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5.3无机非金属材料同步练习题
一、单选题
1．化学与人类生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是（ ）
A．驰援武汉首次使用我国自主研发大飞机“运20”的机身材料采用了大量低密度、高强度的铝锂合金
B．疫情期间，“网课”成了我们的主要学习方式，网络光缆的主要成分是晶体硅
C．李白的《黄鹤楼送孟浩然之广陵》中“故人西辞黄鹤楼,烟花三月下扬州”，”烟花”不是焰色反应
D．“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”“红泥”是因其含有氧化铁
2．硅酸盐材料是传统的无机非金属材料。下面有关硅酸盐材料的说法正确的是
A．普通玻璃的主要成分是纯碱、石灰石和石英
B．制造水泥的主要原料是石灰石和黏土
C．高纯度的硅广泛用于制造光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”
D．陶器比瓷器的结构致密，几乎不吸水
3．“中国名片”“中国制造”中航天、军事、天文、医学等领域的发展受到世界瞩目，它们与化学有着密切的联系。下列说法正确的是
A．“歼－20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
B．港珠澳大桥路面使用到的沥青可以通过石油分馏得到
C．“玉兔二号”月球车的帆板太阳能电池的材料是二氧化硅
D．抗击“新型冠状病毒”过程中用到的“84”消毒液的有效成分是Ca(ClO)2
4．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．铜与浓硝酸反应的离子方程式：Cu+4H++2=Cu2++2H2O+2NO2↑
B．将少量SO2通入冷氨水中：SO2+NH3·H2O=+
C．向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸的离子方程式：Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+
D．向NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液并加热：+OH-=NH3↑+H2O
5．过量的CO2通入下列溶液中，最终出现浑浊的是( )
A．氯化钙溶液 B．石灰水
C．饱和亚硫酸钠溶液 D．水玻璃
6．下列说法不正确的是
A．金属钠与水反应剧烈，反应后溶液呈碱性
B．铁与水蒸气在高温下反应生成磁性氧化铁
C．硫能与铜加热条件下反应生成黑色硫化铜
D．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料制得
7．“一名石生，一名羊起石，云母根也……”中提到的云母主要成分的化学式可写为，下列说法错误的是
A．云母难溶于水 B．均属于两性氧化物
C．云母属于无机非金属材料 D．云母具有绝缘性能
8．以下涉及的物质转化关系，不能实现一步转化的是
A．Na→Na2O→NaOH B．Si→SiO2→H2SiO3
C．HCl→Cl2→Ca(ClO)2 D．Al→Al2O3→NaAlO2
9．下列说法不正确的是
A．单晶硅是重要的半导体材料，可用于制造芯片
B．铜能与氯化铁溶液反应，该反应可以用于制作印刷电路板
C．工业炼铁用到的原料有铁矿石、焦炭、空气和生石灰
D．木材、纺织品浸过水玻璃后，具有防腐性能且不易燃烧
10．如图W、X、Y、Z为四种物质，若箭头表示能一步转化的常见反应，其中常温下能实现图示转化关系的是
选项 W X Y Z
A N2 NO2 NO HNO3
B Na Na2O2 NaOH NaCl
C Si SiO2 . Na2SiO3 H2SiO3
D Al AlCl3 NaAlO2 Al2(SO4)3
A．A B．B C．C D．D
11．“得芯者得天下”，华为麒麟芯片的制备要用到高纯硅，如图是由二氧化硅制备高纯硅的流程：
下列有关说法，错误的是
A．反应①中焦炭作氧化剂 B．②③都是置换反应
C．流程中H2和HCl均可循环利用 D．Si是制造太阳能电池的材料
12．下列有关硅及硅的化合物的叙述中，正确的是
A．硅是光导纤维的主要成分
B．硅是构成岩石与许多矿物的基本元素
C．SiO2是酸性氧化物，不与任何酸发生反应
D．可以通过SiO2一步制得硅酸
13．下列有关硅的叙述中，正确的是
A．工业上通常以SiO2为原料，用氧化剂与其反应制备单质硅
B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一 位
C．硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在
D．硅在电子工业中，是重要的半导体材料
14．下列实验操作对应的实验现象及结论均正确的是
实验操作 实验现象 结论
A 用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色试验 火焰呈黄色 该溶液一定为钠盐溶液
B 向溶液X中滴加稀盐酸酸化的溶液 出现白色沉淀 溶液X中一定含有
C 向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和，振荡、静置 溶液分层，下层呈紫红色 氧化性：
D 向溶液中通入 产生白色胶状固体 碳酸酸性强于硅酸
A．A B．B C．C D．D
15．下列物质的使用不涉及化学变化的是
A．氯化铁溶液做铜电路板的刻蚀剂 B．液氮用作制冷剂
C．氢氟酸刻蚀玻璃 D．生石灰作干燥剂
二、填空题
16．月球含有H、He、N、O、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。
(1)NaH中氢元素的化合价为___；NaH的摩尔质量为___。
(2)MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。
①月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，用NaOH溶液除去SiO2的化学方程式为___。
②MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2，尾气中的氯气可用足量的NaOH溶液完全吸收，写出该反应的离子方程式___。
17．利用地壳中含某主要元素的物质作原料，生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：
(1)计算机芯片的主要成分是_______。
(2)光导纤维的主要成分是_______，其遇到强碱易被腐蚀，请写出该物质与氢氧化钠反应的化学方程式：_______。
(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是_______。
(4)常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体的物质是_______。
三、实验题
18．二氯二氢硅(SiH2Cl2)常作于外延法工艺中重要的硅源。易燃、有毒,与水接触易水解，沸点8.2℃。在铜催化作用下，HCl 与硅在250-260℃反应可以制得SiH2Cl2.
