5.3无机非金属材料同步练习题
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．酸雨有很大的危害，其pH<5.6
B．可在葡萄酒中添加适量的二氧化硫
C．工业上可用石膏来调节水泥的硬化速度
D．硫在空气中燃烧产物是SO2，在纯氧中燃烧产物是SO3
2．下列物质与其用途完全符合的有多少条
光导纤维 制玻璃 红色油漆或涂料 耐火材料 消毒剂 制纯碱 食品漂白剂 焊接钢轨 制冷剂．人工降雨
A．6 B．7 C．5 D．4
3．化学与生活、科技及环境密切相关，下列说法正确的是
A．光分解水制氢气和植物秸秆制沼气都涉及生物质能的利用
B．华为继麒麟980之后自主研发的7nm芯片问世，芯片的主要成分为二氧化硅
C．客机CR929机身大量使用了碳纤维，碳纤维属于有机高分子纤维
D．蜡蛾幼虫会啃食聚乙烯塑料袋，并且能将其转化为乙二醇，这项研究有助于减少白色污染
4．下面有关诗词或古文中对化学知识的分析错误的是
A．“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”，说明金的性质稳定，在自然界中以游离态形态存在，不需要冶炼还原
B．曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化主要是化学能转化为热能
C．“试玉要烧三日满，辨材须待七年期”中“玉”的成分是硅酸盐，该句诗表明玉的熔点高且不易分解
D．“以曾青涂铁，铁赤色如铜”，该句诗中未涉及化学变化
5．下列所使用的材料属于无机非金属材料的是
八达岭长城城砖 中国馆屋顶ETFE保温内膜 “复兴号”动车内装使用FRP材料 2022年冬奥会高山滑雪服
A．A B．B C．C D．D
6．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y、W的原子核外最外层电子数为互不相等的偶数，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，W元素在地壳中的含量位居第二，Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素。下列叙述正确的是
A．元素W的氧化物既能与酸反应，又能与碱反应，因此属于两性氧化物
B．元素Y的单质与空气中均可反应，且产物中不可能有单质
C．最简单氢化物的稳定性：
D．简单离子半径大小顺序：
7．物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是
A．水溶液呈酸性，可用于葡萄酒的添加剂
B．受热易分解，可用于制作食用碱的成分之一
C．熔点很高，可用于制作坩埚等耐高温仪器
D．具有还原性，可用作发水中的沉淀剂
8．下列有关反应Mg2Si+4HF=2MgF2+SiH4↑中的相关微粒的说法正确的是
A．中子数为14的镁原子：Mg B．F-的结构示意图：
C．MgF2的电子式： D．用塑料瓶盛放HF
9．2021年空间站“天和”号核心舱发射成功。下列有关核心舱所用材料描述正确的是
选项 材料 相关描述
A 舱体钛合金外壳 钛合金比纯钛熔点高、硬度大
B 推力器氮化硼陶瓷部件 耐高温、耐腐蚀
C 操控台聚碳酸酯部件 属于无机非金属材料
D 智能控制芯片 主要成分是二氧化硅
A．A B．B C．C D．D
10．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称半导体材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它的制备方法如图所示，下列说法错误的是
A．硅和二氧化硅均能与氢氟酸反应
B．步骤①中易产生SiC杂质，SiC属于共价化合物
C．步骤③的反应属于置换反应
D．熔融NaOH固体，可在石英坩埚中进行
11．二氧化硅()又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料。下列说法正确的是
A．既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物
B．和Si都是光导纤维材料
C．利用与NaOH溶液反应可制取“水玻璃”
D．月球探测器使用的硅太阳能电池板。主要材料是
12．下列物质性质与用途的对应关系不正确的是
选项 性质 用途
A NaClO具有强氧化性 抗击疫情中杀灭新冠病毒
B Si硬度大 “华为麒麟980”手机中的芯片
C 浓硫酸具有吸水性 干燥剂
D 液氨汽化时要吸收大量的热 制冷剂
A．A B．B C．C D．D
13．下列选项中物质，在一定条件下，能实现物质间直接转化的是
A．N2NO2HNO3
B．Cu2(OH)2CO3CuOCuSO4
C．SiSiO2H2SiO3
D．SSO3H2SO4
14．下列离子方程式中，不正确的是
A．过量铁粉与稀硝酸反应：3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O
