無機(jī)非金屬材料(A級基礎(chǔ)練)(人教版2019必修第二冊)(解析版)

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第三節(jié)無機(jī)非金屬材料（限時：20分鐘）一、選擇題1．（2021·甘肅蘭州市·蘭州一中高一期末）高質(zhì)量的沙子可用于制造光纖，沙子的主要化學(xué)成分是（）A．NaBr B．SiO2 C．MgCl2 D．KI【答案】B【詳解】二氧化硅可以制造光纖，沙子的主要成分是二氧化硅，故答案為B。2．唐三彩、秦兵馬俑制品的主要材料在成分上屬于（）A．氧化鋁 B．二氧化硅 C．硅酸鹽 D．合金【答案】C【詳解】唐三彩、秦兵馬俑制品由粘土經(jīng)高溫灼燒而成，屬于硅酸鹽產(chǎn)品。故選C。3．下列試劑需要盛放在帶橡膠塞的試劑瓶中的是()A．燒堿溶液 B．食鹽水 C．氯化鋁溶液 D．硫酸鈉溶液【答案】A【詳解】A．燒堿溶液能夠與玻璃中的SiO2反應(yīng)產(chǎn)生具有粘性的Na2SiO3而將玻璃塞與試劑瓶黏在一起，因此需要盛放在帶橡膠塞的試劑瓶中，A符合題意；B．食鹽水與試劑瓶中的成分不能發(fā)生反應(yīng)，因此對試劑瓶的瓶塞無要求，可以使用玻璃塞，也可以使用橡膠塞，B不符合題意；C．氯化鋁溶液顯酸性，與試劑瓶的成分不能反應(yīng)，可以使用玻璃塞，也可以使用橡膠塞，C不符合題意；D．硫酸鈉溶液顯中性，與試劑瓶的成分不能反應(yīng)，可以使用玻璃塞，也可以使用橡膠塞，D不符合題意；故合理選項(xiàng)是A4．（2020·沙坪壩區(qū)·重慶一中高一月考）下列我國古代發(fā)明或技術(shù)中，主要原理不是化學(xué)變化的是A．燒結(jié)黏土制陶瓷 B．糧食釀酒 C．打磨磁石制指南針 D．燃放煙火【答案】C【詳解】A．燒制陶瓷的過程中黏土變成陶瓷，發(fā)生了復(fù)雜的化學(xué)變化，故A不合題意；B．糧食釀酒涉及淀粉的水解和葡萄糖在酒曲酵的作用分解生成乙醇，是化學(xué)變化，故B不合題意；C．打磨磁石制指南針沒有新物質(zhì)生成，只是固體形狀發(fā)生改變，是物理變化，故C符合題意；D．燃燒均為化學(xué)變化，故D不合題意；故答案為C。5．下列各物質(zhì)的俗名，用途對應(yīng)不正確的是()A．石英——光導(dǎo)纖維 B．單晶硅——芯片C．硅膠——干燥劑 D．水玻璃——治療胃酸過多【答案】D【詳解】A．石英是SiO2的俗稱，可用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維，A不合題意；B．單晶硅是Si的單質(zhì)，可用于生產(chǎn)電腦或手機(jī)等的芯片，B不合題意；C．硅膠是硅酸的凝膠，一種粒狀多孔的二氧化硅水合物，可用作干燥劑，C不合題意；D．水玻璃是硅酸鈉的水溶液，不能用于治療胃酸過多，D符合題意；故選D。6．（2020·臨潁縣南街高級中學(xué)高一期末）手工制陶工藝中，下列工序是在窯爐里完成的是（）A．燒結(jié) B．混合 C．成型 D．干燥【答案】A【詳解】手工制作陶瓷一般經(jīng)過：配料、制模、成型、干燥、施釉、裝燒等，用到的原料為石英、長石、高嶺土，制成的模子在窯爐里經(jīng)過燒制得到陶瓷，在窯爐里完成的工序是燒結(jié)，故選A。7．下列說法中正確的是A．燒結(jié)黏土制陶瓷不涉及化學(xué)反應(yīng)B．玻璃、水泥的生產(chǎn)都要用石灰石做原料C．晶體硅熔點(diǎn)高、硬度大，因此可用于制作半導(dǎo)體材料D．玻璃、餐桌上的瓷盤和水晶項(xiàng)鏈的主要成分都是硅酸鹽【答案】B【詳解】A．制陶瓷的原料是黏土，發(fā)生化學(xué)變化生成硅酸鹽產(chǎn)品，A錯誤；B．生產(chǎn)玻璃的主要原料是石灰石、純堿和石英，生產(chǎn)水泥的主要原料為石灰石和黏土，B正確；C．晶體硅作半導(dǎo)體材料是利用其導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間的性質(zhì)，與其熔點(diǎn)、硬度無關(guān)，C錯誤；D．水晶的主要成分為二氧化硅，不是硅酸鹽，D錯誤；故選B。8．陶瓷被公認(rèn)為是中國人在科學(xué)技術(shù)上的成果以及對美的追求與塑造。下列說法正確的是()A．陶瓷由黏土和石英砂燒制而成 B．