(1)利用浓硫酸、浓盐酸为原料，选用A 装置制取HCl，利用了浓硫酸的_______性。
(2)D 装置中生成 二氯二氢硅的化学方程式为___________________。
(3)按照气体从左到右方向，制取SiH2Cl2的装置连接次序为a→___→___→f→g→___→___→____→_____(填仪器接口的字母,其中装置C 用到2 次).其中装置B 的作用是____；前面装置C 中装的药品为______，后面装置C的作用为____________。
(4)新的制取SiH2Cl2方法是: 往硅粉中先通入Cl2在300-350℃反应生成SiCl4，然后再与HCl 在250-260℃反应，可以大大提高产率。如果通入气体次序相反，产率会降低，其原因是__________(用化学方程式表示).
四、元素或物质推断题
19．硅单质化学性质不活泼，但常温下能与强碱溶液反应，下面几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：
(1)写出图示反应的几种物质的化学式：
B____________，C____________，D________________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
①B→A：_________________________________________________；
②B→E：______________________________________________________。
(3)写出下列溶液中反应的离子方程式：
D→C：___________________________________________________。
【参考答案】
一、单选题
1．B
解析：A．铝锂合金的强度高、密度小，可用作大飞机“运20”的机身材料，A正确；
B．疫情期间，“网课”成了我们的主要学习方式，网络光缆的主要成分是二氧化硅，B错误；
C．李白的《黄鹤楼送孟浩然之广陵》中“故人西辞黄鹤楼,烟花三月下扬州”，意思是在这柳絮如烟、繁花似锦的阳春三月去扬州远游，“烟花”不是焰色反应，焰色反应是某些金属元素的物理性质，C正确；
D．“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，氧化铁是红棕色，因此“红泥”是因其含有氧化铁，D正确。
答案选B。
2．B
解析：A．制造普通玻璃的原料是：纯碱、石灰石和石英；普通玻璃的主要组成为Na2O CaO 6SiO2），故A错误；
B．生产水泥的主要原料是石灰石、黏土和辅助原料石膏，故B正确；
C．高纯度的硅广泛用于制造半导体，光导纤维的主要成分是二氧化硅，光导纤维遇强碱反应生成硅酸钠和水，因此会“断路”，故C错误；
D．瓷器的结构致密，几乎不吸水，故D错误。
故选B。
3．B
解析：A．碳纤维是单质，是一种新型无机非金属材料，故A错误；
B．石油分馏是根据物质沸点不同，蒸馏得到汽油、煤油、柴油等物质，沥青沸点高，经过蒸馏可以得到，故B正确；
C．二氧化硅是光导纤维的成分，而太阳能电池的材料是硅，故C错误；
D．“84”消毒液的有效成分是NaClO, 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，故D错误。
故答案为：B
4．A
解析：A．Cu与浓硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO2、H2O，该反应的离子方程式为：Cu+4H++2=Cu2++2H2O+2NO2↑，A正确；
B．将少量SO2通入冷氨水中反应产生(NH4)2SO3、H2O，：SO2+2NH3·H2O=+2+H2O，B错误；
C．向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸，反应产生H2SiO3沉淀和NaCl，反应的离子方程式：+2H+=H2SiO3↓，C错误；
D．NH4HCO3溶液中加过量的NaOH加热，反应产生NH3、H2O、Na2CO3，反应的离子方程式为：NH4+++2OH-NH3↑+2H2O+，D错误；
故合理选项是A。
5．D
解析：A.盐酸的酸性强于碳酸，所以二氧化碳与氯化钙溶液不反应,不会产生沉淀,故A错误；
B.足量二氧化碳与氢氧化钙反应生成可溶性碳酸氢钙,不会产生沉淀,故B错误；
C.亚硫酸的酸性强于碳酸，因此饱和亚硫酸钠溶液与二氧化碳不反应，故C错误；
D.碳酸的酸性强于硅酸,故二氧化碳能和硅酸钠反应生成硅酸沉淀,溶液变浑浊,故D正确；
正确选项D。
6．C
解析：A．金属钠与水反应剧烈，反应生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，故A正确；
B．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁俗称磁性氧化铁，故B正确；
