2020-2021學(xué)年人教版必修第二冊(cè)高一化學(xué)課后練習(xí)：5.3-無機(jī)非金屬材料

無機(jī)非金屬材料1．(素養(yǎng)題)多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)，是制造硅拋光片、太陽能電池及高純硅的主要原料。已知多晶硅第三代工業(yè)制取流程如圖所示；下列說法錯(cuò)誤的是()A．Y可能是H2B．制取粗硅的過程中焦炭與石英會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成碳化硅，在該副反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1C．SiHCl3中硅元素的化合價(jià)為＋4價(jià)D．Y與SiHCl3制備多晶硅的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)2．下列敘述正確的是()A．SiO2既能和NaOH溶液反應(yīng)，又能和氫氟酸反應(yīng)，所以SiO2屬于兩性氧化物B．因?yàn)镹a2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up9(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)C．CO2和SiO2都能與碳反應(yīng)，且都作氧化劑D．CO2和SiO2都是由分子構(gòu)成的化合物，所以兩者物理性質(zhì)相似3．《天工開物》記載：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無砂粘土而為之”，“凡坯既成，干燥之后，則堆積窖中燃薪舉火”，“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色)，與造磚同法”。下列說法錯(cuò)誤的是()A．沙子和粘土主要成分為硅酸鹽B．“燃薪舉火”使粘土發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化C．燒制后自然冷卻成紅瓦，澆水冷卻成青瓦D．粘土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料4．下列有關(guān)說法正確的是()A．碳、硅原子最外電子層均有4個(gè)電子，其原子既不易失去也不易得到電子，故二者的單質(zhì)很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B．硅是一種親氧元素，在地殼中只有SiO2一種存在形式C．自然界中，碳元素只有有機(jī)物和氧化物兩種存在形式D．硅的氧化物和硅酸鹽是構(gòu)成地殼的主要物質(zhì)5．下列說法正確的是()A．硅材料廣泛應(yīng)用于光纖通信B．工程師利用鹽酸刻蝕石英制作工藝品C．水晶項(xiàng)鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品D．粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)6．下列說法不正確的是()A．光導(dǎo)纖維、碳化硅、碳納米材料等均為新型無機(jī)非金屬材料B．碳納米管的比表面積大，有優(yōu)良的電學(xué)性能C．石墨烯是只有一個(gè)碳原子直徑厚度的單層石墨D．光導(dǎo)纖維的通信容量大，導(dǎo)電性強(qiáng)7．能證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)的事實(shí)是()A．CO2溶于水生成碳酸，SiO2不溶于水，也不能跟水直接反應(yīng)生成硅酸B．在高溫條件下，SiO2和Na2CO3發(fā)生反應(yīng)：SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up9(高溫))Na2SiO3＋CO2↑C．SiO2的熔點(diǎn)比CO2高D．將CO2通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色膠狀沉淀8．A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)。(1)形成單質(zhì)A的元素，在化合物中的最高化合價(jià)為________。(2)B的化學(xué)式是________，C的化學(xué)式是________，D的化學(xué)式是____________。(3)B與碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________________。9．(素養(yǎng)題)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置對(duì)焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。已知：PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋PdCl2＋H2O=CO2＋2HCl＋Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長時(shí)間的N2，其原因是_______________________________________________________________________________________。(2)裝置B的作用是____________________________________________________________________________________________________________。(3)裝置C、D中所盛試劑分別為________、________，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測(cè)兩種氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)該裝置的缺點(diǎn)是______________________________________________。(5)資料表明，上述反應(yīng)在焦炭過量時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物SiC。取18gSiO2和8.4g焦炭充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為13.44L，假定氣體產(chǎn)物只有CO，固體產(chǎn)物只有Si和SiC，則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為________。