陶皿可用于盛放鹽酸，但不能用于盛放氫氟酸C．鋼化玻璃是一種陶瓷材料 D．陶瓷坩堝可用于煅燒石灰石制備生石灰【答案】B【詳解】A．陶瓷由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，其主要成分是硅酸鹽，不需要石英砂，故A錯誤；B．陶皿中成分二氧化硅不與鹽酸反應(yīng)，但二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，不能用于盛放氫氟酸，故B正確；C．鋼化玻璃和普通玻璃的組成基本相同，屬于玻璃，不是陶瓷材料，故C錯誤；D．陶瓷坩堝中的成分中含有二氧化硅，碳酸鈣與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈣和二氧化碳，所以陶瓷坩堝不能用于煅燒石灰石制備生石灰，故D錯誤；故選：B。9．被譽(yù)為“光纖之父”的華人科學(xué)家高錕榮獲2009年諾貝爾化學(xué)獎。下列敘述中不正確的是A．SiO2是生產(chǎn)光導(dǎo)纖維和粗硅的主要原料B．SiO2與CO2都屬于酸性氧化物，都能與堿反應(yīng)C．SiO2與CO2都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸D．水晶的主要成分是SiO2【答案】C【詳解】A．光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，工業(yè)上用二氧化硅和焦炭制取粗硅，故A正確；B．SiO2與CO2都能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水，都屬于酸性氧化物，故B正確；C．二氧化硅和水不反應(yīng)，用二氧化硅和氫氧化鈉溶液制取硅酸鈉溶液，硅酸鈉溶液再和稀鹽酸反應(yīng)制取硅酸，故C錯誤；D．二氧化硅在自然界的存在有多種形態(tài)，其中水晶、瑪瑙的主要成分都是二氧化硅，是晶體形態(tài)的二氧化硅，故D正確；故選C。10．（2020·江蘇宿遷市·高一月考）隨著工業(yè)4.0的到來，工業(yè)設(shè)備對芯片的需求越來越高，制造芯片所用的半導(dǎo)體材料是A．二氧化硅 B．碳 C．鋁 D．硅【答案】D【詳解】制造芯片所用的半導(dǎo)體材料是硅，二氧化硅用于光導(dǎo)纖維，答案選D。11．硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤。在無機(jī)非金屬材料中，硅一直扮演著主角。下面幾種物質(zhì)中含有硅單質(zhì)的是A．水晶鏡片 B．瑪瑙手鐲 C．硅太陽能電池 D．石英光導(dǎo)纖維【答案】C【詳解】A．水晶的主要成分是二氧化硅，故A不符合題意；B．瑪瑙的主要成分是二氧化硅，故B不符合題意；C．太陽能電池板的主要成分是硅單質(zhì)，硅太陽能電池工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電子轉(zhuǎn)換反應(yīng)，故C符合題意；D．石英光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，故D不符合題意；答案選C。12．（2020·遼寧大連市·莊河高中高一開學(xué)考試）抗雪災(zāi)中，為使道路的積雪迅速融化，經(jīng)常會使用一種融雪劑硅酸鈉，化學(xué)式為Na2SiO3，其中硅元素的化合價為（）A．+2 B．+3 C．+4 D．+6【答案】C【詳解】硅酸鈉中，鈉元素的化合價為+1價，氧元素的化合價為—2價，由化合價代數(shù)和為0可知，硅元素的化合價為+4價，故選C。13．下列說法不正確的是（）A．光導(dǎo)纖維作通信材料有許多優(yōu)點(diǎn)，但怕腐蝕，鋪設(shè)也很不方便B．新型無機(jī)非金屬材料具有光學(xué)特性、電學(xué)特性等C．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷相比金屬材料具有許多優(yōu)點(diǎn)，如耐高溫、抗氧化等D．光導(dǎo)纖維除用于通信外，還可以用于醫(yī)療、信息處理等許多方面【答案】A【詳解】A．