C．硫的氧化性较弱，能与铜加热条件下反应生成硫化亚铜，故C错误；
D．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料，在玻璃熔炉中高温熔炼制得，故D正确。
故选C。
7．B
解析：A．云母是一中矿石，难溶于水，故A正确；
B．只能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，故B错误；
C．云母属于硅酸盐类，属于传统无机非金属材料，故C正确；
D．云母属于硅酸盐，不存在自由移动带电粒子，不导电，具有绝缘性能，故D正确；
故选：B。
8．B
解析：A．钠与氧气常温下反应生成氧化钠，氧化钠与水反应生成NaOH，A不符合题意；
B．SiO2不能与水反应，无法一步转化为H2SiO3，B符合题意；
C．浓HCl与二氧化锰共热可以生成氯气，氯气与氢氧化钙溶液反应可以得到Ca(ClO)2，C不符合题意；
D．铝与氧气反应生成氧化铝，氧化铝与NaOH溶液反应生成NaAlO2，D不符合题意；
综上所述答案为B。
9．C
解析：A. 单晶硅是重要的半导体材料，可用于制造芯片，故A正确；
B. 铜能与氯化铁溶液反应： ，可以用于制作印刷电路板，故B正确；
C. 工业炼铁用到的原料有铁矿石、焦炭、空气和石灰石，故C错误；
D. 水玻璃为硅酸钠的水溶液，可用于防火材料，木材、纺织品浸过水玻璃后，具有防腐性能且不易燃烧，故D正确。
故答案选：C。
10．D
解析：A．N2和O2一步反应只生成NO，不能直接生成NO2，不能实现常温下图示转化关系，故A不符合题意；
B．Na在氧气中燃烧生成Na2O2，常温下Na与水反应生成NaOH，Na与盐酸反应最终生成NaCl，但NaCl不能一步反应生成Na2O2，不能实现常温下图示转化关系，故B不符合题意；
C．Si不能一步反应生成H2SiO3，不能实现常温下图示转化关系，故C不符合题意；
D．常温下，Al和盐酸反应生成AlCl3，Al和氢氧化钠反应生成NaAlO2，Al与硫酸反应生成Al2(SO4)3，AlCl3与足量的氢氧化钠反应生成NaAlO2，NaAlO2与足量的硫酸反应生成Al2(SO4)3，Al2(SO4)3与BaCl2反应生成AlCl3和BaSO4沉淀，常温下能实现图示转化关系，故D符合题意；
答案选D。
11．A
解析：A. 反应①中焦炭转变为CO，化合价升高，发生氧化反应，故作还原剂，A错误；
B. ②③都是一种化合物和一种单质反应，生成一种新的化合物和新的单质，故均为置换反应，B正确；
C. 流程②中氢气生成、流程③中氢气消耗，故流程中H2可循环使用，流程③中氯化氢生成、流程②中氯化氢消耗，故HCl可循环利用，C正确；
D. 硅是良好的半导体，Si是制造芯片、太阳能电池的材料，D正确；
答案选A。
12．B
解析：A.光导纤维的主要成分是二氧化硅，故A错误；
B.硅是亲氧元素，岩石与许多矿物的基本元素中含有Si元素，故B正确；
C.SiO2是酸性氧化物，但可与氢氟酸发生反应，故C错误；
D.二氧化硅不溶于水，不能通过SiO2一步制得硅酸，故D错误。
答案选B。
13．D
解析：A. 工业上通常以SiO2为原料，用焦炭作还原剂与其反应制备单质硅，A不正确；
B. 硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，B不正确；
C. 硅的化学性质不活泼，但在自然界中不能以游离态存在，C不正确；
D. 硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料，D正确。
答案选D。
14．D
解析：A．用洁净铂丝蘸取氢氧化钠溶液进行焰色试验，火焰也呈黄色，则火焰呈黄色不能说明该溶液一定为钠盐溶液，故A错误；
B．若溶液中含有银离子或亚硫酸根离子，也能与稀盐酸酸化的硝酸钡溶液反应生成氯化银或硫酸钡沉淀，则溶液中出现白色沉淀不能说明溶液中一定含有硫酸根离子，故B错误；
C．向溴化钾、碘化钾混合溶液中依次加入少量氯水和四氯化碳，振荡、静置，溶液分层，下层呈紫红色只能说明氯气的氧化性强于碘，不能比较溴与碘的氧化性强弱，故C错误；
D．向硅酸钠溶液中通入二氧化碳产生白色胶状固体说明二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀和碳酸氢钠，证明碳酸酸性强于硅酸，故D正确；
故选D。
15．B
解析：A．氯化铁溶液做铜电路板的刻蚀剂是铁离子和铜生成亚铁离子和铜离子，发生的是化学变化，A错误；
B．液氨沸点低，气化时吸收大量的热，使环境的温度降低，因此可以用作制冷剂，由于在变化过程中没有产生新的物质，因此是物理变化，B正确；
C．氢氟酸刻蚀玻璃生成四氟化硅和水，发生的是化学变化，C错误；
D．生石灰可以和水反应产生Ca(OH)2，产生了新的物质，是化学变化，D错误。
答案选B。
二、填空题