(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)：__________________________________________________________________________________________。無機(jī)非金屬材料1．(素養(yǎng)題)多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)，是制造硅拋光片、太陽能電池及高純硅的主要原料。已知多晶硅第三代工業(yè)制取流程如圖所示；下列說法錯(cuò)誤的是()A．Y可能是H2B．制取粗硅的過程中焦炭與石英會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成碳化硅，在該副反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1C．SiHCl3中硅元素的化合價(jià)為＋4價(jià)D．Y與SiHCl3制備多晶硅的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)B[Y能夠還原SiHCl3為硅單質(zhì)，則Y可能是H2，A正確；制取粗硅的過程中焦炭與石英會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成SiC：3C＋SiO2eq\o(=,\s\up9(高溫))SiC＋2CO↑，在該反應(yīng)中碳既是氧化劑，又是還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2，B錯(cuò)誤；SiHCl3中H是－1價(jià)，Cl是－1價(jià)，則Si的化合價(jià)為＋4價(jià)，C正確；H2與SiHCl3制備多晶硅的反應(yīng)：SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up9(1100℃))Si＋3HCl，屬于置換反應(yīng)，D正確。]2．下列敘述正確的是()A．SiO2既能和NaOH溶液反應(yīng)，又能和氫氟酸反應(yīng)，所以SiO2屬于兩性氧化物B．因?yàn)镹a2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up9(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)C．CO2和SiO2都能與碳反應(yīng)，且都作氧化劑D．CO2和SiO2都是由分子構(gòu)成的化合物，所以兩者物理性質(zhì)相似C[SiO2能和氫氧化鈉等堿溶液反應(yīng)，與氫氟酸反應(yīng)生成的不是鹽和水，且不能與其他酸反應(yīng)，故SiO2屬于酸性氧化物，A錯(cuò)誤；反應(yīng)Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up9(高溫))Na2SiO3＋CO2↑是利用高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)酸的原理，不能據(jù)此說明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)，事實(shí)上碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，B錯(cuò)誤；CO2和SiO2都能與碳反應(yīng)，反應(yīng)中碳是還原劑，CO2和SiO2都作氧化劑，C正確；CO2是由分子構(gòu)成的化合物，SiO2是由硅原子和氧原子構(gòu)成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的化合物，不存在單個(gè)的分子，兩者結(jié)構(gòu)不同，物理性質(zhì)相差較大，D錯(cuò)誤。]3．《天工開物》記載：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無砂粘土而為之”，“凡坯既成，干燥之后，則堆積窖中燃薪舉火”，“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色)，與造磚同法”。下列說法錯(cuò)誤的是()A．沙子和粘土主要成分為硅酸鹽B．“燃薪舉火”使粘土發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化C．燒制后自然冷卻成紅瓦，澆水冷卻成青瓦D．粘土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料A[沙子的主要成分是SiO2，粘土的主要成分是硅酸鹽，A錯(cuò)誤；“燃薪舉火”燒制粘土，發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化，制得磚、瓦等硅酸鹽產(chǎn)品，B正確；據(jù)“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色)，與造磚同法”可知，燒制后澆水冷卻成青瓦，C正確；粘土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料，D正確。]4．下列有關(guān)說法正確的是()A．碳、硅原子最外電子層均有4個(gè)電子，其原子既不易失去也不易得到電子，故二者的單質(zhì)很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B．硅是一種親氧元素，在地殼中只有SiO2一種存在形式C．自然界中，碳元素只有有機(jī)物和氧化物兩種存在形式D．硅的氧化物和硅酸鹽是構(gòu)成地殼的主要物質(zhì)D[碳、硅的單質(zhì)在加熱條件下可與O2反應(yīng)，并非很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硅在自然界中主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在，是構(gòu)成地殼的主要物質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；碳元素在自然界中還有單質(zhì)、碳酸鹽等多種存在形式，C項(xiàng)錯(cuò)誤。]5．下列說法正確的是()A．硅材料廣泛應(yīng)用于光纖通信B．工程師利用鹽酸刻蝕石英制作工藝品C．水晶項(xiàng)鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品D．粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)A[石英的主要成分是二氧化硅，二氧化硅與鹽酸不反應(yīng)，B錯(cuò)；水晶項(xiàng)鏈的主要成分是二氧化硅，C錯(cuò)；粗硅制備單晶硅有如下反應(yīng)Si(粗硅)＋3HCleq\o(=,\s\up9(300℃))SiHCl3＋H2，SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up9(1100℃))Si(高純硅)＋3HCl，上述兩個(gè)反應(yīng)均是氧化還原反應(yīng)，D錯(cuò)。]6．下列說法不正確的是()A．光導(dǎo)纖維、碳化硅、碳納米材料等均為新型無機(jī)非金屬材料B．碳納米管的比表面積大，有優(yōu)良的電學(xué)性能C．石墨烯是只有一個(gè)碳原子直徑厚度的單層石墨D．光導(dǎo)纖維的通信容量大，導(dǎo)電性強(qiáng)D[光導(dǎo)纖維不導(dǎo)電，只能傳輸光。]7．能證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)的事實(shí)是()A．CO2溶于水生成碳酸，SiO2不溶于水，也不能跟水直接反應(yīng)生成硅酸B．在高溫條件下，SiO2和Na2CO3發(fā)生反應(yīng)：SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up9(高溫))Na2SiO3＋CO2↑C．SiO2的熔點(diǎn)比CO2高D．將CO2通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色膠狀沉淀D[B項(xiàng)是在固體反應(yīng)中難揮發(fā)性(高沸點(diǎn))物質(zhì)制取易揮發(fā)性(低沸點(diǎn))物質(zhì)，它是利用兩者共熔時(shí)生成易揮發(fā)的CO2使反應(yīng)發(fā)生；D項(xiàng)是較強(qiáng)的酸與較弱的酸的鹽溶液反應(yīng)生成較強(qiáng)酸的鹽和較弱酸的復(fù)分解反應(yīng)，這是該類復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件之一；A項(xiàng)是二者的水溶性，不能證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)；C項(xiàng)是二者的熔點(diǎn)，也不能證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)。]8．A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)。(1)形成單質(zhì)A的元素，在化合物中的最高化合價(jià)為________。(2)B的化學(xué)式是________，C的化學(xué)式是________，D的化學(xué)式是____________。(3)B與碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________________。[解析]本題的突破點(diǎn)是“A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)”，由此可知A為硅，B為二氧化硅，C為硅酸鈣，D為硅酸鈉。[答案](1)＋4價(jià)(2)SiO2CaSiO3Na2SiO3(3)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up9(高溫))Si＋2CO↑9．(素養(yǎng)題)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置對(duì)焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。已知：PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋PdCl2＋H2O=CO2＋2HCl＋Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長時(shí)間的N2，其原因是_______________________________________________________________________________________。(2)裝置B的作用是____________________________________________________________________________________________________________。(3)裝置C、D中所盛試劑分別為________、________，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測(cè)兩種氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)該裝置的缺點(diǎn)是______________________________________________。(5)資料表明，上述反應(yīng)在焦炭過量時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物SiC。取18gSiO2和8.4g焦炭充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為13.44L，假定氣體產(chǎn)物只有CO，固體產(chǎn)物只有Si和SiC，則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為________。(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)：__________________________________________________________________________________________。[解析](1)碳與二氧化硅的反應(yīng)要在高溫下進(jìn)行，而高溫下碳與空氣中的氧氣、二氧化碳、水反應(yīng)，故實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長時(shí)間的N2，來排盡裝置中的空氣。(2)根據(jù)裝置圖可知，B裝置可以作安全瓶，防止倒吸。(3)根據(jù)元素守恒，碳與二氧化硅反應(yīng)可能生成一氧化碳，也可能生成二氧化碳，所以C裝置用來檢驗(yàn)二氧化碳，D裝置用來檢驗(yàn)一氧化碳，所以裝置C、D中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCl2溶液；若裝置C、D中溶液均變渾濁，說明氣體產(chǎn)物中既有二氧化碳又有一氧化碳，且檢測(cè)到兩種氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，根據(jù)元素守恒可知化學(xué)方程式為3S