高中化学人教版2019必修第二册第一章化工生产中的重要非金属元素第三节无机非金属材料同步练习

高中化学人教版 2019 必修第一册第一章化工生产中的重要非金属元素第三 节无极非金属材料同步练习 一、单选题 1．现今手机等电子产品产业蓬勃发展，推动了高纯硅的生产与应用。工业上用“西门子法”。以硅石(SiO2) 为 原料制备冶金级高纯硅的工艺流程如下图所示。下列说法不正确的是 已知：SiHCl3 室温下为易挥发、易水解的无色液体。 A．“还原”过程需要在高温条件下，该反应的主要还原产物为 Si B．为最大程度节约成本，上述 生产工艺中能循环使用的物质只有 H2 C．为防止 SiHCl3 水解而损失、氢气爆炸，“氧化”、“分离”与“热解”的过程均需要在无水、无氧的条件下进 行 D．“氧化”过程反应的化学方程式为 Si+3HC1 200-300 C SiHCl3+H2 2．下列各组物质中，满足如图物质一步转化关系的选项是 X Y Z A Na NaOH NaHCO3 B Cu CuSO4 Cu(OH)2 C Al2O3 AlO2- Al(OH)3 D Si SiO2 H2SiO3 A．A B．B C．C D．D 3．下列关于硅酸的叙述，错误的是( ) A．硅酸是一种很弱的酸 B．硅酸的酸性比碳酸强 C．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅 D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得 4．下列试剂需要盛放在带橡胶塞的试剂瓶中的是( ) A．烧碱溶液 B．食盐水 C．氯化铝溶液 D．硫酸钠溶液 5．下列物质性质或反应在生活中的应用错误的是 A．合金具有优良性能，可用于制造新型金属材料 B．二氧化硫具有漂白性，常用来漂白织物 C．四氧化三铁俗称铁红，可用作红色油漆和外墙涂料 D．HF 与 SiO2 的反应可用作在玻璃器皿上刻蚀标记 6．下列试剂的保存方法不正确．．．的是 A．金属钠通常保存在石蜡油或煤油中 B．氢氧化钠溶液通常保存在带有橡皮塞的玻璃瓶中 C．新制氯水通常保存在棕色试剂瓶中 D．氢氟酸通常保存在玻璃瓶中 7．近年来，我国在探索太空、开发 5G，以及在抗击新冠肺炎等方面都取得了举世瞩目的成就这些成就都 与化学有着密切的联系。下列有关说法正确的是 A．用 75%的医用酒精杀死新型冠状病毒，是利用了酒精的强氧化性 B．大飞机 C919 采用了大量复合材料与铝锂合金，铝锂合金属于金属材料 C．5G 技术的应用离不开光缆，我国光缆线路总长度超过了三千万千米，光缆的主要成分是晶体硅 D．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷属于有机高分子材料 8．化学在生活中应用广泛,下列物质性质与对应用途错误的是 A．明矾易水解生成胶体，可用作净水剂 B．晶体硅熔点高硬度大，可用作芯片 C．NaClO 具有强氧化性，可作织物漂白剂 D．硅胶具有优良的吸附性，且无毒，可作袋装食品和瓶装药品的干燥剂 9．下列化学试剂的保存方法不正确的是 A．金属钠保存在煤油中 B．氯水保存在棕色瓶中 C．氢氟酸保存在塑料瓶中 D．NaOH 溶液保存在带玻璃塞的细口瓶中 10．硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着 主角。下面几种物质中含有硅单质的是 A．水晶镜片 B．玛瑙手镯 C．硅太阳能电池 D．石英光导纤维 11．随着工业 4.0 的到来，工业设备对芯片的需求越来越高，制造芯片所用的半导体材料是 A．二氧化硅 B．碳 C．铝 D．硅 12．硅在半导体材料中有重要的应用，工业上制取高纯硅的反应之一是 SiHCl3＋H2 1100℃ Si＋3HCl。该 反应属于 A．置换反应 B．复分解反应 C．化合反应 D．分解反应 13．高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一 种工艺流程示意图及主要反应如下： 下列说法正确的是 ( ) A．自然界中存在大量的单质硅 B．步骤电弧炉中的化学方程式为 SiO2＋C Si＋CO2↑ C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应 D．SiHCl3(沸点 33.0 ℃)中含有少量的 SiCl4(沸点 67.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯 SiHCl3 14．将足量的 CO2 通入下列溶液中，能产生沉淀的是 A．硅酸钠溶液 B．石灰水 C．氯化钡溶液 D．氯化钙溶液 15．下列关于硅及其化合物的叙述正确的是( ) A．硅酸浓度大时，则形成软而透明、胶冻状的硅酸凝胶，简称“硅胶”，硅胶是常用的干燥剂 B．陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品，它们是使用量最大的无机非金属材料 C．