1、第二课时 新型无机非金属材料的同步基础练习题（解析版）1.下列表述中正确的是（ ）光导纤维做通讯材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设也很不方便化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐三峡大坝的建设使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等属于新型无机非金属材料太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能 A. B. C. D. 解析：光导纤维的主要成分是SiO2,SiO2的化学性质稳定，耐腐蚀，错误；玛瑙的主要成分是SiO2,错误；水泥是典型的硅酸盐材料，正确；氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等均为常见新型无机非金属材料，正确；硅常作为太阳
2、能电池板、电子芯片的原材料，正确。答案：D2.改革开放以来，我国取得了很多世界瞩目的科技成果，下列说法不正确的是（ ）A.蛟龙号潜水器用到钛合金，22号钛元素属于过渡元素 B.港珠澳大桥用到的合金材料，具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能C.国产C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料D.中国天眼传输信息用的光纤材料是高纯硅解析：A对，蛟龙号潜水器用到钛合金，22号钛元素位于第四周期，第B族，属于过渡元素。B对，合金材料一般具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能。C对，氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料。D错，中国天眼传输信息用的光纤材料是二氧化硅。答案：D3.由石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅的
3、工业流程如下所示： 下列说法不正确的是（ ）A.反应均属于置换反应B.反应中氧化产物和还原产物的质量比为1:2C.该流程中反应的还原剂不能互换使用D.该流程是实现半导体工业“从沙滩到用户”的基础解析：A对，反应为SiO2与焦炭在高温下反应生成Si和CO,反应为SiCl4与H2在高温下反应生成Si和HC1,均属于置换反应。B错，反应为SiO2+2CSi+2CO,氧化产物为CO,还原产物为Si,二者的质量之比为2:1。C对，SiO2与H2在高温下不发生反应，故反应中还原剂不能互换使用。D对，该流程中，将SiO2还原为Si,后提纯得到高纯硅，实现了半导体工业“从沙滩到用户”的基础。答案：B4.近年来
4、科学家制造出大量的新物质，对下列三种物质的相关说法错误的是（ ）A.石墨烯具有良好的导电性B.上述三种物质与金刚石互为同素异形体C.石墨炔孔径略大于H2分子的直径，可作H2的提纯薄膜 D.上述三种物质与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同 解析：A正确，石墨烯是一种新发现的材料，它的物理性质是拉力好、导电性和导热性好、硬度大、熔点高等；B正确，同种元素的不同单质互称同素异形体C正确，碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于H2分子的直径，可以容纳H2分子；D错误，碳与浓硫酸反应的产物均为二氧化碳和二氧化硫。答案：D5.硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是（ ）A.
5、氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4B.碳化硅(SiC)的硬度大、熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C.光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2D.二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1:2解析：A项，在氮化硅中N元素为-3价，Si元素为+4价则化学式为Si3N4,正确；D项，在SiO2晶体中，一个硅原子与周围4个氧原子形成4个硅氧单键，错误。答案D6.我国已跨入“互联网+”时代，而“互联网+”的建设离不开无机非金属材料硅。下列物品中用到硅单质的是( )A.陶瓷餐具 B.石英钟表 C.计算机芯片 D.光导纤维解析：陶瓷餐具是硅酸盐产品，
6、石英钟表和光导纤维用到SiO2,计算机芯片用到单质硅。答案：C7.下列关于硅及其化合物的说法中，正确的是( )A.硅可用于制造光导纤维，玛瑙的主要成分是硅酸盐B.玻璃、陶瓷和水晶饰物都是硅酸盐制品C.可用反应Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体)制取硅酸D.二氧化硅具有导电性，是人类将太阳能转变为电能的常用材料解析：A错，装置中Zn与稀硫酸反应生成ZnSO4和H2,装置中盛有浓硫酸，用于干燥H2,装置需要水浴加热，其目的是使SiHCl3气化，与H2在装置中发生反应。B错，实验时，要先打开盛装稀硫酸的分液漏斗，利用生成的H2排出装置内的空气，防止在加热时发生爆炸。C对，检验硅
7、中是否含有铁单质，加入盐酸生成FeCl2,再加入H2O2生成Fe3+,然后用KSCN溶液进行检验。D错，石灰石的主要成分是CaCO3,与稀硫酸反应生成微溶于水的CaSO4,附着在石灰石表面，阻止反应的进行，要使用稀盐酸。答案：C8.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”。它可以按下列方法制备： 下列说法正确的是（ ）A.步骤的化学方程式为SiO2+2CSi+2COB.步骤中每生成或反应1 mol Si,转移2mol电子 C.SiHCl3(沸点33.0)中含有少量的SiCl4(沸点67.6),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3D.二氧化
