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5.3.无机非金属材料巩固练习
一、单选题
1．化学与生活、生产、科技密切相关。下列叙述错误的是
A．2B铅笔芯的主要成分为 B．可用于自来水消毒
C．用于制造耐高温材料 D．高纯硅可用于制造芯片
2．下列物质属于纯净物的是
A．赤铁矿 B．普通玻璃 C．漂白粉 D．液氯
3．下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是
A．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆
B．炭具有还原性，一定条件下能将二氧化硅还原为硅
C．BaCO3、BaSO4都难溶于水，均可用做钡餐
D．Al2O3具有很高的熔点，可用于制造熔融烧碱的坩埚
4．下列有关物质的性质与用途对应且正确的是
选项 性质 用途
A 胶体的胶粒带电 “血液透析”和“静电除尘”
B 纳米铁粉具有较强的还原性 高效地去除污水中的重金属离子
C 二氧化硅熔点高 用作光导纤维
D 二氧化硫具有还原性 用于纸浆漂白
5．党的二十大报告提出，坚决打赢关键核心技术攻坚战。制造5G芯片的氮化铝属于
A．传统无机非金属材料 B．金属材料 C．新型塑料 D．新型无机非金属材料
6．物质间的转化需要考虑反应实质、条件以及物质的用量，下列物质转化在给定条件下能实现的是
①SiSiO2H2SiO3
②SSO2H2SO4
③CCO2Na2CO3
④NaCl溶液NaCl晶体Na
⑤NaNa2ONaOH
A．①②③ B．②③ C．①④⑤ D．②④⑤
7．下列物质按照纯净物、混合物、电解质和非电解质顺序排列的是
A．盐酸、水煤气、醋酸、干冰 B．冰醋酸、福尔马林、硫酸钠、乙醇
C．氯水、水玻璃、苛性钾、石灰石 D．胆矾、漂白粉、氯化钾、氯气
8．玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上进行刻蚀，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是
A．烧碱 B．纯碱 C．氢氟酸 D．盐酸
9．下列说法不正确的是
A．明矾溶于水可形成胶体，有净水作用 B．二氧化硅可用来制造光导纤维
C．氢氧化铝可用于中和过多的胃酸 D．活性炭具有除异味和杀菌作用
10．下列有关物质的应用错误的是
A．水玻璃可作为木材防火剂 B．苯甲酸及其钠盐可用作防腐剂
C．NH4Cl可用作电焊除锈剂 D．甲醛和石膏都不可用作食品添加剂
11．氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，下列说法正确的是
A．硅通常直接用作光导纤维的通信材料 B．氮化硅的摩尔质量：42
C．原子半径： D．硅在元素周期表中的位置为第三周期第VIA族
12．下列有关试剂的保存方法，正确的是
A．硝酸应保存在无色的试剂瓶中
B．新制氯水通常保存在无色试剂瓶中
C．氢氧化钙溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶中
D．氢氟酸保存在塑料瓶中
13．想一想，为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起，然后从以下所给的4个词中选出一个与它们同类的物质
A．光导纤维 B．有机陶瓷
C．人造纤维 D．砖瓦
14．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．SSO3H2SO4
B．FeFeSH2S
C．N2NH3Na2CO3
D．H2SiO3SiO2SiCl4
15．下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是
A．向Ca(ClO)2溶液中通入CO2至过量
B．向Na2SiO3溶液中滴加盐酸溶液至过量
C．向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸
D．向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀盐酸
16．实验室中下列做法正确的是
A．用煤油保存金属锂 B．用干燥器干燥受潮的硫酸铜
C．用铁坩埚加热熔融NaOH固体 D．用pH试纸测FeCl3溶液的pH值
17．下列说法不正确的是
A．单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料
B．医用酒精的浓度通常是95%
C．可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
D．光导纤维是新型无机非金属材料
18．实验室存放试剂的方法正确的是
A．氢氧化钠溶液保存在磨口玻璃试剂瓶中 B．少量金属钠保存在煤油中
C．氯水保存在无色试剂瓶中 D．氢氟酸存放在磨口玻璃试剂瓶中
19．下列离子方程式书写不正确的是（ ）
A．向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化碳：CO2＋OH－=HCO3-
B．单质硅与氢氟酸反应：Si＋4HF=2H2↑＋SiF4↑
C．石英砂与烧碱反应：SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O
D．向Ba(NO3)2溶液中通入二氧化碳：Ba2＋＋CO2＋H2O=BaCO3↓＋2H＋
20．下列材料可能是用玻璃钢制作的是(　　)
①棉纱　②玻璃　③钢材　④滑梯　⑤游乐车　⑥餐桌椅
A．①②③
B．①②④
C．③④⑤
D．④⑤⑥
21．下列关于硅元素的叙述错误的是
A．晶体硅可用于制作光导纤维
B．硅在周期表中位于第三周期第IVA族
C．使用量最大的无机非金属材料—陶瓷、玻璃、水泥，属于硅酸盐产品.
