5.3 无机非金属材料（同步练习）（答案）—2022-2023高一下学期化学必修第二册（人教A版(2019））考试试卷

5.3 无机非金属材料（同步练习）
一、选择题
1.随着“5G”时代的逐渐到来,以光导纤维为基础的信息高速通道更显重要。制造光导纤维的材料是(　　)。
A.晶体硅 B.二氧化硅
C.铜合金 D.不锈钢
2.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世,填补了我国在计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的叙述中正确的是(　　)。
A.晶体硅和金刚石的物理性质相似
B.硅在地壳中含量居第二位,可以以游离态存在于自然界中
C.晶体硅是一种良好的半导体材料,但是它提炼工艺复杂,价格昂贵
D.晶体硅具有金属光泽,故它属于金属材料,可以导电
3.下列说法正确的是(　　)。
A.制取水泥和玻璃的原料中均有纯碱
B.普通玻璃是绝缘体,这种透明的固体物质是混合物,无固定的熔点
C.普通玻璃俗称水玻璃
D.硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅元素
4.下列叙述正确的是(　　)。
①高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅
②SiO2与酸、碱均不反应
③二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器
④SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应
⑤CO2与SiO2化学式相似,物理性质也相同
A.①②③ B.②③ C.①④ D.①②③④⑤
5.宋代五大名窑分别为钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“入窑一色,出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是(　　)。
A.窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化
B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料
C.高品质的瓷器晶莹剔透,属于纯净物
D.陶瓷属于硅酸盐材料,耐酸碱腐蚀,但是不能用来盛装氢氟酸
6.制玻璃和制水泥的工业生产中,都需要原料(　　)。
A.Na2CO3 B.CaCO3
C.SiO2 D.黏土
7.石墨烯是目前世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它是一种零距离半导体;石墨烯是由碳原子构成的单层二维蜂窝状晶格结构(如图所示)的一种碳单质新材料,它是构建富勒烯、碳纳米管的基本单元。利用石墨烯可制造晶体管、太阳能电池板等。下列有关石墨烯的说法不正确的是(　　)
A.石墨烯具有优良的导电、导热性能 B.石墨烯是一种新型的无机非金属材料
C.石墨烯与富勒烯的结构相同 D.石墨烯、富勒烯、碳纳米管都是由碳元素组成的
8.研究发现青花瓷瓶身上的图案所用颜料的成分大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O6)。下列说法不正确的是(　　)
A.硅酸铜钡是一种硅酸盐 B.硅酸铜钡性质稳定,不易脱色
C.水晶、玛瑙的主要成分也是硅酸盐 D.制造陶瓷的原材料也可用于制造水泥
9.唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于(　　)。
A.氧化铝 B.二氧化硅
C.硅酸盐 D.合金
10.下列说法正确的是(　　)。
A.制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石
B.普通玻璃是电的绝缘体,这种透明的固体物质熔点很低
C.等物质的量的SiO2与CaCO3在高温下煅烧,残留物质为混合物
D.石英玻璃能经受温度剧变且能抵抗酸碱的腐蚀
11.根据不同部位工作条件的不同,航天飞机使用了多种防热材料。例如,机身和机翼下表面使用高温陶瓷瓦。下列对新型陶瓷材料的有关叙述中,错误的是(　　)
A.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,可以作为高级耐火材料
B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料,它是生物陶瓷
C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,可用于制造陶瓷发动机的受热面
D.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,但是强度比较差
12.科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中正确的是(　　)
A.硅的化学性质很稳定,常温下不能与其他物质发生反应
B.硅在自然界中的含量很大,自然界中存在大量的单质硅
C.高纯度的硅被用于制作计算机芯片
D.高纯度的硅常被用来制造光导纤维
二、非选择题
13.为除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质),请选用下列提供的试剂和操作,将序号填在表内。
试剂:A.盐酸,B.烧碱溶液,C.氧气,D.水,E.二氧化碳,F.不用其他试剂;
操作:①加热燃烧,②加热熔融,③充分加热,④过滤,⑤结晶。
物质 试剂 操作
(1)Na2CO3(NaHCO3)
(2)SiO2(CaCO3)
(3)SiO2(Si)