B．小苏打中和胃酸：CO+H+=CO2↑+H2O
C．NO2与水反应：3NO2+H2O=2H++2NO+NO
D．SiO2与NaOH反应：SiO2+2OH-=SiO+H2O
15．2022年，我国具有独立知识产权的“龙芯”20岁了。下列关于硅及其化合物的叙述不正确的是
①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构
②硅是地壳中含量最多的非金属元素
③晶体硅具有金属光泽，是良好的半导体材料，能制成光电池，可以导电，属于金属材料
④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料
⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的
⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸
⑦常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在
A．②③⑤⑥⑦ B．①⑤⑥⑦ C．③④⑤⑥ D．①③④
二、填空题
16．中国传统文化是人类文明的瑰宝，古代文献中记载了大量古代化学的研究成果。回答下面问题：
(1)我国最原始的陶瓷约出现在距今12000年前，制作瓷器所用的原料是高岭土，其晶体化学式是Al4[Si4O10](OH)8，用氧化物表示其组成为______________。
(2)《本草纲目》中记载：“(火药)乃焰消( KNO3)、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者。”反应原理为：S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑，该反应的氧化剂是_________ ，反应转移4mol电子时，被S氧化的C有____________mol。
(3)我国古代中药学著作《新修本草》记载的药物有844种，其中有关“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑁璃…烧之赤色…。”我国早期科技丛书《物理小适-金石类》 记载有加热青矾时的景象：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，载木不盛。”青矾就是绿矾( FeSO4·7H2O)。根据以上信息，写出“青矾”受热分解的化学方程式_____________________________________________________。
17．(1)写出石英的化学式_______；
(2)写出实验室制备NH3的化学方程式_______；
(3)实验室盛放碱溶液的试剂应用橡胶塞，不能用玻璃塞，用化学方程式解释原因_______。
(4)将0.6mol硫化亚铜跟硝酸反应，生成硝酸铜、一氧化氮、硫和水，在参加反应的硝酸中，未被还原的硝酸是_______摩尔。
三、实验题
18．I.硅单质及其化合物用途广泛，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，生产过程示意图如图：
写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：____
(2)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____(填序号)。
A．高温结构陶瓷 B．生物陶瓷 C．导电陶瓷
II.某校化学兴趣小组按如图所示装置进行实验，验证木炭与浓硫酸反应放出的气体是SO2、CO2和少量CO 回答下列问题：
(3)连接装置后，先进行的操作是____；仪器a的名称为____
(4)洗气瓶①②中溶液褪色，体现的二氧化硫的性质依次为____(填序号)
A．氧化性 还原性 B．漂白性 还原性 C．漂白性 氧化性 D．还原性 漂白性
(5)洗气瓶②中酸性高锰酸钾溶液不能用足量的新制氯水代替的原因是____
(6)上述实验证明木炭与浓硫酸反应放出的气体中有少量CO的实验现象是____
四、元素或物质推断题
19．如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀．请回答下列问题：
（1）B的化学式是___ ， 目前B已被用作___的主要原料．
（2）B和a溶液反应的离子方程式是___ ．
（3）A和a溶液反应的离子方程式是___ ．
（4）C和过量的盐酸反应的离子方程式是___ ．
【参考答案】
一、单选题
1．D
解析：A．pH<5.6的雨水称为酸雨，酸雨有很大的危害，A正确；
B．在葡萄酒中添加适量的二氧化硫可起抗氧化、防腐作用，B正确；
C．水泥是传统硅酸盐材料，普通硅酸盐水泥的生产以黏土和石灰石为主要原料，二者与其它辅料经混合、研磨后在水泥回转窑中煅烧，发生复杂的物理化学变化，加入适量石膏调节水泥硬化速率，C正确；