D．石英、玛瑙的主要成分是二氧化硅
22．碳、硅的单质及其化合物在人类进步和社会发展中发挥了重要作用。下列叙述错误的是。
A．碳和硅元素在自然界主要以游离态存在
B．在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体的结构
C．富勒烯、碳纳米管、石墨烯均属于无机非金属材料
D．高温下，能分别与C、、发生反应
23．硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是
A．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐
B．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂
C．某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2O·Al2O3·6SiO2表示
D．高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池
24．下列关于二氧化硅的说法正确的是
A．在SiO2中，每个硅原子结合2个氧原子
B．二氧化硅溶于氢氟酸，故二氧化硅是碱性氧化物
C．实验室用带有玻璃塞的试剂瓶盛放氢氧化钠溶液
D．二氧化硅是水晶、玛瑙的成分
25．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A．NaCl(aq)NaHCO3 Na2CO3
B．SiO2 Na2SiO3 H2SiO3
C．NH3NO2HNO3
D．SO2CaSO3CaSO4
二、填空题
26．1869年俄国科学家门捷列夫绘制出了第一张元素周期表，成为化学史上的里程碑之一，且大大地促进了化学学科的快速发展。下表是现代元素周期表的一部分，请据表回答下列问题：
(1)元素③的名称是 ，金属性最强的元素是 (填元素符号)。
(2)①②⑤三种元素原子半径由大到小的顺序为 (填序号)。
(3)元素⑦的单质的一种用途是 (填写“制造玻璃”或“制造计算机芯片”)。
(4)元素⑧⑨⑩最高价氧化物的水化物中酸性最强的是 (填化学式)。
27．I.氮及其化合物之间可以相互转化，请按照要求回答下列问题：
(1)下列有关NO和NO2的描述正确的是 (填标号)。
a.均为无色气体 b.均为大气污染物 c.可用排水集气法收集NO
(2)写出二氧化氮与水反应的化学方程式 ，其中被氧化的N与被还原的N的物质的量之比为 。
II.合成与开发大量自然界并不存在的新物质、新材料，并为人类服务是现代化学的重要任务。请结合所学知识回答下列问题：
(3)制备光导纤维的基本原料是 ；工业上可用沙滩上沙粒的主要成分与纯碱在高温下反应制备Na2SiO3，该反应的化学方程式为 。
(4)氯气溶于水能杀菌消毒，在新制氯水中滴入紫色石蕊试液的现象是 ，该现象说明氯水中含有(填化学式) 。
28．除去下列粉末中的杂质(括号内为杂质)，将选用的试剂填在横线上。
(1) ；
(2) ；
(3)NaCl() ；
(4)CuO(SiO2) ；
(5)(NaCl)
参考答案：
1．A
【详解】A．2B铅笔芯的主要成分为石墨，A错误；
B．具有氧化性，可用于自来水消毒，B正确；
C．熔点高，用于制造耐高温材料，C正确；
D．高纯硅，属于半导体材料，可用于制造计算机芯片，D正确；
答案选A。
2．D
【详解】A．赤铁矿的主要成分为氧化铁，为混合物，故A不选；
B．普通玻璃的主要成分为：硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，属于混合物，故B不选；
C．漂白粉的主要成分为次氯酸钙和氯化钙，为混合物，故C不选；
D．液氯为液态的氯气，属于纯净物，故D可选；
故选D。
3．B
【详解】试题分析：A、漂白纸浆，与漂白性有关，而与二氧化硫的氧化性无关，故A错误；
B、C与二氧化硅反应生成Si和CO，C元素的化合价升高，则C作还原剂，体现其还原性，故B正确；
C、BaCO3能与盐酸反应，不能用做钡餐，故C错误；
D、Al2O3与NaOH反应，则不能用于制造熔融烧碱的坩埚，故D错误；
考点：考查了物质的性质相关知识
4．B
【详解】A．血液透析与胶体的胶粒的直径大小有关，与胶粒带电无关，A错误；
B．纳米铁粉具有较强的还原性，可以将污水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子还原为单质除去，B正确；
C．二氧化硅用作光导纤维与其高熔点无关，与其对光的反射性有关，C错误；
D．二氧化硫的漂白性与其还原性无关，D错误；
综上所述答案为B。
5．D
