2022-2023高一化学人教版（2019）必修第二册6.3无机非金属材料2301（含解析）考试试卷

2022-2023学年高一化学人教版（2019）必修第二册
6.3无机非金属材料2301
一、单选题
1．光纤已经成为信息社会必不可少的高技术材料，制造光纤的主要原料是
A．单质硅 B．二氧化硅 C．金属铜 D．碳化硅
2．下列说法正确的是
A．SiO2属于酸性氧化物，不与任何酸反应
B．制造陶瓷的主要原料是石灰石和黏土
C．制普通玻璃的原料主要成分是纯碱、石灰石和石英
D．我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料(主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的)，它比钢铁轻、硬，但质地较脆
3．下列关于、、及的叙述正确的是
A．都是共价化合物且常温下均为气体
B．可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨
C．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应
D．都能溶于水且与水反应生成相应的酸
4．下列对于金刚石和石墨的认识，错误的是
A．两者互为同素异形体 B．两者均为碳元素的单质
C．石墨具有良好的导电性 D．石墨转化为金刚石不属于化学反应
5．下列有关物质的性质正确，且与用途具有对应关系的是
A．常温下铁不能和浓硝酸反应，可用铁制容器盛装浓硝酸
B．焦炭具有还原性，可用于工业炼铁
C．SiO2硬度高，可用作半导体材料 D．Al2O3具有两性，可用作耐火材料
6．卡塔尔世界杯足球“逐梦之旅”内置的高速“芯片”主要成分之一是硅。已知硅元素和碳元素位于同一主族，下列说法正确的是
A．原子半径大小： B．酸性强弱：
C．非金属性强弱： D．稳定性强弱：
7．下列关于常见物质的应用，不正确的是
A．明矾可用作净水剂 B．小苏打可用于治疗胃酸过多
C．氧气可用作食品的保护气 D．单晶硅可用于制作电脑芯片
8．下列说法正确的是
A．是酸性氧化物，不与任何酸反应 B．氯气与过量铁粉反应生成
C．铝与溶液反应生成 D．常温下，氢气与氧气反应生成
9．在给定条件下，下列选项所示的物质间一步转化均能实现的是
A．
B．
C．
D．海水提取食盐后的
10．下列有关物质用途说法不正确的是
A．可用作烘焙食品的膨松剂 B．可用作半导体材料
C．可用作呼吸面具的供氧剂 D．可用于自来水的杀菌消毒
11．下列物质不与二氧化硅反应的是
A．烧碱 B．氢氟酸 C．硝酸 D．生石灰
12．下列物质中主要成分不是二氧化硅的是
A．干冰 B．水晶 C．玛瑙 D．硅石
13．关于二氧化硅，下列叙述不正确的是
A．水晶的主要成分是二氧化硅
B．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别
C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸
D．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应
二、填空题
14．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。试回答：(1)硅元素在元素周期表中位于第_______周期第_______族。
(2)下列属于晶体硅的用途的是_______(填序号)。
①半导体材料 ②制芯片 ③制太阳能电池 ④制光导纤维
(3)写出工业上制粗硅的化学方程式：____________________________。
15．SiO2的性质(1)SiO2与氢氟酸发生反应的方程式：_______；利用此性质，可以用氢氟酸在玻璃上刻画。所以不能用_______瓶盛装氢氟酸。
(2)SiO2与烧碱溶液发生反应的方程式：_______；所以盛装NaOH溶液的试剂瓶用_______塞而不用_______塞。
(3)SiO2与纯碱受热反应的方程式：_______________________________；
16．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)硅酸盐是广泛的建筑材料。传统的三种硅酸盐产品主要有_______、_______、_______。
(2)可用于制作计算机芯片和太阳能电池的是_______(填化学式，下同)，光导纤维的主要成分是_______。
(3)工业上常用来制备硅单质，该反应中还原剂是______。
(4)CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀，所以硅酸酸性_______碳酸。
(5)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。
(6)除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的_______