16． -1 24g/mol SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
解析：(1)NaH中Na是+1价，则氢元素的化合价为－1价；NaH的相对分子质量是24，其摩尔质量为24g/mol。
(2)①氢氧化钠溶液和SiO2反应生成硅酸钠和水，则用NaOH溶液除去SiO2的化学方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
②氯气和NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，该反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
17．(1)硅(或或单晶硅)
(2) 二氧化硅(或)
(3)硅(或)
(4)硅胶
解析：（1）晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，正是由于这一性质且它的来源极其丰富，硅成为信息技术的关键材料，计算机芯片的主要成分是硅(或Si或单晶硅)，硅芯片的使用使计算机的体积大大缩小。
（2）二氧化硅(或SiO2)是制成的光导纤维的基本材料，其传导光的能力非常强，抗干扰能力强，是一种非常好的通信材料；其与反应的化学方程式为。
（3）目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是硅(或Si)，其是人类将太阳能转化为电能的常用材料，主要利用其半导体性能，太阳能电池是极有发展前景的新型能源。
（4）硅胶多孔，吸附能力强，常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体。
三、实验题
18．(1)吸水
(2)Si+2HClSiH2Cl2
(3) d e b c d e 收集 SiH2Cl2 无水 CaCl2 除去多余 HCl，以免污染环境，同时吸收空气中的水，以免与 SiH2Cl2 反应
(4)SiH2Cl2+2Cl2SiCl4+2HCl
【分析】本实验的目的是制备制得SiH2Cl2，首先在装置A中利用浓硫酸和浓盐酸制取HCl气体，经装置C中干燥剂(无水氯化钙、P2O5等不和HCl反应的干燥剂)，之后通入D装置中，在铜催化作用下，HCl与硅在250-260℃制取SiH2Cl2，SiH2Cl2的沸点较低，所以实验中制得的SiH2Cl2为气体，在装置B中冷凝收集，且SiH2Cl2易水解，所以在收集装置后边需再加一个C装置进行干燥，同时吸收尾气。
解析：（1）浓硫酸有吸水性，使浓盐酸更易挥发出HCl，故答案为吸水；
（2）D装置中，在铜催化作用下，HCl与硅在250-260℃制取SiH2Cl2，根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为Si+2HClSiH2Cl2。
（3）A装置制取HCl，连接C装置干燥，为a-d-e，从f进入D中反应，SiH2Cl2从g处挥发，在B装置中收集，SiH2Cl2密度比空气大，导气管应长进短出，为防止空气中的水进入B中，则应在B后接干燥管，所以连接顺序为adefgbcde；装置B 的作用为收集 SiH2Cl2；前面装置C 是干燥氯化氢气体，故应选酸性P2O5或中性CaCl2干燥剂，后面装置C可以除去多余 HCl，以免污染环境，同时吸收空气中的水，以免与 SiH2Cl2 反应；
（4）如果通入气体次序相反，会造成SiH2Cl2与Cl2反应，SiH2Cl2+2Cl2SiCl4+2HCl，产率降低。
四、元素或物质推断题
19． SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 SiO2＋2CSi＋2CO↑ CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ SiO＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋CO（或SiO＋2H2O＋2CO2===H2SiO3↓＋2HCO3-）
解析：B与碳混合强热生成A，A与氢氧化钠溶液反应生成D，则A为Si，B为SiO2，结合转化关系可知D为Na2SiO3，C为H2SiO3，E为CaSiO3，则
（1）根据以上分析可知B、C、D的化学式分别是SiO2、H2SiO3、Na2SiO3。（2）①B→A的方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑；②B→E的方程式为CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。（3）D→C的离子方程式为SiO32－＋H2O＋CO2＝H2SiO3↓＋CO32－或SiO32－＋2H2O＋2CO2＝H2SiO3↓＋2HCO3-。

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