光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，二氧化硅性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，故A符合題意；B．新型無機(jī)非金屬材料主要有先進(jìn)陶瓷、非晶體材料、人工晶體、無機(jī)涂層、無機(jī)纖維等，具有光學(xué)特性、生物功能、電學(xué)特性、耐高溫、強(qiáng)度高，故B不符合題意；C．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷包括高溫氧化物和高溫非氧化物(或稱難熔化合物)兩大類，不怕氧化，耐高溫，密度小，故C不符合題意；D．光導(dǎo)纖維在信息傳遞方面有很多應(yīng)用，如內(nèi)窺鏡、光纖通信等，故D不符合題意；故答案為：A。14．屬于酸性氧化物的原因是（）A．硅是非金屬元素 B．對應(yīng)的水化物是可溶性酸C．與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水 D．不能與酸反應(yīng)【答案】C【分析】酸性氧化物是指能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物?！驹斀狻緼．非金屬元素形成的氧化物不一定是酸性氧化物，A不合題意；B．對應(yīng)的水化物難溶于水，且酸的溶解性與是否為酸性氧化物無關(guān)，B不合題意；C．與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水，符合酸性氧化物的定義，C符合題意；D．不與一般的酸反應(yīng)，但能與氫氟酸反應(yīng)，D不合題意；故選C。15．玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制品，下列有關(guān)說法正確的是（）A．玻璃是人類最早使用的硅酸鹽制品B．制造水泥的主要原料為純堿、石灰石和石英C．硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高D．制造水泥的過程中只發(fā)生了物理變化【答案】C【詳解】A．陶器是人類最早使用的硅酸鹽制品，A錯誤；B．制造水泥的主要原料為黏土和石灰石，B錯誤；C．硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高，C正確；D．制造水泥的過程中發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化，D錯誤；故答案選C。16．碳納米管是由碳原子組成的六角形蜂巢狀平面薄膜卷曲而成，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。下列關(guān)于碳納米管的說法不正確的是A．碳納米管屬于一種有機(jī)合成纖維B．碳納米管與金剛石互為同素異形體C．常溫下，碳納米管具有較好的穩(wěn)定性D．碳納米管比表面積大，可用作新型儲氫材料【答案】A【詳解】A、碳納米管由碳單質(zhì)組成，不屬于有機(jī)合成纖維，A錯誤；B、碳納米管與金剛石都由碳元素組成，但結(jié)構(gòu)與性質(zhì)不同，互為同素異形體，B正確；C、碳單質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，所以常溫下，碳納米管具有較好的穩(wěn)定性，C正確；D、碳納米管是由碳原子組成的六角形蜂巢狀平面薄膜卷曲而成，所以比表面積大，可用作新型儲氫材料，D正確。答案選A。17．（2020·安徽宣城市·高一期末）我國的瓷器以“入窯一色，出窯萬彩"的神奇窯變而著稱。下列關(guān)于陶瓷的說法正確的是A．瓷器中含有許多金屬元素，因此陶瓷屬于金屬材料B．高品質(zhì)的白瓷晶瑩剔透，屬于純凈物C．氮化硅陶瓷屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料D．“窯變”是高溫下釉料中某些金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色變化【答案】D【詳解】A．瓷器的主要成分為硅酸鹽，則為無機(jī)非金屬材料，故A錯誤；B．瓷器的原料主要是黏土燒結(jié)而成，瓷器中含有多種硅酸鹽和二氧化硅，是混合物，故B錯誤；C．氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，是高溫結(jié)構(gòu)材料，可用于制造陶瓷發(fā)動機(jī)的受熱面，故C錯誤；D．不同的金屬氧化物顏色可能不同，在高溫下，釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致顏色變化，故D正確；