【详解】A．氮化铝是一种新型陶瓷材料，不属于传统无机非金属材料，故A不选；
B．金属单质和合金属于金属材料，氮化铝是化合物，不属于金属材料，故B不选；
C．氮化铝不含碳元素不属于有机物，塑料是有机物，故C不选；
D．氮化铝是一种新型陶瓷材料，属于新型无机非金属材料，故D选；
故选：D。
6．D
【详解】①SiO2不溶于水，也不与水反应，故①错误；
③C与SiO2反应生成的是CO，不是CO2，故③错误
②④⑤能根据题意条件发生转化，故D正确；
答案选D。
7．B
【详解】A．盐酸是混合物，A项不选；
B．冰醋酸是纯净物，福尔马林是甲醛和水的混合物，硫酸钠是电解质，乙醇是非电解质，B项选；
C．氯水是混合物，C项不选；
D．氯气是单质，既不是电解质也不是非电解质，D项不选；
答案选B。
8．C
【详解】试题分析：氢氟酸能与二氧化硅反应，生成四氟化硅和水，因此能在玻璃上进行刻蚀，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是氢氟酸，答案选C。
考点：考查二氧化硅的性质
9．D
【详解】A．明矾中铝离子水解形成氢氧化铝胶体具有吸附性，有净水作用，A正确；
B．二氧化硅的用途可用于制造光导纤维，B正确；
C．氢氧化铝制成的药物可用于中和胃酸过多，C正确；
D．活性炭具有吸附性，可吸附异味，但不具有杀菌消毒作用，D错误；
故选D。
10．D
【详解】A．水玻璃是Na2SiO3的水溶液，性质稳定，耐高温，可作为木材防火剂，A项正确；
B．苯甲酸及其钠盐可用作防腐剂，在酸性环境下能抑制微生物生长，B项正确；
C．水解显酸性，可除去焊件表面的含锈物质，C项正确；
D．甲醛有毒，不能用作食品添加剂，石膏可用于点豆腐，可用作食品添加剂，D项错误。
答案选D。
11．C
【详解】A．二氧化硅作光导纤维的通信材料，故A错误；
B．摩尔质量有单位，氮化硅的摩尔质量：42g/mol，故B错误；
C．原子核外电子层数越多半径越大，Si核外有3个电子层，N核外有2个电子层，Si原子半径大于N，故C正确；
D．硅为14号元素，在元素周期表中的位置为第三周期第IVA族，故D错误；
故选：C。
12．D
【详解】A．浓硝酸见光、受热易分解，因此保存在棕色试剂瓶中，且放在阴凉处，A项错误；
B．新制氯水中含有次氯酸，次氯酸见光易分解，所以要保存在棕色试剂瓶中，B项错误；
C．氢氧化钙与玻璃中的二氧化硅可以发生反应，所以氢氧化钙溶液应保存在带橡胶塞或木塞的试剂瓶中，C项错误；
D．氢氟酸会与玻璃中的二氧化硅反应，故氢氟酸不能保存在玻璃瓶中，通常保存在塑料瓶中，D项正确；
故选D。
13．D
【详解】传统的无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，如玻璃、水泥、陶瓷，砖瓦是陶瓷中的一种，据此解题， D项正确；故选D。
14．B
【详解】A．S与O2在点燃时反应产生SO2，不能产生SO3，因此不能直接实现物质之间的转化关系，A不符合题意；
B．Fe与S混合加热反应产生FeS，由于硫酸的酸性比氢硫酸酸性强，因此稀H2SO4与FeS会发生复分解反应产生H2S，能实现物质之间的转化关系，B符合题意；
C．N2与H2在高温、高压催化剂条件下合成氨气，向饱和NaCl水中先通入NH3，再通入CO2气体，发生反应产生NaHCO3和NH4Cl，不能直接反应产生Na2CO3，因此不能直接实现物质之间的转化关系，C不符合题意；
D．H2SiO3不稳定，受热分解产生SiO2、H2O，SiO2是酸性氧化物，不能与HCl反应产生SiCl4，因此不能直接实现物质之间的转化关系，D不符合题意；
故合理选项是B。
15．B
【详解】A、向Ca(ClO)2溶液通入CO2，先产生CaCO3沉淀，当CO2过量时，继续反应生成Ca(HCO3)2，沉淀又溶解，所以不符合条件，选项A不选；
B、向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸，硅酸钠和盐酸反应生成难溶性的硅酸，所以看到的现象是“有沉淀生成”，所以符合条件，选项B选；
C、向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的盐酸，偏铝酸钠和盐酸反应先生成氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝和盐酸反应生成可溶性的氯化铝，所以看到的现象是“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”，所以不符合条件，选项C不选；
D、向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀盐酸，先胶体和电解质溶液产生聚沉现象，有沉淀生成；后氢氧化铁又和盐酸反应生成可溶性的氯化铁，所以沉淀又溶解，所以不符合条件，选项D不选。