8、硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应 解析：二氧化硅在高温下与C反应生成CO气体，即步骤的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO,故A错误；步骤中Si的化合价降低4,每生成1molSi转移电子数为4mol,步骤中生成SiHCl3,化合价升高2,步骤中每生成1 mol Si转移2mol电子，故B错误；沸点相差30以上的两种液体可以采用蒸馏的方法分离，故C正确；硅能与氢氟酸反应生成氢气和SiF4,故D错误。答案：C9.2019年2月，某品牌发布了制造出首款5G折叠屏手机的消息。下列说法错误的是（ ）A.制造手机芯片的关键材料是二氧化硅B.用铜制作手机线路板利用了铜优良的导电性C.镁铝合金制成的手
9、机外壳具有轻便抗压的特点D.手机电池电极材料碳纳米管是新型无机非金属材料解析：硅是制造手机芯片的材料，故A错误；铜具有良好的导电性，常用于制作导线，所以用铜制作手机线路板利用了铜优良的导电性，故B正确；合金的硬度比各成分的硬度大，所以镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点，故C正确；用作手机电池电极材料的碳纳米管是新型无机非金属材料，故D正确。答案：A 10.硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是( )解析：光导纤维、玛瑙和水晶的主要成分都是二氧化硅。答案：C11.化学家指出Si与NaOH溶液的反应生成Na4
10、SiO4，下列有关说法正确的是（ ）A.Na4SiO4为弱电解质B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品C.2HCl+Na2SiO3=H2SiO3(胶体)+2NaCl说明Cl的非金属性强于SiD.半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅解析：Na4SiO4在水溶液里完全电离，所以Na4SiO4为强电解质，A错误；石英玻璃的主要成分是二氧化硅，所以石英玻璃不属于硅酸盐产品，普通玻璃、陶瓷、水泥的主要成分都是硅酸盐，这三种物质属于传统硅酸盐产品，B错误；该反应说明HCl的酸性强于H2SiO3,但HCl不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物，所以该反应不能说明Cl的非金属性
11、强于Si,C错误；沙子的主要成分是二氧化硅，硅芯片的主要成分是硅，二氧化硅被焦炭还原生成粗硅，粗硅再提纯得到纯硅，所以半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅，D正确。答案：D12.碳纳米管可以看成是由石墨片层卷成的管状物，具有许多异常的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米管的说法不正确的是（ ）A.碳纳米管属于一种有机合成纤维B碳纳米管与金刚石互为同素异形体C.常温下，碳纳米管具有较好的稳定性D.碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料解析：碳纳米管是由碳元素组成的碳单质，不属于有机合成纤维，A项错误；碳纳米管与金刚石是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，B项正确；碳单质性
12、质稳定，所以常温下，碳纳米管具有较好的稳定性，C项正确；碳纳米管可以看成是由石墨片层卷成的管状物，所以比表面积大，可用作新型储氢材料，D项正确。答案：A13.下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是（ ）A.4.03米大口径碳化硅反射镜B.大面积单晶六方氮化硼半导体材料C.能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线D.“玉兔二号”钛合金筛网轮解析：SiC中的C、Si分别为第二周期和第三周期的第A族元素，二者均为非金属元素，形成的SiC为无机非金属材料，A项正确；氮化硼由氮、硼两种元素组成，是无机非金属材料，但氮、硼这两种元素都属于第二周期元素，B项错误；碳包覆银纳米线由碳、
13、银元素组成，是无机非金属材料，但碳、银这两种元素不是同主族元素，C项错误；钛合金是金属材料，D项错误。答案：A14.下列表述正确的是（ ）Al(OH)3和Na2CO3均可以用于治疗胃酸过多可采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品太阳能电池可用硅单质制作A. B. C. D.解析：Na2CO3溶液的碱性较强，不能用于治疗胃酸过多，故错误；玛瑙的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故错误；水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，属于硅酸盐材料，故正确；水晶的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐产品，餐
14、桌上的瓷盘是硅酸盐制品，故错误；太阳能是清洁能源，太阳能电池可用硅单质制作，故正确。答案：D15.碳纳米管、石墨烯、C60等新型碳材料具有广阔的应用前景。下列说法正确的是（ ）A.碳纳米管属于胶体B.石墨烯属于有机物C. C60与金刚石互为同素异形体D.碳纳米管、石墨烯、C60具有相同的熔点解析：碳纳米管是碳的一种单质，需要分散到分散剂中才能形成胶体，故A错误；石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，不属于有机物，故B错误：C与金刚石都属于碳的单质，互为同素异形体，故C正确；碳纳米管、石墨烯、C60因结构不同而具有不同的熔点，故D错误。答案：C16.下列哪些材料是新型无机非金属材料（ ）氧化