答案為D。18．（2020·福建三明市·三明一中高一期中）有關(guān)材料分類錯誤的是A．玻璃鋼屬于金屬材料B．聚氯乙烯屬于有機(jī)材料C．光導(dǎo)纖維屬于新型無機(jī)非金屬材料D．玻璃、水泥、陶瓷屬于傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料【答案】A【詳解】A．玻璃鋼是一種以玻璃纖維做增強(qiáng)體、合成樹脂做基體的復(fù)合材料，不是金屬材料，故A錯誤；B．聚氯乙烯屬于有機(jī)材料，是人工合成的，故B正確；C．光導(dǎo)纖維屬于新型無機(jī)非金屬材料，故C正確；D．玻璃、陶瓷、水泥的主要成分是硅酸鹽類，都屬于傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料，故D正確；答案選A。二、非選擇題19．500多年前，一艘載著天然蘇打晶體的商船在航行中擱淺，船員們便在附近的沙灘上用幾塊蘇打晶體支鍋煮飯。之后他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，在蘇打與沙粒接觸處出現(xiàn)了許多晶瑩發(fā)亮的珠子?；卮鹣铝袉栴}：(1)請你分析一下，這種珠子可能是_______(填序號，下同)。A．水晶顆粒B．無水碳酸鈉C．玻璃珠D．晶體硅(2)下列可用來熔融蘇打晶體的坩堝是______。A．瑪瑙坩堝B．石英坩堝C．鐵坩堝【答案】CC【分析】瑪瑙、石英、沙子的主要成分都是二氧化硅，它們都能與純堿在高溫條件下反應(yīng)?！驹斀狻?1)蘇打是，沙子的主要成分是，二者在高溫下發(fā)生反應(yīng)，制造玻璃時也涉及此反應(yīng)，因此得到珠子可能是玻璃珠，故C項(xiàng)正確。答案為：C；(2)瑪瑙坩堝、石英坩堝的主要成分都是二氧化硅，能與發(fā)生反應(yīng)，鐵坩堝不與碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)，故C項(xiàng)正確。答案為：C。20．氮化硅陶瓷因其熔點(diǎn)高，對于金屬及氧化物熔體具有相當(dāng)?shù)母邷胤€(wěn)定性，越來越多被應(yīng)用于熱工各個領(lǐng)域，如陶瓷燒成棚板、輥棒，以及高溫軸承、渦輪葉片等。(1)下列關(guān)于氮化硅陶瓷的說法正確的是________。A．硅粉合成氮化硅的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)B．氮化硅陶瓷屬于硅酸鹽C．氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料D．太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的主體材料為氮化硅(2)在燒結(jié)氮化硅陶瓷的過程中，二氧化硅、碳、氮?dú)庖晕镔|(zhì)的量之比3:6:2反應(yīng)生成兩種化合物。①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。②該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為________?！敬鸢浮緼C3SiO2＋2N2＋6CSi3N4＋6CO7:9【詳解】(1)Si與N2反應(yīng)前后，N、Si元素的化合價發(fā)生變化，故屬于氧化還原反應(yīng)，A正確；氮化硅屬于新型高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，不屬于硅酸鹽，B錯誤；根據(jù)氮化硅的性能，可用于制造磨刀材料，C正確；太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的主體材料為硅，D錯誤。(2)①硅原子最外層有4個電子，氮原子最外層有5個電子，在氮化硅中硅顯＋4價，氮顯－3價，根據(jù)化合物