榈柙诳諝庵幸籽趸?，且加工難度較大。因此，D選項(xiàng)描述錯(cuò)誤。13、硅是一種重要的非金屬元素，廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)。其原子序數(shù)為14，位于周期表的第14縱列，屬于哪一族？A.第ⅢA族B.第ⅣA族C.第ⅤA族D.第ⅥA族答案：B解析：在周期表中，元素所在的縱列數(shù)決定了其價(jià)電子的數(shù)量，這些價(jià)電子決定了元素的化學(xué)性質(zhì)。硅元素的原子序數(shù)為14，所以它的電子排布是1s22s22p?3s23p2。根據(jù)這一排布，我們可以知道硅原子的最外層電子數(shù)為4，因此硅元素位于第ⅣA族。所以正確選項(xiàng)是B。14、以下哪種無機(jī)非金屬材料在耐高溫和耐腐蝕方面表現(xiàn)尤為突出？A.玻璃B.水泥C.陶瓷D.橡膠答案：C解析：陶瓷材料以其優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕性能而著稱，廣泛應(yīng)用于航空航天、化工、電子等領(lǐng)域。玻璃雖然也具有一定的耐高溫性能，但相對(duì)于陶瓷來說較弱。水泥屬于建筑材料，主要用于建筑工程。橡膠則主要用于密封和減震，不耐高溫和腐蝕。因此，正確答案是C.陶瓷。15、下列關(guān)于硅酸鹽水泥的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？A.硅酸鹽水泥的主要成分是CaO、SiO?、Al?O?等。B.硅酸鹽水泥硬化后具有良好的耐水性和耐腐蝕性。C.硅酸鹽水泥在硬化過程中體積會(huì)縮小，因此需要保持適當(dāng)?shù)臐穸?。D.硅酸鹽水泥適用于制作高強(qiáng)度混凝土。答案：C解析：硅酸鹽水泥硬化過程中確實(shí)會(huì)發(fā)生一些物理變化，但是與大多數(shù)其他材料不同，它在硬化時(shí)不會(huì)收縮反而可能會(huì)有輕微膨脹，這是因?yàn)樗酀{體中的水分在凝固過程中形成了晶體結(jié)構(gòu)或凝膠狀物質(zhì)，這些物質(zhì)占據(jù)了原本水分子占據(jù)的空間，甚至?xí)畛涞礁〉目紫吨?，因此選項(xiàng)C的說法是不正確的。而選項(xiàng)A、B、D均為關(guān)于硅酸鹽水泥的真實(shí)描述。16、下列關(guān)于二氧化硅（SiO2）的描述，正確的是：A.二氧化硅是一種金屬氧化物B.二氧化硅不溶于水，但可以與強(qiáng)堿反應(yīng)C.二氧化硅的熔點(diǎn)較高，可用作耐高溫材料D.二氧化硅在空氣中容易發(fā)生氧化反應(yīng)答案：C解析：二氧化硅（SiO2）是一種非金屬氧化物，不溶于水，可以與強(qiáng)堿反應(yīng)生成硅酸鹽。由于其熔點(diǎn)較高，常被用作耐高溫材料。選項(xiàng)A描述錯(cuò)誤，二氧化硅不是金屬氧化物；選項(xiàng)B描述正確，但不是本題的答案；選項(xiàng)D描述錯(cuò)誤，二氧化硅在空氣中不易發(fā)生氧化反應(yīng)。因此，正確答案是C。二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述無機(jī)非金屬材料的定義及其主要分類。答案：無機(jī)非金屬材料是由無機(jī)物組成的、具有非金屬特性的材料。這類材料通常不含碳（碳化物材料除外），并且具有較高的硬度、耐高溫、耐腐蝕等特性。該類材料應(yīng)用廣泛，包括玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料、先進(jìn)陶瓷、半導(dǎo)體材料、信息材料、復(fù)合材料等。分類：1.玻璃材料：如光學(xué)玻璃、特種玻璃、節(jié)能玻璃等。2.陶瓷材料：分為傳統(tǒng)陶瓷和先進(jìn)陶瓷，前者如傳統(tǒng)的耐用陶瓷、日用陶瓷，后者如壓電陶瓷、電子陶瓷等。3.水泥和耐火材料：如普通硅酸鹽水泥、特種水泥，以及在高溫條件下使用的耐火磚和耐火混凝土等。4.復(fù)合材料：如玻璃纖維增強(qiáng)塑料、陶瓷基復(fù)合材料等。解析：本題旨在考察學(xué)生對(duì)無機(jī)非金屬材料基本定義的理解與掌握，以及能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行材料分類的能力。作為常見的材料類型，無機(jī)非金屬材料以其獨(dú)特的性能和廣泛的應(yīng)用價(jià)值，在現(xiàn)代社會(huì)中受到越來越多的關(guān)注。通過掌握不同分類下的具體材料類型，可以更好地理解無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域及其在現(xiàn)代社會(huì)中的重要地位。第二題題目：下列關(guān)于無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用和制備的描述，正確的是：A.水泥的主要成分是氧化鈣，由于氧化鈣與水反應(yīng)生成熟石灰，因此水泥的硬化過程就是熟石灰與水反應(yīng)的過程。B.玻璃的主要成分是二氧化硅，制備玻璃是通過將石英砂等原料高溫熔融得到熔融物，然后迅速冷卻形成非晶態(tài)固體。C.光導(dǎo)纖維主要由純凈的硅酸鹽材料制成，其主要作用是將光信號(hào)進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。D.針織品的主要原料是碳纖維，碳纖維由于其具有極高的強(qiáng)度和硬度而被用于制造航空航天器。答案：B解析：A選項(xiàng)錯(cuò)誤，水泥的主要成分包括氧化鈣、硅酸鹽和鋁酸鹽等，水泥的硬化過程是水泥中的熟料與水反應(yīng)生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣等水化產(chǎn)物，并不是単純的氧化鈣與水反應(yīng)生成熟石灰的過程。B選項(xiàng)正確，玻璃的主要成分確實(shí)是二氧化硅。制備玻璃的過程是通過將石英砂等含有二氧化硅的原料在高溫下熔融，形成熔融物，然后迅速冷卻至一定溫度范圍使其從熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)固體。C選項(xiàng)錯(cuò)誤，光導(dǎo)纖維主要由高純度的二氧化硅制成，其特點(diǎn)是能有效地傳輸光信號(hào)，而不是硅酸鹽材料。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，針織品的主要原料是棉花、羊毛、滌綸等天然或合成纖維，碳纖維因其高強(qiáng)度和輕質(zhì)而被用于高端材料，如航空航天器的制造，但不適用于針織品。因此，正確答案是B。第三題題目：硅酸鹽水泥是常見的建筑材料之一，其主要成分包括石灰石（CaCO?）、黏土等。在生產(chǎn)過程中，這些原料經(jīng)過高溫煅燒后形成水泥熟料，再加入適量石膏（CaSO?·2H?O）磨細(xì)即得硅酸鹽水泥。請(qǐng)回答下列問題：1.寫出石灰石高溫煅燒生成氧化鈣（CaO）和二氧化碳（CO?）的化學(xué)方