用硅酸钠饱和溶液浸泡的竹签晾干后燃烧更旺，因为硅酸钠可以作助燃剂 D．土壤胶粒表面积巨大且带正电，能与 NH + 4 、K+等数十种生物所需的营养离子相互作用，使土壤具有保 肥能力 二、多选题 16．以下说法中正确的是（ ） A．仅用试管、胶头滴管、溴水、KI 淀粉溶液就可比较 Br2 与 I2 的氧化性的强弱 B．制备粗硅的反应为 C＋SiO2 高温 Si＋CO2↑ C．SiO2 与 Al2O3 均能与强碱溶液反应，所以均为酸性氧化物 D．光导纤维的成分主要是 SiO2 17．化学与生产、生活等息息相关，下列说法中正确的是( ) A．“华为 P30 Pro”手机中麒麟芯片的主要成分是二氧化硅 B．赵孟頫诗句“纷纷灿烂如星陨，霍霍喧逐似火攻”。“灿烂美丽的烟花是某些金属的焰色反应，焰色反 应属于物理变化 C．我国自主研发的东方超环(人造太阳)使用的 2H、3H 与 1H 互为同素异形体 D．熔喷布是医用口罩最核心的材料，熔喷布主要以聚丙烯为主要原料，其结构简式为 18．有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是（ ） A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料 B．氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性，它不与任何无机酸反应 C．光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维 D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通信质量高，能防窃听 19．青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的 46 种化学品 之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22(OH)2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有 NO，下列说法 正确的是 （ ） A．青石棉是一种易燃品且易溶于水 B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O C．1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2 与足量的硝酸作用，至少需消耗 6L3mol/LHNO3 溶液 D．1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2 与足量氢氟酸作用，至少需消耗 5.5L2mol/LHF 溶液 20．下列物质的变化，能通过一步化学反应完成的是（ ） A．Al→Al(OH)3 B．Fe→FeCl2 C．SiO2→Na2SiO3 D．SiO2→H2SiO3 三、实验题 21．某同学设计如图装置，探究非金属性质变化规律． (1)已知硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸，呈白色．现有硝酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择 试剂并用如图装置证明 N、C、Si 的非金属性强弱顺序． ①A 中试剂为________；B 中试剂为__________________． ②C 中反应的离子方程式为________． ③该实验方案中明显不合理之处是________． (2)利用上图装置证明氯气的氧化性强于碘单质的氧化性． ①A 中装浓盐酸，B 中装入高锰酸钾粉末，C 中试剂为______________；． a．碘水 b．碘化钾溶液 c．碘的四氯化碳溶液 d．碘酸钾溶液 ②C 中反应的离子方程式为________． ③该实验装置有明显不足，改进的方法是________． (3)如果 C 中装氢硫酸(H2S 溶液)，A 中装浓盐酸，B 中装高锰酸钾粉末，反应开始后观察到的现象是 C 中产生淡黄色沉淀，C 中反应的化学方程式_________________，该实验________；(填“能”或“不能”)证明 氯的非金属性比硫强。 四、元素或物质推断题 22．短周期元素 X、Y、Z、M 的原子序数依次增大。元素 X 的一种高硬度单质是宝石， 2Y  电子层结构与 氖相同，Z 的质子数为偶数，室温下 M 单质为淡黄色固体，回答下列问题： (1)M 元素位于周期表中的第__________周期、__________族。 (2)Z 元素是_________，其在自然界中常见的二元化合物是__________。 (3)X 与 M 的单质在高温下反应的化学方程式为___________。 (4)四种元素中的__________可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为 ___________。 