D．硫在空气中和在纯氧中燃烧产物均是二氧化硫，D错误；
答案选D。
2．B
解析：可用于半导体材料，二氧化硅用于光导纤维，故错误；
工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石，故正确；
为红色固体，可用于红色涂料，故正确；
氧化镁熔点比较高，可用于耐火材料，故正确；
具有强的氧化性，可用于杀菌消毒，故正确；
氨碱法制纯碱的实验原理进行分析，以食盐氯化钠、石灰石经煅烧生成生石灰和二氧化碳、氨气为原料来制取纯碱，故正确；
有毒，不能用于漂白食品，故错误；
铝热反应放出大量的热能够熔化钢轨，可用于焊接钢轨，而不是氧化铝，故错误；
具有易液化的性质，可用作制冷剂，故正确；
易与空气中水蒸气结合形成晶核，常用于人工降雨，故正确；
则符合的共7个，故B正确。
故选B。
3．D
解析：A．光分解水制氢气是太阳能转化为化学能，不涉及生物能，A错误；
B．芯片的主要成分为硅单质，B错误；
C．碳纤维属于无机高分子纤维，C错误；
D．蜡蛾幼虫会啃食聚乙烯塑料袋，并且能将其转化为乙二醇，有助于减少白色污染，D正确；
故答案选D。
4．D
解析：A．“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”过程中没有新物质生成，说明金的化学性质稳定，在自然界中以游离态存在，故A正确；
B．“豆箕”是大豆的秸秆，主要成分为纤维素，燃烧纤维素是把化学能转化为热能，故B正确；
C．玉的成分是硅酸盐，玉的硬度比较大，“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高且不易分解，故C正确；
D．“曾青”是CuSO4溶液，铁与CuSO4发生置换反应，属于化学变化，故D错误；
答案选D。
5．A
解析：A．城砖的主要成分为硅酸盐，则属于无机非金属材料，故A选；
B．ETFE保温内膜为合成有机高分子材料，故B不选；
C．材料FRP为合成有机高分子材料，故C不选；
D．滑雪服的成分为尼龙，为合成有机高分子材料，故D不选；
故选A。
6．C
解析：短周期主族元素X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，则X为O，W元素在地壳中的含量位居第二，则W为Si，Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素，则Z为Al。X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y、W的原子核外最外层电子数为互不相等的偶数，则Y为Mg。
A．二氧化硅虽然既能和氢氟酸反应，又能和氢氧化钠反应，但不完全符合生成盐和水的要求，故不是两性氧化物，故A错误；
B．镁单质可以与空气中的N2、O2、CO2 反应，与二氧化碳反应生成碳和MgO，产物中有单质，故B错误；
C．元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性就越强，O的非金属性强于Si，所以水的稳定性强于SiH4，故C正确；
D．O2-、Mg2+、Al3+电子层数相同，质子数越多，离子半径越小，所以离子半径大小顺序为O2-＞Mg2+＞Al3+，故D错误；
故选C。
7．C
解析：A．SO2具有还原性能被其他氧化剂氧化，可用于葡萄酒的抗氧化剂，A错误；
B．碳酸氢钠的溶液显碱性，所以可以用作食用碱或工业用碱，不是因为碳酸氢钠不稳定性，B错误；
C．二氧化硅为共价晶体，熔点较高可用于制作坩埚等耐高温仪器，C正确；
D．FeS与Hg2+反应生成HgS和Fe2+，该反应中没有元素化合价变化，FeS没有表现还原性，D错误；
故答案选C。
8．D
解析：A．Mg原子中质子数为12，质子数+中子数=质量数，因此中子数为14的镁原子为Mg，故A错误；
B．F-中质子数为9，核外电子数为10，电子层数为2，其结构示意图为，故B错误；
C．MgF2为离子化合物，其电子式为，故C错误；
D．HF能与玻璃中SiO2发生反应，因此HF一般存放与塑料瓶中，故D正确；
故答案为D。
9．B
解析：A．合金的熔点比该合金中任意以纯金属的熔点、沸点低，但硬度高，所以钛合金比纯钛熔点低、硬度大，故A错；
B．氮化硼陶瓷有良好的耐热性、热稳定性、导热性、高温介电强度，是理想的散热材料和高温绝缘材料。氮化硼的化学稳定性好，能抵抗大部分熔融金属的浸蚀，故B正确；
C．聚碳酸酯属于有机高分子材料，故C错；
D．智能控制芯片的主要成分为单质硅而不是二氧化硅，故D错；
答案选B。
10．D
解析：A．硅和二氧化硅均能与氢氟酸反应，反应方程式为，，故A正确；
B．步骤①中制备粗硅，易产生SiC杂质，SiC属于共价化合物，故B正确；
C．置换反应是单质和化合物反应生成了单质和化合物，步骤③是SiHCl3和H2反应生成Si和HCl，属于置换反应，故C正确；
