1、2014年高二化学人教版选修二 3.1 无机非金属材料练习卷与答案（带解析） 选择题 下列物品或设备： 水泥路； 门窗玻璃； 水晶镜片； 石英钟表； 玛瑙手镯； 硅太阳能电池； 光导纤维； 计算机芯片。所用材料含有 SiO2的 ( )。 A B C D全部 答案： A 下列关于无机非金属材料的说法中正确的是 ( )。 A传统无机非金属材料是指：光导纤维、玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差 C高温结构材料具有耐高温、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 答案： C 有
2、关材料用途的说法中不正确的是 ( )。 A氧化铝陶瓷可用作高压钠灯的灯管 B氮化硅陶瓷可用作陶瓷发动机的材料 C光导纤维可用作遥测遥控、照明等 D氧化铝陶瓷可用作半导体材料 答案： D 磷酸钙陶瓷也是一种新型陶瓷材料，它可以用于制成人造骨骼，这是利用这类材料的 ( )。 A耐高温特性 B电学特性 C光学特性 D生物功能 答案： D 关于工业生产的叙述，错误的是 ( )。 A制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英 B氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料 C将二氧化硫催化氧化生成三氧化硫后，在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸 D制造普通水泥的主要原料是黏土、石灰石 答案： C 地壳中含量第一和第二的两元
3、素形成的化合物，不具有的性质是 ( )。 A在一定条件下可与 NaOH溶液反应 B与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质 C熔点很高，可用作耐火材料 D是酸酐，与水反应生成相应的酸 答案： D 汉代器物上的颜料 “汉紫 ”至今尚没有发现其自然存在的记载。 20世纪 80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡 (化学式：BaCuSi2Ox， Cu为 2价 )，下列有关 “汉紫 ”的说法中不正确的是 ( )。 A用盐的形式表示： BaSiO3 CuSiO3 B用氧化物形式表示： BaO CuO 2SiO2 C易溶于强酸、强碱 D性质稳定，不易褪色 答案： C 实验题 单晶硅
4、是信息产业中重要的基础材料。通常用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅 (含铁、铝、硼、磷等杂质 )，粗硅与氯气反应生成四氯化硅 (反应温度450 500 )，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。 相关信息如下： a四氯化硅遇水极易水解； b硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物； c有关物质的物理常数见下表： 物 质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点 / 57.7 12.8 - 315 - 熔点 / -70.0 -107.2 - - - 升华温度 / - - 180 300 162 请回答下列问题： (1)写出
5、装置 A中发生反应的离子方程式 _。 (2)装置 A中 g管的作用是 _；装置 C中的试剂是 _；装置 E中的h瓶需要冷却的理由是 _。 (3)装置 E中 h瓶收集到的粗产物可通过精馏 (类似多次蒸馏 )得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是 _(填写元素符号 )。 (4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理， 使铁元素还原成 Fe2 ，再用 KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2 MnO4- 8H =5Fe3 Mn2 4H2O 滴定前是否要滴加指示剂？ _(填 “是 ”或 “否 ”)，请说明理由_。 某同学称取
6、5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成 100 mL溶液，移取 25.00 mL试样溶液，用 1.00010-2 mol L-1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液 20.00 mL，则残留物中铁元 素的质量分数是 _。 答案： (1)MnO2 4H 2Cl- Mn2 Cl2 2H2O (2)平衡压强 浓硫酸 使 SiCl4冷凝 (3)Al、 P、 Cl (4) 否 KMnO4溶液自身可作指示剂 4.480% 填空题 在制玻璃的原料中，再加入下列物质后，可制得各种不同用途的玻璃： A氧化亚铜 (Cu2O) B氧化钴 (Co2O3) C氧化铅 (PbO) D硼砂 (N
7、a2B4O7 10H2O) (1)制造化学仪器的玻璃需加入的物质是 _。 (2)制造光学仪器的玻璃需加入的物质是 _。 (3)制造蓝色玻璃需加入的物质是 _。 (4)制造红色玻璃需加入的物质是 _。 答案： (1)D (2)C (3)B (4)A 氮化硅是一种高温陶瓷材料，它硬度大、熔点高，化学性质稳定，工业上普遍采用高纯硅与纯氮在 1 300 反应获得。 (1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是 _。 (填序号 ) A制汽轮机 B制有色玻璃 C制永久性模具 D制造柴油机 (2)写出 N 的原子结构示意图 _，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式 _。 (3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸
8、外，它不与其他无机酸反应，试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式 _。 (4)现用四氯化硅与氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为 _。 答案： (1)ACD (2) Si3N4 (3)Si3N4 12HF=3SiF4 4NH3 (4)3SiCl4 2N2 6H2 Si3N4 12HCl 硅单质及其化合物应用很广。请回答下列问题： (1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷 (SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下： 写出由纯 SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式 _。 整个制备过程必须严格控制无水、无氧。 SiHCl
9、3遇水剧烈反应生成 H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式 _； H2还原 SiHCl3过程中若混有 O2，可能 引起的后果是 _。 (2)下列有关硅材料的说法正确的是 ( )。 A单质硅化学性质稳定，但可以被强碱溶液腐蚀 B盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅 C普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高 D光导纤维的主要成分是 SiO2 (3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入盐酸，振荡。写出实验现象并给予解释 (用化学方程式说明 )_ _。 (4)在人体器官受到损伤时，需要使用一 种新型无机非金属材料来植入体内，这种材料是 _
10、(填字母 )。 A高温结构陶瓷 B生物陶瓷 C导电陶瓷 答案： (1) SiHCl3 H2 Si 3HCl SiHCl3 3H2O=H2SiO3 H2 3HCl 高温下， H2遇 O2可能会引起爆炸； O2可能会氧化 SiHCl3 (2)AD (3)生成白色絮状沉淀， Na2SiO3 2HCl=2NaCl H2SiO3 (4)B 计算题 普通玻璃中， Na2SiO3、 CaSiO3、 SiO2的物质的量之比是Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 1 1 4。 (1)若以 aNa2O bCaO mSiO2形式表示此玻璃的组成，则 a b m_。 (2)若要制备 1 000 kg上述玻璃，需要原料各多少千克？共可产生标准状况下的CO2气体多少升？ 答案： (1)1 1 6 (2)Na2CO3： 221.8 kg； CaCO3： 209.2 kg； SiO2 753.1 kg； CO2： 9.37104 L
