高中化学人教版必修第二册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跟踪练习

高中化学人教版（2019）必修第二册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跟踪练习
一、单选题
1．陶瓷被公认为是中国人在科学技术上的成果以及对美的追求与塑造。

下列说法正确的是( )
A．陶瓷由黏土和石英砂烧制而成B．陶皿可用于盛放盐酸，但不能用于盛放氢氟酸
C．钢化玻璃是一种陶瓷材料D．陶瓷坩埚可用于煅烧石灰石制备生石灰
2．在空气中久置而不易变质的物质是()
A．过氧化钠B．氧化钠C．硅酸钠溶液D．纯碱
3．用胶头滴管向用石蜡围成的“Spark”凹槽内注入某溶液，即可在玻璃上刻蚀出“Spark”的字样，则该溶液是()
A．盐酸B．氢氟酸C．烧碱D．饱和食盐水
4．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件（温度、反应物用量比），化学反应的本质并不改变的是（）
A．Na和O2B．NaOH和CO2C．Fe和盐酸D．木炭（C）和O2
5．美国“9.11”恐怖袭击事件中，毁坏的建筑物发出大量石棉，人吸入石棉纤维易患肺癌。

石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式为：CaMg x Al y Si3O12，该化学式中x、y的值分别是( )
A．2、2B．2、3C．3、2D．4、3
6．南昌汉代海昏侯墓出土的文物中，保存完好的玉器非常罕见。

对玉石的主要成分（化学式为NaAlSi2O6）的描述正确的是（）
A．含有3个氧分子B．相对分子质量为94
C．钠元素的质量分数为11.4%D．铝元素与钠元素的质量比为23：27
7．制玻璃和水泥的共同的原料是( )
A．二氧化硅B．碳酸钠C．碳酸钙D．硅酸钠
8．下列有关物质制备的说法正确的是()
A．玻璃是以石灰石、纯碱、石英在玻璃熔炉中高温熔融制得的
B．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
C．用焦炭在高温下还原二氧化硅可得到纯硅
D．高炉炼铁中利用焦炭直接将铁矿石还原为铁单质
9．能实现下列物质间直接转化的元素是( )
单质氧化物酸或碱→盐
A．硫B．铜C．硅D．铁
10．我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。

月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5 cm 厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(NaAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]等。

下列说法或分析不正确的是
A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B．斜长石的氧化物形式可表示为Na2O·Al2O3·3SiO2
C．月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气
D．橄榄石中铁元素为＋2价
11．单质硅的晶体结构如图所示。

下列关于单质硅晶体的说法不正确的是()
A．是一种立体网状结构的晶体B．晶体中每个硅原子与4个硅原子相连
C．晶体中最小环上的原子数目为8D．晶体中最小环上的原子数目为6
12．已知A是一种常见的非金属单质，B是氧化物，E是A的氢化物，D是A的最高价氧化物对应的水化物，上述物质间的转化关系如图所示，下列说法错误的是
A．若E、D的水溶液均呈酸性，则A为硫B．若D是一种难溶于水的物质，则A为硅
C．若E、D的水溶液均呈酸性，则B能与水反应D．若D是一种难溶于水的物质，则B能与水反应13．下列物质发生反应时，不因为反应的条件、反应物浓度或反应物的用量不同，而产物不同的是
A．钠与氧气B．碳与氧气C．硅和氯气D．铁和硫酸
14．化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下列说法不正确的是
A．氧化铝用作耐火材料B．Na2O常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂
C．硅酸钠是制备木材防火剂的原料D．FeCl3溶液可用于刻制印刷铜电路板
15．下列说法正确的有（）项：
（1）柠檬属于酸性食物（2）日照香炉生紫烟——碘的升华（3）若存在简单离子R2-，则R一定属于VIA 族（4）青石棉（化学式为Na2Fe5Si8O22（OH）2），是一种硅酸盐产品，它含有一定量的石英晶体（5）“海沙危楼”是由于海沙带有腐蚀性，壶腐蚀混凝土中的钢筋等（6）用带橡皮塞的棕色试剂瓶存放浓HNO3
A．2项B．3项C．4项D．5项
二、实验题
16．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备高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HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl SiHCl3＋H2；
③SiHCl3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。

请回答下列问题。

（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为___。

（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点31.8℃)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）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去)。

①装置B中的试剂是__，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是__；
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为__；
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___；
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是___(填字母)。

a．碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液e．Na2SO3溶液
17．在实验过程中，若一种气体极易溶于一种液体，则容易发生倒吸现象，给实验造成危险。

现有4位同学分别设计了一个实验，希望通过观察到的明显现象来说明二氧化碳极易溶于氢氧化钠溶液，设计的装置
如下：
其中一位同学向充满二氧化碳的塑料瓶D中加入氢氧化钠溶液，盖紧瓶塞后振荡，如果看到瓶子变瘪了，说明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。

对装置A～C，将能达到实验目的的装置、操作方法和实验现象填入下表(可不填满)：
_______________________________
18．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HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl SiHCl3＋H2；
③SiHCl3与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。

请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学方程式为_____________________________________________。

(2)粗硅与HCl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)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(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
________________________________________________________________。

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为_____________________________________________________________。

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
___________________________________________________________。

19．准确称取12 g铝土矿样品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)放入盛有100 mL某浓度硫酸溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol·L－1的NaOH溶液，产生的沉淀质量m与加入的NaOH溶液的体积V的关系如图所示：
请填空回答：
（1）H2SO4溶液的物质的量浓度为_________________。

（2）若a=4.6，用于沉淀Fe3＋消耗NaOH的体积是____________mL，铝土矿中各成分的质量分数：Al2O3为______________，SiO2为______________。

参考答案
1．B2．D3．B4．C5．A6．C7．C8．A9．A10．B11．C12．D13．C14．B15．A 16．SiO 2＋2C 高温Si ＋2CO↑ 分馏(或蒸馏) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl 3汽化 石英管的内壁
附有灰黑色晶体 在该反应温度下，普通玻璃管会软化 SiHCl 3＋H 2
~1100100℃0℃Si ＋3HCl 排尽装置
内的空气 bd 17． 18．SiO 2＋2C Si ＋2CO↑ 分馏(或蒸馏) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl 3汽化 有固体生成
在该反应温度下，普通玻璃会软化 SiHCl 3＋H 2
Si ＋3HCl 排尽装置内的空气 19．（1）3.5 mol•L －1（2）5.4 mL 85% 3%。