A．水 B．氢氧化钠溶液 C．盐酸 D．硫酸
17．研究或认识物质的化学性质一般可从以下几个方面入手(以SiO2为例)。
(1)从物质分类角度分析可能具有的通性，如酸性、碱性等。
SiO2属于_______(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。盛装NaOH等碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因为________(用离子方程式表示)。
(2)从核心元素化合价角度分析可能具有氧化性、还原性。
据SiO2中Si元素的价态可推知SiO2______(填字母序号)。
A．只有还原性 B．只有氧化性 C．既有还原性又有氧化性
工业上用石英砂和焦炭混合高温制取粗硅，用双线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目________。
(3)从其它角度认识物质可能具有的特性，SiO2能与氢氟酸(HF)反应，工业上常利用该反应刻蚀玻璃，反应的化学方程式为：_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】光纤是光导纤维的简写，可作为光传导工具。传输原理是“光的全反射”，主要原料是二氧化硅，故选B。
2．C
【详解】A．SiO2属于酸性氧化物，但能与氢氟酸反应，故A错误；
B．制造陶瓷的主要原料是黏土，故B错误；
C．制普通玻璃的原料主要成分是纯碱、石灰石和石英，故C正确；
D．由于这种材料能增加韧性，所以质地不会较脆，故D错误；
选C。
3．B
【详解】A．二氧化硅常温下不是气体，故A错误；
B．光导纤维的主要成分是二氧化硅，所以二氧化硅可用于制光导纤维，干冰升华时吸收能量，使空气中周围环境的温度降低，可用于人工降雨，故B正确；
C．二氧化氮不是酸性氧化物，故C错误；
D．二氧化硅不溶于水，不能与水反应生成相应的酸，故D错误；
故选B。
4．D
【详解】A．金刚石和石墨是同一元素的不同单质，二者互为同素异形体，A正确；
B．金刚石和石墨的组成元素均为碳元素，两者均为碳元素的单质，B正确；
C．石墨具有良好的导电性，常用于电极，C正确；
D．石墨与金刚石结构不同，石墨转化为金刚石生了新的物质，故石墨转化为金刚石属于化学反应，D错误；
故本题选D。
5．B
【详解】A．常温下铁在浓硝酸中钝化，可用铁制容器盛装浓硝酸，故A错误；
B．焦炭用于工业炼铁，利用焦炭具有还原性，故B正确；
C．Si用作半导体材料，故C错误；
D．Al2O3可用作耐火材料是因为Al2O3熔点高，故D错误；
选B。
6．A
【详解】A．Si有三个电子层，C有两个电子层，则原子半径Si>C，A正确；
B．Si的非金属性弱于C，则酸性H2SiO3C．同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则非金属性SiD．元素的非金属性越强，则其简单氢化物的稳定性越强，稳定性SiH4故答案选A。
7．C
【详解】A．明矾的水溶液中，铝离子水解产生具有吸附性的氢氧化铝胶体，可以净水，A正确；
B．碳酸氢钠碱性较弱，可以与盐酸反应，故可用于治疗胃酸过多，B正确；
C．氧气化学性质比较活泼，易使食品氧化变质，不可用作食品的保护气；氮气化学性质稳定，无毒，可用作食品的保护气，C错误；
D．单晶硅为优良的半导体材料，可用于制作电脑芯片，D正确；
故选C。
8．C
【详解】A．可以与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，A错误；
B．铁在氯气中燃烧，铁过量或不过量都生成，B错误；
C．铝与溶液反应生成氢气和，C正确；
D．常温下，氢气和氧气不发生反应，在点燃条件下化合生成水，D错误；
答案选C。
9．B
【详解】A．和氧气生成二氧化硫，二氧化硫和水生成亚硫酸，故A错误；
B．石英砂中二氧化硅和焦炭反应生成粗硅，粗硅和氯气生成四氯化硅气体，四氯化硅和氢气生成高纯硅，故B正确；
C．氨气催化氧化生成一氧化氮不是二氧化氮，故C错误；
D．母液加入石灰乳氢氧化钙生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁和盐酸生成氯化镁溶液，结晶得到氯化镁晶体电解生成镁单质，不是电解氯化镁溶液，故D错误；
故选B。
10．B
【详解】A．碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳，所以NaHCO3用作烘焙糕点膨松剂，故A正确；
B．SiO2对光有全反射功能，导光性良好，可用于制造光导纤维，晶体Si导电性介于导体与半导体之间，是良好的半导体材料，故B错误；
C．Na2O2与CO2反应生成氧气，所以可吸收CO2用作呼吸面具供氧剂，故C正确；
D．氯气与水反应生成次氯酸，所以氯气可用于自来水的杀菌消毒，真正起作用的是氯气与水反应生成的次氯酸，故D正确；