答案选B。
【点睛】本题考查物质之间的化学反应，熟悉复分解反应发生的条件及常见物质的溶解性是解答本题的关键，注意有些反应与反应物的量有关，量不同反应现象不同，根据复分解反应发生的条件及物质的溶解性来分析能够反应且“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”，注意反应与量有关。
16．C
【详解】A．金属锂密度比煤油低，则用石蜡保存金属锂，故A错误；
B．硫酸铜易与水形成硫酸铜晶体，则受潮的硫酸铜应该烘干的方法干燥，故B错误；
C．熔融NaOH能与玻璃中的SiO2反应，则可以用铁坩埚加热熔融NaOH固体，故C正确；
D．FeCl3溶液是棕黄溶液，用pH试纸测FeCl3溶液的pH值时，影响pH的颜色变化，不能准确根据试纸的变色读出溶液的pH，故D错误；
故答案为C。
17．B
【详解】A.硅单质晶体，属于半导体，是太阳能电池的材料，能将太阳能转化为电能，故A正确；
B.医用酒精的浓度一般为75%，故B错误；
C.浓盐酸挥发出的氯化氢与氨气反应生成氯化铵而冒白烟，可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是平否漏气，故C正确；
D.光导纤维为二氧化硅，是新型无机非金属材料，故D正确。
故选B。
18．B
【详解】A．氢氧化钠溶液能与玻璃中的二氧化硅反应生成具有粘合性的硅酸钠，容易将瓶口和瓶塞粘合在一起，故氢氧化钠溶液盛放在带橡皮塞的玻璃瓶中，溶液保存在磨口玻璃试剂瓶中，A错误；
B．金属钠的密度比煤油的大，金属钠易与氧气、水蒸气反应，与煤油不反应，故少量金属钠保存在煤油中可以隔绝空气，B正确；
C．氯水中的次氯酸见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处，C错误；
D．氢氟酸会与玻璃成分二氧化硅发生反应4HF+SiO2═SiF4↑+2H2O，常用此原理在玻璃上雕刻各种精美图案，不能贮存在玻璃瓶里，应放在塑料瓶中，D错误；
故答案为：B。
19．D
【详解】A．向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化碳生成碳酸氢钠，离子方程式为：CO2＋OH－=HCO3-，故A正确；
B．单质硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和氢气：Si＋4HF=2H2↑＋SiF4↑，故B正确；
C．石英砂与烧碱反应生成硅酸钠和水，离子方程式为：SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O，故C正确；
D．向Ba(NO3)2溶液中通入二氧化碳，无沉淀，不能由弱酸制强酸，故D错误；
故选D。
20．D
【详解】棉纱的主要成分是天然纤维，故选项中有①不可选，选项A、B项被排除。选项C、D中皆无②，无需分析。③钢材是铁制品，与玻璃钢无关，选项中有③的不可选，选项C被排除。
答案选D。
【点睛】本题考查复合材料的判断。玻璃钢（FRP）亦称作GFRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体，以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称为玻璃纤维增强塑料，或称为玻璃钢，不同于钢化玻璃。
21．A
【详解】A．光导纤维的主要成分为二氧化硅，不是硅，选项A错误；
B．硅原子核外电子排布为2、8、4，位于第三周期IVA族，选项B正确；
C．陶瓷、玻璃、水泥的主要成分是硅酸盐，是使用量最大的无机非金属材料，选项C正确；
D．SiO2是水晶、玛瑙、石英的主要成分，选项D正确；
答案选A。
22．A
【详解】
A．硅是亲氧元素，在自然界中总是与氧化合，以化合态形式存在，A错误；
B．在硅酸盐中，每个Si原子形成4个共价键，和O构成了硅氧四面体的结构，B正确；
C．富勒烯、碳纳米管、石墨烯均属于无机非金属材料，C正确；
D．高温下，能分别与C、、发生反应，D正确；
故选A。
23．C
【详解】A．水晶主要成分是二氧化硅，是氧化物，不是硅酸盐，选项A错误；
B．水玻璃为硅酸钠的水溶液，属于混合物，选项B错误；
C．某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2O·Al2O3·6SiO2表示，选项C正确；
D．二氧化硅可用于制造光导纤维，高纯硅可用于制造太阳能电池，选项D错误；
答案选C。
24．D
【详解】A．在SiO2中，每个硅原子与4个氧原子形成共价键，故A错误；