15、铝陶瓷 氮化硅陶瓷 碳化硅陶瓷 氮化铝陶瓷 氮化钛陶瓷 硅化硼陶瓷 二硅化铜陶瓷A. B. C. D.全部解析：新型无机非金属材料继承传统无机非金属材料的许多优点，克服某些弱点。题中都是新型无机非金属材料。答案：D17.根据不同部位工作条件的不同，航天飞机使用了多种防热材料。例如，机身和机翼下表面使用高温陶瓷瓦。下列对新型陶瓷材料的有关叙述中，错误的是( )A.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是生物陶瓷C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面D.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，但是强度比
16、较差解析：高温结构陶瓷包括Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等，属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料，A正确；氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，是生物陶瓷，B正确；氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，C正确；新型无机非金属材料具有耐高温、耐冲击、电学特性、光学特性、生物功能等优点，克服了传统无机非金属材料的缺点，具有较高的强度和耐磨性，D错误。答案：D18.据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是( )A.它耐高温抗氧化B.它比钢铁轻、硬，但质地较脆C.它没有固定的熔点D.它是一
17、种新型无机非金属材料解析：由航空材料的成分组成知其质轻、具有耐高温抗氧化等性质，由于这种材料能增加韧性，故质地不会较脆，故B错，A正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的材料属于新型无机非全属材料，C、D正确。答案：B19.从石墨中分离出来的石墨烯是已知最薄、最坚硬的物质可制成电阻率最小的纳米材料，其结构如图5-32所示。下列关于石墨烯的说法正确的是（ ）A.具有良好的导电性B.属于高分子化合物C.与金刚石互为同位素D.不能与氧气发生反应解析:石墨烯是由碳原子组成的单质，与金刚石互为同素异形体，与氧气反应生成CO2。答案：A20.硅是无机非金属材料的主角，硅的氧
18、化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 (1)下列物质不属于硅酸盐的是（ ）A陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 工艺师常用 (填物质名称)来雕刻玻璃 (3)用 Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说Na2SiO3可用作 。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚参考答案：（1）D （2） SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 氢氟酸 （3）防火剂 D (4) C SiO2解析:(1)生石灰是
19、CaO,为碱性氧化物且不含Si元素，不属于硅酸盐。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3) Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”,具有阻燃的功能，此可用作防火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2,含SiO2的材料(普通玻璃、石其玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中C(碳)被氧化SiO2中+4价的硅被还原，因此SiO2作氧化剂。21.氮化硅是一种新型陶瓷材料，它是一种超硬物质，还具有熔点高、
20、耐磨损、抗腐蚀等性能，可用于制汽轮机叶片、制造轴承、做发动机受热面等。(1)在氮化硅中，N为-3价、Si为+4价，写出氮化硅的化学式： (2)粉末状的氮化硅可以由SiCl4的蒸气和NH3的混合物反应制取，写出反应的化学方程式： (3)SiCl4和氮气在氢气气氛保护下加强热发生反应，可制得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为 (4)粉末状的氮化硅对空气和水都不稳定。粉末状氮化硅与H2O作用生成两种化合物，其中一种是制玻璃的原料。写出该反应的化学方程式 (5)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。该陶瓷与氢氟酸发生复分解反应生成两种气体，请写出反应的化学方程式 参考答案：(1)
21、 Si3N4 (2) 3SiCl4+4NH3=Si3N4+12HCl (3)3SiC14+2N2+6H2Si3N4+12HCl(4) Si3N4+6H2O=3SiO2+4NH3(5)Si3N4+12HF=3SiF4+4NH3解析:(1)根据化合价不难写出氮化硅的化学式为Si3N4(2)根据元素守恒、原子守恒可写出SiCl4和NH3反应的化学方程式：3SiCl4+4NH3=Si3N4+12HCl。(3)SiCl4与N2反应生成Si3N4,N元素化合价降低而Si元素化合价未发生变化，根据氧化还原反应原理，H元素化合价应升高，因此另一种生成物是HCl。(4)根据题意可知，Si3N4与H2O反应的生成物之一是SiO2,则根据元素守恒可判断另一种化合物是NH3。(5)氮化硅与氢氟酸的反应类似于二氧化硅与氢氟酸的反应。