故选：B。
11．C
【详解】A．SiO2和烧碱反应生成硅酸钠和氢气，故A不选；
B．SiO2和氢氟酸反应生成SiF4和水，故B不选；
C．硝酸不与SiO2反应，故C不选；
D．SiO2和生石灰反应生成硅酸钙，故D不选；
故选C。
12．A
【详解】A．干冰为固体CO2，主要成分不是SiO2，选项A符合；
B．水晶主要成分是二氧化硅，选项B不符合；
C．石英中具有彩色环带或层状的称为玛瑙，主要成分是二氧化硅，选项C不符合；
D．硅石的主要成分为二氧化硅，选项D不符合；
答案选A。
13．D
【详解】A．水晶的主要成分为SiO2，A项正确；
B．CO2是由分子构成的，而SiO2是Si和O按1∶2组成的空间立体网状结构的晶体，二者物理性质差别较大，B项正确；
C．SiO2不溶于水，也不与水反应，C项正确；
D．SiO2可以与氢氟酸反应，D项错误；
故选D。
14．(1) 三 IV A
(2)①②③
(3)
【解析】(1)
硅元素是14号元素，在元素周期表中位于第三周期第IV A族，故答案为：三；IV A；
(2)
晶体硅可以用作为半导体材料、制芯片，利用半导体的光电效应可以制太阳能电池，利用二氧化硅晶体对光的全反射可以制光导纤维，但晶体硅对光没有全反射，所以不能制光导纤维，故答案为：①②③；
(3)
工业上制粗硅是利用二氧化硅和碳在高温反应中生成粗硅，化学反应方程式为：，故答案为：。
15．(1) 玻璃
(2) SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 橡胶 玻璃
(3)
【详解】（1）SiO2与氢氟酸发生反应的方程式：；利用此性质，可以用氢氟酸在玻璃上刻画。所以不能用玻璃瓶盛装氢氟酸；
（2）SiO2与烧碱溶液发生反应的方程式：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；所以盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞；
（3）SiO2与纯碱受热反应的方程式：。
16．(1) 陶瓷 玻璃 水泥
(2) Si SiO2
(3)C
(4)小于
(5) SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 氢氟酸
(6)C
【详解】（1）传统的三种硅酸盐产品主要有玻璃、陶瓷和水泥；
（2）Si是良好的半导体材料，可用于制作计算机芯片和太阳能电池，光导纤维的通信容量大、抗干扰性能好，传输的信号不易衰减，能有效提高通讯效率，其主要成分为SiO2；
（3）反应中碳元素化合价由0价升高到+2价，因此该反应的还原剂为C；
（4）CO2通入可溶性硅酸盐中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸与硅酸盐反应生成硅酸沉淀，依据强酸制弱酸的原理，说明碳酸的酸性比硅酸强；
（5）二氧化硅是酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，二氧化硅能与氢氟酸反应，氢氟酸常被用于刻蚀玻璃；
（6）A．二氧化硅和碳酸钙都不溶于水、且不与水反应，A错误；
B．二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应，碳酸钙不与氢氧化钠溶液反应，B错误；
C．二氧化硅与盐酸不反应，碳酸钙与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳，C正确；
D．二氧化硅不与硫酸反应，碳酸钙与硫酸反应生成微溶的硫酸钙，D错误；
答案选C。
17．(1) 酸性
(2) B
(3)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
【解析】(1)
SiO2能够与碱反应产生盐和水，因此属于酸性氧化物；
玻璃的成分中含有SiO2，玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应产生具有粘性的Na2SiO3，将试剂瓶与玻璃塞粘在一起，故不能使用玻璃塞，而应该使用橡胶塞，反应的离子方程式为：；
(2)
SiO2中Si元素化合价为+4价，是Si元素的最高化合价，只有氧化性，没有还原性，故合理选项是B；
在该反应中Si元素化合价由反应前SiO2中的+4价变为反应后Si单质的0价，化合价降低4价，得到电子4e-；C元素化合价由反应前C单质的0价变为反应后CO中的+2价，化合价升高2×2=4价，失去电子2×2e-，用双线桥法表示电子转移为：；
(3)
SiO2能够与氢氟酸(HF)发生反应产生SiF4、H2O，反应的化学方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
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