第09讲无机非金属材料（练）-2023年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）（原卷版）

第09讲无机非金属材料1．《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是()A．黏土是制砖瓦和水泥的主要原料B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化C．沙子的主要成分为硅酸盐D．泥坯烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦2.平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作了－20℃能发热4h的智能服饰；用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35m、重量仅为10kg的熊猫木偶，向世界展现了新时代的中国形象。下列说法中，不正确的是()A．石墨烯是能导热的金属材料B．铝合金是密度较小的金属材料C．碳纤维是耐低温的无机非金属材料D．新型材料种类多、用途广3．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。下列几种物质中含有硅单质的是()4．我国科学家合成的3nm长的管状碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)高、密度小eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(只有钢的\f(1,4)))、熔点高，化学稳定性好的特点，因此被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法中不正确的是()A．它是制造飞机的理想材料B．它的主要组成元素是碳元素C．它的结构与石墨相似D．碳纤维复合材料耐高温5．下列关于硅的说法不正确的是()A．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．用二氧化硅制取单质硅的反应中硅元素被氧化D．加热到一定温度时，硅能与氢气、氧气等非金属单质发生反应6．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①②B．②③C．①④D．③④7．化学与社会、生活、生产密切相关。下列关于物质应用的解释错误的是()A．液氢可用作“长征5号”火箭的燃料，因为液氢无毒无污染，且燃烧热值高B．高纯硅可用于制造光感电池，因为单质硅具有半导体性能，可将太阳能转化为电能C．二氧化硅可用于制造光导纤维，因为二氧化硅硬度大且是酸性氧化物D．钛被称为“第三金属”，钛合金可用于制造飞机的结构部件，因为钛合金强度高且耐腐蚀8．下列叙述正确的是()A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似B．因为CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂D．SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以SiO2属于两性氧化物9．科学家最近用金属钠还原CCl4和SiCl4制得一种一维SiC纳米棒，相关反应的化学方程式为8Na＋CCl4＋SiCl4eq\o(=,\s\up7(高温))SiC＋8NaCl。下列说法不正确的是()A．SiC和SiO2中Si元素的化合价相同B．上述反应中SiC既是氧化产物又是还原产物C．SiO2制备单质Si、单质Si制备SiCl4均涉及氧化还原反应D．一维SiC纳米棒比表面积大，对微小粒子有较强的吸附能力10．世博会中国馆——“东方之冠”由钢筋、混凝土、7000多块铝板和1200多块玻璃等建成。(1)铝板易被烧碱腐蚀，玻璃易被氢氟酸腐蚀，原因分别为：___________________________、________________________________________________________(用化学方程式表示)。(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是____________________。制备普通玻璃的主要反应方程式为________________________________(任写一个)。(3)石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是________________(填化学式)。(4)要将NaOH高温熔化，下列坩埚中可选用的是________(填字母)。A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚1．下列叙述正确的是()A．红宝石、珍珠、水晶、钻石等装饰的主要成分都是硅酸盐B．硅酸钠的水溶液俗名为水玻璃，可用于制备硅胶和木材防火剂C．制造玻璃是复杂的物理过程，玻璃的组成不同，性能不同D．金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应2．下列关于无机非金属材料的说法不正确的是()A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料B．新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分不同3．下列有关物质性质与用途对应关系不正确的是()A．NaHCO3能与碱反应，可用作焙制糕点的膨松剂B．CaO能与SO2反应，可作为工业废气处理时的脱硫剂C．硅的导电性介于导体和绝缘体之间，可用于制造计算机硅芯片D．饱和氯水既有酸性又有漂白性，加入适量NaHCO3固体，其漂白性增强4．由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列判断中错误的是()A．①②③反应中均为氧化还原反应B．H2和HCl均可循环利用C．SiO2是一种坚硬难熔的固体D．SiHCl3摩尔质量为135.5g5．下列关于二氧化硅的说法正确的是()A．二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸B．二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆C．二氧化硅能与碳酸钠固体在高温时发生反应D．用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24L气体(标准状况)时，得到2.8g硅6．科技的进步为二氧化碳资源化利用提供了广阔的前景。下列说法错误的是()A．CO2是自然界碳循环中的重要物质B．CO2加氢转化为乙烯，CO2被还原C．CO2电催化时，在阳极转化为燃料D．CO2与环氧丙烷可合成可降解塑料7.高纯度晶体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”。可以按下列方法制备：SiO2eq\o(→,\s\up11(①C),\s\do4(高温))Si(粗)eq\o(→,\s\up11(②HCl),\s\do4(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up11(③过量H2),\s\do4(1100℃))Si(纯)下列说法不正确的是()A．步骤①的化学方程式为SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋CO2↑B．步骤①中每生成1molSi，转移4mol电子C．高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料D．SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6℃)，通过蒸馏可提纯SiHCl38．水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工艺流程：下列说法正确的是()A．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值B．操作A与操作B完全相同C．该流程中硅元素的化合价发生改变D．反应器中发生的反应为氧化还原反应9.从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下：①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si(粗)＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高温))Si(纯)＋4HCl关于上述反应的叙述不正确的是()A．①③是置换反应，②是化合反应B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C．任一反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子D．高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅10．高纯硅是制作光伏电池的关键材料，如图是一种生产高纯硅的工艺流程示意图：已知：①流化床反应器内的主反应：Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(250～300℃))SiHCl3＋H2；②还原炉内的主反应：SiHCl3＋H2eq\o(→,\s\up7(1100～1200℃))Si＋3HCl；③SiHCl3极易水解：SiHCl3＋3H2O=H2SiO3＋H2↑＋3HCl↑。回答下列问题：(1)石英砂的主要成分为SiO2，SiO2是一种酸性氧化物，能与烧碱反应生成盐和水，下列物质中也能与烧碱反应生成盐和水的是__________(填字母)。A．Al B．Al2O3C．CuO D．NaHCO3SiO2能在一种常见的酸中溶解，生成一种气态含硅物质，这种酸的电子式为_____________。(2)电弧炉中生成粗硅，反应的化学方程式为________________________________________。若电弧炉中焦炭过量，还会有SiC生成，石英砂和焦炭生成SiC的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为______________。(3)整个操作流程都需隔绝空气，原因是______________________________(答出两条即可)。(4)流化床反应器中除SiHCl3外，还可能发生副反应，生成其他含硅化合物(如SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等)，可以用分馏的方法加以分离，该操作方法的理论依据是__________________。(5)上述操作流程中可以循环利用的物质是_______________________________________。1．(2020·浙江7月选考)Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是()A．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OB．具有吸水性，需要密封保存C．能与SO2反应生成新盐D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO22．(2019·全国Ⅰ卷)陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是()A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点3.（2019·新课标Ⅰ）陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点4.(2018·江苏卷)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是()A．光合作用 B．自然降雨C．化石燃料的燃烧 D．碳酸盐的沉积5.(2017·北京卷)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：下列说法不正确的是()A．反应①的产物中含有水B．反应②中只有碳碳键形成C．汽油主要是C5～C11的烃类混合物D．图中a的名称是2­甲基丁烷6.（2017·全国卷Ⅱ）水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回答下列问题：(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是______________________