B．二氧化硅是酸性氧化物，故B错误；
C．二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠，实验室用带有橡胶塞的试剂瓶盛放氢氧化钠溶液，故C错误；
D．水晶、玛瑙的主要成分是二氧化硅，故D正确；
选D。
25．B
【详解】A.NaCl溶液中通入CO2不能生成NaHCO3，A错误；
B.二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，硅酸钠溶液中通入二氧化碳，强酸制弱酸生成硅酸，B正确；
C.氨气与氧气催化氧化生成一氧化氮，不是二氧化氮，C错误；
D.SO2通入CaCl2溶液中不能生成CaSO3，D错误。
答案：B
【点睛】易错点CD，C:NH3NO NO2 HNO3；D：SO2（CO2）不与CaCl2、BaCl2，不符合强酸制弱酸原理。
26．(1) 氟 Na
(2)⑤①②（或⑤＞①＞②）
(3)制造计算机芯片
(4)HClO4
【分析】根据元素周期表的结构可知，①为C元素，②为O元素，③为F元素，④为Na元素，⑤为Mg元素，⑥为Al元素，⑦为Si元素，⑧为P元素，⑨为S元素，⑩为Cl元素。
【详解】（1）由上述分析可知，③为F元素，元素名称为氟；同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，则上述元素中金属性最强的是Na；
（2）①②⑤为C、O、Mg，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径Mg>C>O，即⑤＞①＞②；
（3）元素⑦的单质是硅，硅为良好的半导体材料，可以用来制造制造计算机芯片；
（4）元素⑧⑨⑩分别为P、S、Cl，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Cl>S>P，则酸性：HClO4>H2SO4>H3PO3。
27．(1)bc
(2) 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2：1
(3) SiO2 SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
(4) 先变红后褪色 HClO、HCl
【详解】（1）NO气体为无色气体，NO2为红棕色的气体，则a错误；二者都属于大气污染物，则b正确；NO易于氧气反应，难溶于水，则可用排水法收集，则 c正确；故答案为b c。
（2）二氧化氮与水反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，根据N的化合价变化，可知HNO3是氧化产物，NO是还原产物，根据化学计量数，3个NO2分子中，有两个被氧化为HNO3，一个被还原为NO，则被氧化的N与被还原的N的物质的量之比为2：1。
（3）光导纤维的成分是SiO2，故制备光导纤维的基本原料是SiO2，沙滩上沙粒的主要成分是SiO2，纯碱是Na2CO3，则二者反应的化学方程式是SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑。
（4）由于氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，则新制氯水中含有HCl，使溶液显酸性，又由于含有HClO，使溶液具有漂泊性，故新制氯水中滴入紫色石蕊试液的现象是先变红后褪色，该现象说明氯水中含有HClO、HCl。
28． 盐酸 氧气 盐酸 NaOH溶液 水
【分析】加入化学试剂，使杂质变为可溶性物质或气体与被提纯的物质分离，或加入水使二者由于存在状态的不同而分离提纯。
【详解】(1)SiO2是酸性氧化物，不溶于盐酸，CaCO3能溶于盐酸，与盐酸反应产生可溶性的CaCl2、H2O、CO2，因此可用盐酸除去SiO2中的CaCO3；
(2)C与O2反应转化为CO2气体而与固体SiO2分离，从而可将SiO2中的杂质C除去；
(3)Na2SiO3与盐酸反应：，然后过滤，除去H2SiO3，就得到NaCl溶液，故可用盐酸除去NaCl中的Na2SiO3；
(4)CuO为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物能够与NaOH发生反应，产生可溶性的物质，然后过滤洗涤，就得到纯净的CuO，故可用NaOH溶液除去CuO中的SiO2；
(5)NaCl能够溶于水，而SiO2不能溶于水，因此向混合物中加入水，SiO2不溶解，NaCl溶解，可除去SiO2中的NaCl。

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