5-3-1-无机非金属材料高一化学下学期课后培优分级练(人教版2019必修第二册)(原卷版)

第五章化工生产中的重要非金属元素第三节无机非金属材料第1课时无机非金属材料培优第一阶——基础过关练1．（2022·贵州黔东南州下学期期末）我国是一个拥有五千年文化传承的文明古国，下列国宝级文物主要由硅酸盐制成的是选项ABCD文物名称《四羊方尊》国家博物馆《千里江山图》故宫博物院《青铜神树》三星堆博物馆陶兵马俑秦始皇博物馆2．（2022·山西大同下学期期中）石灰石是一种重要的工业原料，以下生产所用原料中，不需要石灰石的是A．生产玻璃 B．生产水泥C．生产生石灰 D．生产陶瓷3．（2022·安徽池州市贵池区下学期期中）下列说法中不正确的是A．动力电池和超轻海绵使用了石墨烯材料，该材料不是新型无机非金属材料B．传统硅酸盐材料包括陶瓷、水泥、普通玻璃C．氢氟酸可用于蚀刻普通玻璃D．北斗导航系统计算机的芯片材料是单质硅4．（2022·重庆主城区七校下学期期末）材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列说法正确的是A．二氧化硅广泛用于制备芯片和太阳能电池B．石墨烯、碳化硅陶瓷等属于新型无机非金属材料C．水泥、玻璃和水晶都是硅酸盐材料D．现代信息社会用于传递信号的光纤的主要成分为硅5．（2022·甘肃庆阳下学期期末）我国科学家制得了二氧化硅超分子纳米管，其微观结构如图所示。下列叙述错误的是A．二氧化硅属于酸性氧化物 B．二氧化硅超分子纳米管不与任何酸反应C．光导纤维的主要成分是二氧化硅 D．二氧化硅与碱的反应是非氧化还原反应6．（2022·云南保山昌宁县下学期期中）下列说法不正确的是A．陶瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成B．普通玻璃以纯碱、石灰和石英砂为原料，发生复杂的物理和化学变化制得C．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料D．向水泥中加入适量的石膏可以调节水泥硬化速率7．（2022·河南安阳下学期期末）半导体工业有“从沙滩到用户”的行话，此过程中涉及的反应之一为SiO2＋2Ceq\o(,\s\up7(高温))Si＋2CO↑。下列说法正确的是。A．该反应表明非金属性：C＞Si B．SiO2可用于制备光导纤维C．Si常用于制备芯片、玻璃纤维 D．利用该反应可得到高纯度的硅单质8．（2022·四川省遂宁市期末）纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是A．X可用作木材防火剂B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4H2SiO3↓＋Na2SO4C．步骤Ⅱ中的Y生成可用SiO2与水反应代替D．步骤Ⅲ若在实验室完成，一般在坩埚中进行9．（2022·云南楚雄州下学期期末）“龙芯一号”的问世填补了我国电脑芯片制造史上的一项空白。用硝酸与氢氟酸的混合液作制作芯片的刻蚀液，发生的反应为Si＋4HNO3＋6HFH2SiF6＋4NO2↑＋4H2O。下列有关叙述正确的是A．电脑芯片的主要成分为SiO2，SiO2具有良好的光学性能B．实验室中，可用玻璃仪器密封保存氢氟酸C．在该反应中，Si作还原剂，被氧化为H2SiF6D．该反应转移0.1mol电子时，生成2.24LNO210．（2022·福建三明市五县下学期期中）由二氧化硅制高纯硅的流程图如图所示，下列说法错误的是A．①②③均属于置换反应B．流程中X为CO、H2和HCl均可循环利用C．SiO2属于酸性氧化物，能与水反应生成硅酸(H2SiO3)D．高纯硅可用于制作光感电池、光导纤维的主要成分是SiO211．（2022·山西孝义下学期第一次月考）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐占地壳质量的90%以上。（1）高铁信息传输系统中使用光导纤维，制造光导纤维的主要原料是__________(填名称)。（2）下列物质的主要成份不属于硅酸盐的是___________(填字母)。A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰（3）实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞，是因为玻璃中含有___________(填化学式)，NaOH与其发生反应的化学方程式为_______________________________________。（4）用硅酸钠水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明硅酸钠可用作___________。培优第二阶——拓展培优练12．（2022·安徽黄山下学期期末）“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。从石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如下：下列说法中错误的是A．反应①②③均为置换反应B．SiO2可用来生产光导纤维和太阳能电池C．X为COD．流程中HCl和H2可以循环利用13．（2022·浙江杭州下学期期中）Ca3SiO5(可看作CaSiO3·2CaO)是硅酸盐水泥的主要成分之一，其相关性质的说法不正确的是A．具有吸水性，需要密封保存B．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4Cleq\o(,\s\up6(Δ))CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OC．能与CO2反应生成新盐D．与足量盐酸作用，所得固体产物为SiO214．