无机非金属材料(精练)-(人教版必修第二册)原卷版

5.3无机非金属材料【合格性测试】1．下列物质中，不含有硅酸盐的是()A．水玻璃 B．硅芯片C．黏土 D．普通水泥2．下列叙述中，正确的是()A．自然界中存在大量的单质硅B．水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应D．自然界中硅元素都存在于石英中3．下列叙述正确的是()A．Na2SiO3是硅酸盐，所以不溶于水B．电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐C．建筑工业常用水玻璃作黏合剂D．用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火4．下列说法正确的是()A．硅材料广泛应用于光纤通信B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应5．制取下列物质不需要用石灰石作原料的是()A．硅酸B．水泥C．玻璃D．生石灰6．根据陶瓷的生产原理，可以得出硅酸盐工业的一般特点是()①以含硅物质作为原料②主要产物是硅酸盐③反应条件是高温④反应原理是复杂的物理变化和化学变化A．只有①③ B．只有②③C．①②③④ D．只有③④7．下列关于SiO2和CO2的说法中不正确的是()A．CO2和SiO2都能与碱及碱性氧化物反应B．CO2和SiO2都能与水反应生成相应的酸C．CO2和SiO2都能与焦炭反应生成COD．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨8．开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是()A．石墨烯是新型无机非金属材料B．纳米材料属于胶体C．硅酸盐材料只含有非金属元素D．二氧化硅常用作光电转换材料9．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述中正确的是()A．汽车中小摆件“苹果花”的动力是以Si为原料制作的太阳能电池B．晶体硅主要用途是制造光导纤维C．硅是地壳中含量最多的元素D．硅的化学性质很稳定，因此硅在自然界中以游离态形式存在10．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)组成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______________。【等级性测试】11．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指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料B．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，具有极大的强度C．高温结构陶瓷材料具有耐高温、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都是硅酸盐12．化学在生产生活和科学研究中具有重要的作用。下列说法正确的是()①石英的主要成分是二氧化硅②三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料③太阳能电池的主要成分是硅，太阳能电池在生活中的应用有利于环保、节能④二氧化硅的熔点高，硬度大，所以可用来制造电子部件和光学器件⑤水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品A．①②③ B．②④⑤C．③④⑤ D．①②③④12．已知滑石粉的化学式为Mg3Si4O10(OH)2，色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是()A．滑石粉属于无机硅酸盐类物质B．滑石粉组成可表示为3MgO·4SiO2·H2OC．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性D．滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应13．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜。近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是()A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D．x等于614．下表各组物质中，满足如图所示一步转化关系的选项是()选项XYZACCOCO2BSiSiO2H2SiO3CNaNaOHNa2CO3DMgMgSO4Mg(OH)215．下列有关说法中错误的是()A．氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中B．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐C．灼烧NaOH固体时不能使用瓷坩埚，因为坩埚中的SiO2能与NaOH反应D．由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up17(高温))Si＋2CO↑16．铝硅合金具有熔点低、凝固时收缩率小等优点，适合铸造。现取试样10.0g，放在纯净氧气中完全燃烧，燃烧后的固体经称量发现比原来试样增重9.23g，由此计算硅铝合金中硅的质量分数约为()A．12.3%B．15.4%C．13.4%D．17.0%17．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅，同时得到一种可燃性气体；②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2)；③SiHCl3与过量的H2在1100℃的温度下反应制得纯硅，已知SiHCl3能与水剧烈反应，在空气中易自燃。(1)第一步制取粗硅反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________。(2)粗硅与HCl气体反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点－84.7℃)，提纯SiHCl3采用的方法为__________________________。(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅装置如图所示(加热和夹持装置略去)：①装置B中的试剂是________，装置C中的烧杯需要加热，目的是____________________。②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是________________________________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是__________________________________，装置D中发生反应的化学方程式是____________________________________________________。③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及______________________________________。18．硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是________。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有________________。(3)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技术路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：发生的主要反应电弧炉SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(1800～2000℃))Si＋2CO↑流化床反应器Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2还原炉SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1100℃))Si＋3HCl①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________；碳化硅又称________，其晶体结构与________相似。②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和________。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/℃235557.631.88.2－30.4－84.9－111.919．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅。②粗硅与干燥的Cl2反应制得SiCl4：Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(加热))SiCl4。③SiCl4被过量的H2在1000～1100℃时还原制得纯硅。某同学从资料中查知：SiCl4的熔点为－70℃，沸点为57.6℃，其在潮湿的空气中能与水发生反应而变质。该同学设计了以下制取纯硅的实验装置(热源及夹持装置略去)。请回答下列问题：(1)为使SiCl4从装置B中逸出与氢气混合，应采取的措施是_________________________________________。(2)盛放稀硫酸的仪器名称为________，装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________。(3)装置C能否采用普通玻璃