(4)NaCl(SiO2)
14.无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两类。
(1)用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧,体现Na2SiO3的用途之一为可作　　 　　　的原料。
(2)SiO2是玻璃的成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　。
工艺师常用　　　　　　(填物质名称)来雕刻玻璃。
(3)熔融烧碱应选用的坩埚是　　　　。
A.铁坩埚 B.玻璃坩埚
C.石英坩埚 D.瓷坩埚
15.露置于空气中一段时间后的水玻璃会变浑浊。向此浑浊溶液中加入稀盐酸,会生成白色沉淀,同时伴随有气泡产生。用化学方程式解释产生上述现象的原因。
(1)溶液变浑浊:_______________________________________________________。
(2)生成白色沉淀:______________________________________________________。
(3)产生气泡:__________________________________________________________。
16.A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转化关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。
请填空：
(1)成A单质的元素的最高化合价为________。
(2)B的化学式为________，B和碳反应生成A和E的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)C的化学式为______，D的化学式为______。
参考答案及解析：
一、选择题
1.B 解析：二氧化硅具有良好的光学特性,其透光性非常好,制造光导纤维的主要原料为二氧化硅,用其制造的光导纤维通信容量大、抗干扰性能好且信号损失率非常低。
2.A 解析：A项,晶体硅和金刚石的熔点高、硬度大,具有相似的物理性质。B项,自然界中没有游离态的硅存在。C项,晶体硅的价格已不昂贵,已经广泛应用于电子器件及电脑配件。D项,晶体硅属于无机非金属材料。
3.B 解析：制取玻璃的原料中有纯碱,而制取水泥的原料中没有纯碱,A项错误;普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,是混合物,没有固定的熔点,B项正确;普通玻璃和水玻璃的成分不同,水玻璃不是普通玻璃的俗名,C项错误;制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石,石灰石中不含有硅元素,D项错误。
4.C 解析：②项,SiO2与HF、强碱均反应;③项,用石英制造的耐酸容器不能用于盛放氢氟酸;⑤项,CO2、SiO2的结构不同,物理性质不同。
5.C 解析：不同的金属氧化物颜色可能不同,在高温下,釉料中的金属化合物发生了氧化还原反应导致颜色变化,A项正确;氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料,有较好的传导性、机械强度和耐高温性,B项正确;瓷器主要由黏土烧结而成,瓷器中含有多种硅酸盐,是混合物,C项错误;陶瓷的成分是硅酸盐和二氧化硅,HF能与二氧化硅反应,所以陶瓷不能用来盛装氢氟酸,D项正确。
6.B 解析：制玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英,制水泥的主要原料是黏土和石灰石,两种工业生产中都需要CaCO3。
7.C 解析：石墨烯具有良好的导热、导电性能,故A项不符合题意;石墨烯是新型的无机非金属材料,故B项不符合题意;石墨烯为单层结构,而富勒烯为球环状结构,故C项符合题意;石墨烯、富勒烯、碳纳米管都是由碳元素组成的,故D项不符合题意。
8.C
9.C 解析:唐三彩、秦兵马俑制品由黏土经高温灼烧而成,属于硅酸盐产品。
10.A 11.D 12.C
二、非选择题
13.答案：(1)F　③　(2)A　④　(3)C　①　(4)D　④⑤
解析：除杂的一般原则是:①引入试剂一般只与杂质反应;②后续试剂能除去过量的前一试剂;③不引入新杂质;④杂质与试剂生成的物质易与被提纯物分离;⑤尽可能将杂质转化为所需物质;⑥加入试剂顺序要合理。
14.答案：(1)防火剂　(2)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O　氢氟酸　(3)A
解析：(1)Na2SiO3的水溶液又称“水玻璃”,它具有阻燃的功能,因此可作防火剂。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸,因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)玻璃坩埚、石英坩埚、瓷坩埚中均含SiO2,SiO2可以与烧碱反应。
15.答案:(1)Na2SiO3+CO2+H2O══H2SiO3↓+Na2CO3
(2)Na2SiO3+2HCl══H2SiO3↓+2NaCl
(3)Na2CO3+2HCl══2NaCl+CO2↑+H2O
16.答案：(1)＋4　(2)SiO2　SiO2＋2CSi＋2CO↑
(3)CaSiO3　Na2SiO3
解析：由本题题眼“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似”，推知A为硅；根据框图B＋碳―→Si＋E，B既能与氧化钙反应又能与氢氧化钠反应，推知B为二氧化硅，进一步推知C为硅酸钙，D为硅酸钠，E为一氧化碳。