（2022·河北张家口下学期期末）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域，工业上制备高纯硅的工艺流程如图所示：下列说法正确的是A．硅在自然界中主要以游离态形式存在B．电弧炉中发生的反应为SiO2＋Ceq\o(,\s\up7(高温))Si＋CO2↑C．在还原炉里发生的反应中，还原剂是SiHCl3D．含60kgSiO2的石英砂，理论上最多可制得28kg高纯硅15．（2022·河南禹州下学期期末）氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备的Si3N4操作流程如下(粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物)，有关叙述不正确的是A．“还原”反应中氧化产物为CO2B．“高温氮化”反应的化学方程式为：3Si＋2N2eq\o(,\s\up7(高温))Si3N4C．“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉D．“稀酸Y”可选用稀硝酸16．（2022·四川凉山州下学期期末）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地亮质量的90%以上。（1）下列物质不属于硅酸盐材料的是___________。A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰（2）SiO2是玻璃的主要成分之一，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）用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作___________。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是___________。A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚C．氧化铝坩埚D．铁坩埚（4）工业上常利用反应C＋SiO2eq\o(,\s\up7(高温))Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中氧化剂是________。（5）根据如图所示装置回答以下问题。若要用此装置证明酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质：①稀②稀盐酸③碳酸钙④Na2SiO3溶液⑤SiO2。试剂A与C分别为___________(填序号)；试管中发生反应的离子方程式为_______________________。有同学认为此实验不能说明酸性强弱，你认为原因是___________________________。17．（2022·河南信阳下学期期中）氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。不溶于酸(氢氟酸除外)，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种用工业硅(含少量铁、铜的单质及氧化物)和N2(含少量O2)合成氮化硅的工艺流程如下：（1）N2净化时，铜屑的作用是_______________________________。（2）X可能是_______(选填：“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”)。（3）如何证明氮化硅产品已用水洗干净？_______________________________________。（4）推测氮化硅可能有哪些用途：_______________(填字母)。a．制作切削刀具b．制作坩埚c．制作耐高温轴承d．用作建筑材料（5）工业上还可以采用化学气相沉积法制备氮化硅。在H2的环境中，使SiCl4与N2在高温下反应生成氮化硅沉积在石墨表面，该反应的化学方程式为___________________________。18．（2022·安徽池州市贵池区下学期期中）晶体硅是一种重要的非金属材料，有科学家认为硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”。（1）工业上生产纯硅的工艺流程如下：eq\x(石英砂)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(焦炭),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(粗硅)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(氯气),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(四氯化硅)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(氢气),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(纯硅)石英砂的主要成分是SiO2，在制备粗硅时，焦炭的作用是____________(填“氧化剂”或“还原剂”)；在该反应中，若消耗了3.0gSiO2，则转移电子的总数为_____________。（2）某实验室利用SiHCl3(沸点33.0℃)与过量H2在1000℃～1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。装置如图所示(热源及夹持装置略去)。①装置B中的试剂是___________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________