D．石英坩埚的成分是SiO2，SiO2能与NaOH反应，熔融碱性物质不能用石英坩埚，故D错误；
故答案为D。
11．C
解析：A．二氧化硅能与HF反应是二氧化硅的一个特性；SiO2是酸性氧化物，A错误；
B．SiO2是光导纤维材料，Si为半导体材料，B错误；
C．二氧化硅和氢氧化钠生成硅酸钠溶液，“水玻璃”是NaSiO3的水溶液，C正确；
D．硅太阳能电池板的主要材料是硅单质，D错误；
故选C。
12．B
解析：A．NaClO具有强氧化性，可以杀菌消毒，故在抗击疫情中杀灭新冠病毒，性质和用途有对应关系，A不选；
B．硅是良好的半导体材料，因此可以作芯片，硬度大与芯片不存在对应关系，B选；
C．浓硫酸具有吸水性，可吸收某些物质中存在的水分，因而可以作干燥剂，性质和用途有对应关系，C不选；
D．液氨汽化时要吸收大量的热，导致周围环境温度急剧下降，因此可以作制冷剂，性质和用途有对应关系，D不选；
答案选B。
13．B
解析：A．氮气和氧气反应只能生成NO，不能一步转化成NO2，故A错误；
B．碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜，氧化铜溶于硫酸生成硫酸铜，选项中物质的转化在一定条件下能实现，故B正确；
C．硅和氧气反应生成二氧化硅，二氧化硅和水不反应，故SiO2→H2SiO3无法实现，故C错误；
D．硫和氧气反应只能生成二氧化硫，不能一步转化成三氧化硫，故D错误；
故选B。
14．B
解析：A．Fe会还原Fe3+为Fe2+，则过量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁和一氧化氮、水，故离子方程式为：3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O，A正确；
B．小苏打为NaHCO3，胃酸的主要成分是HCl，两者反应的离子方程式为：+H+=CO2↑+H2O，B错误；
C．NO2与水反应生成HNO3、NO和H2O，反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO+NO，C正确；
D．SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO+H2O，D正确；
答案选B。
15．A
解析：①在二氧化硅的晶体结构中，每个Si原子与4个O原子相连，每个O原子与2个Si原子相连，与金刚石相似，都是立体网状结构，①正确；
②硅在地壳中含量占第二位，氧是地壳中含量最多的非金属元素，②错误；
③硅在元素周期表中位于金属与非金属元素之间，能体现某些金属的性质，晶体硅具有金属光泽，是良好的半导体材料，但仍属于非金属材料，③错误；
④二氧化硅具有导光性，是制造光导纤维的重要原料，④正确；
⑤二氧化硅晶体属于共价晶体，由硅原子、氧原子构成，不含SiO2分子，在晶体中硅和氧的原子个数比为1∶2，⑤错误；
⑥SiO2是酸性氧化物，但它不溶于水，不能直接转化为硅酸，⑥错误；
⑦常温下，硅的化学性质稳定，但硅是亲氧元素，自然界中的硅都以化合态存在，⑦错误；
综合以上分析，②③⑤⑥⑦不正确，故选A。
二、填空题
16． Al2O3·2SiO2·2H2O S，KNO3 1/6或0.17或0.167 2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O
解析：分析:(1)化学式改写成相应的氧化物的形式，按照活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 SiO2 H2O的顺序来书写，并要遵守原子守恒来分析解答；
(2)反应过程中，元素化合价升高的失电子做还原剂发生氧化反应，元素化合价降低的做氧化剂发生还原反应，反应中得电子数等于失电子数来分析计算；
(3)本来绿色，新出窟未见风者，正如瑁璃…烧之赤色，青矾厂气熏人，衣服当之易烂，载木不盛。”青矾就是绿矾( FeSO4 7H2O)，说明分解生成了二氧化硫、三氧化硫、氧化铁和水。
(1)铝的氧化物为Al2O3，硅的氧化物为SiO2，氢的氧化物为H2O，则根据活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 SiO2 H2O得顺序可知Al4[Si4O10](OH)8可改成：2Al2O3 4SiO2 4H2O；
(2)S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑，反应中硫元素化合价0价降低为-2价，氮元素化合价+5价降低为0价，反应中做氧化剂的是S、KNO3，电子守恒计算，碳元素化合价0价升高为+4价，电子守恒分析电子转移总数12e-，其中硫得到电子2e-，氮元素得到电子10e-，电子转移总数12e-时，被硫氧化的碳0.5mol，反应转移4mol电子时，被S氧化的C有mol=mol；