五、工业流程题 23．“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的 意义。请回答下列问题： (1)无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起 计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备： ①写出步骤 I 的化学方程式：_______。 ②步骤 II 经过冷凝得到的 SiHCl3(沸点为 33.0℃)中含有少量的 SiCl4(沸点为 57.6℃)和 HCl(沸点为-84.7℃)， 提纯 SiHCl3 的实验方法是_______，所用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、锥形瓶外还需要_______。 (2)磁性材料。这种黑色材料含有某种铁的氧化物，请写出该氧化物溶于稀硫酸溶液的化学方程式_______， 简述检验所得溶液中较低价态阳离子的实验操作方法_______。 (3)激光材料。我国是激光技术先进的国家，红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料。请用离子方程式来 证明它是一种两性氧化物：_______、_______。 (4)高分子材料。一种新型高效净水剂[Al Fe (OH)n Cl6-n]m 属于无机高分子材料，它广泛应用于生活用水和工 业污水的处理，其中铁元素的化合价为_______。 (5)合金材料。取等质量的两份某镁铝合金分别加入足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液中，产生的 H2 体积分别为 100mL、90mL 则该合金中镁，铝的质量之比为_______。 (6)消毒材料。棕黄色强刺激性气体 Cl2O 为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的 Cl2 与 Na2CO3 反应制取少量 Cl2O，补充完整并配平下列反应方程式：____。 _______Cl2＋_______Na2CO3＋_______=_______NaHCO3＋_______NaCl＋_______Cl2O 24．从铝土矿(主要成分是 Al2O3，含 SiO2、Fe2O3、MgO 等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下： 请回答下列问题： (1)滤液 D 与过量 CO2 反应的离子方程式为______________． (2)铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为____________、_________． (3)指出流程乙的一个缺点是___________． (4)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料 AlN 与一种中学常见气体 X．已知 每转移 6.02×1023 个电子，有 0.5mol 化合物 X 生成，此反应的化学方程式________． 参考答案 1．B2．C3．B4．A5．C6．D7．B8．B9．D10．C11．D12．A13．D14．A15．B16．AD17．BD18．CD19．BC20．BC 21．硝酸 碳酸钙 CO2+SiO32﹣+H2O＝H2SiO3↓+CO32﹣ 硝酸易挥发，硝酸进入 C 中与硅酸钠反应 生成硅酸 b 2I﹣+Cl2═I2+2Cl﹣ 增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置 Cl2+H2S═S↓+2HCl 能 22．三 ⅥA Si SiO2 2C+2S CS 高温 Mg 2 2Mg 2HCl MgCl= H   23．SiO2＋2C 高温 Si＋2CO↑ 蒸馏或分馏 蒸馏烧瓶和冷凝管 Fe3O4+4H2SO4 = FeSO4+Fe2(SO4)3 ＋4H2O 取少量该溶液于试管中，滴入几滴 KMnO4 溶液，溶液变浅，说明溶液中含有 Fe2＋或加入铁氰化 钾溶液出现蓝色沉淀，说明溶液中含有 Fe2＋ Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O Al2O3＋2OH-=2AlO - 2 ＋H2O ＋3 4：27 2Cl2＋2Na2CO3＋H2O=2NaHCO3＋2NaCl＋1Cl2O 24．AlO - 2 +CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO - 3 Al2O3+2OH-=2AlO - 2 +H2O SiO2+2OH-= SiO 2- 3 +H2O 产 品中有 SiO2 杂质 Al2O3+N2+3C 高温 2AlN+3CO