(3)本来绿色，新出窟未见风者，正如瑁璃…烧之赤色，青矾厂气熏人，衣服当之易烂，载木不盛。”青矾就是绿矾( FeSO4 7H2O)，说明分解生成了二氧化硫、三氧化硫、氧化铁和水，分解的化学方程式：2FeSO4 7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O。
17． SiO2 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 2.4
解析：(1) 石英的主要成分是二氧化硅，化学式为SiO2；
(2) 在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气，反应方程式：2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O；
(3) 玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅能和强碱反应生成硅酸盐和水，如二氧化硅能和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
(4) 根据题意知，Cu2S与足量的稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、S、NO和H2O，未被还原的硝酸就是硝酸铜中的硝酸根离子，0.6摩硫化亚铜，所以硝酸铜为1.2mol，则未被还原的是2.4mol。
三、实验题
18．(1)SiHCl3+H2Si+3HCl
(2)B
(3) 检查装置气密性 圆底烧瓶
(4)B
(5)氯水中溶解的Cl2分子会随着CO2进入洗气瓶③，使品红溶液褪色，无法证明SO2已被完全吸收
(6)装置⑤中液体被排入装置⑥中
【分析】木炭和浓硫酸加热生成的气体通入品红溶液中，品红褪色说明有二氧化硫生成，气体通过高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，再用品红溶液检验二氧化硫已除尽，用氢氧化钡溶液检验二氧化碳并吸收二氧化碳，若有氢氧化钡液体排入烧杯中说明有CO生成。
解析：（1）纯与氢气反应生成硅和氯化氢，方程式为。
（2）生物陶瓷具有生物相容性，用于人体器官的陶瓷，应具有良好的生物性能，故选B；
（3）本实验涉及气体的检验，连接装置后，加入药品前要先检查装置气密性；根据装置图，仪器a的名称为圆底烧瓶；
（4）洗气瓶①中品红溶液褪色，体现了的漂白性，洗气瓶②盛有酸性溶液，该物质具有强氧化性，会将氧化变为硫酸，被还原为无色的，体现体现还原性，选B。
（5）氯水中溶解的Cl2分子会随着CO2进入洗气瓶③，使品红溶液褪色，无法证明SO2已被完全吸收，所以洗气瓶②中酸性高锰酸钾溶液不能用足量的新制氯水代替；
（6）二氧化硫被高锰酸钾溶液吸收、二氧化碳被氢氧化钡吸收，装置⑤中液体被排入装置⑥中，说明有气体不能被高锰酸钾溶液、氢氧化钡溶液吸收，则证明木炭与浓硫酸反应放出的气体中有少量CO。
四、元素或物质推断题
19． SiO2 光导纤维 SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑ SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓
解析：G和过量的盐酸反应产生不溶于盐酸的白色沉淀，可知E可能为是硅酸，A可能是硅，带入题目进行验证，a溶液是强碱溶液或氢氟酸溶液，而硅和二氧化硅与氢氧化钠溶液反应均生成硅酸钠溶液，硅酸钠溶液与过量的盐酸反应产生氯化钠和硅酸白色沉淀；硅酸加热分解为二氧化硅和水，与题意相符，硅、二氧化硅与氢氟酸反应均生成四氟化硅，四氟化硅与盐酸不反应，与题意矛盾；因此A是Si、B是SiO2、C是 Na2SiO3 或K2SiO3 、 D是H2O、E是 H2SiO3 、F是H2、 a是NaOH或KOH。
（1）B的化学式是SiO2， 目前SiO2已被用作光导纤维的主要原料；故为：SiO2 、光导纤维。
（2）SiO2与强碱溶液反应生成可溶性的硅酸盐和水，离子方程式是SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O；故为：SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O。
（3）Si和强碱溶液反应生成可溶性硅盐酸和氢气，离子方程式是Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑；故为：Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑。
（4）硅酸盐与过量的盐酸反应生成白色沉淀硅酸，离子方程式是SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓；
故为：SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓。
