2019-2020年高中化学 3.1.2 新型无机非金属材料课时训练（含解析）新人教版选修2.doc

2019-2020年高中化学 3.1.2 新型无机非金属材料课时训练（含解析）新人教版选修21.下列有关材料的说法不正确的是()A.传统无机非金属材料虽有不少优点,但质脆,经不起热冲击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.高温结构材料具有能受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D.新型无机非金属材料的特性之一是具有电学特性解析:质地较脆、经不起热冲击是传统无机非金属材料的缺点;新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料的缺点,而且同时还具有如能承受高温、强度较高、具有电学特性等若干优点;高温结构材料具有能受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点。答案:B2.下列属于新型无机非金属材料的特性是()能承受高温、强度高具有电学特性具有光学特性具有生物功能可塑性好A.B.C.D.解析:本题考查新型无机非金属材料的特性。答案:D3.下列哪些材料是新型无机材料()氧化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钼陶瓷A.B.C.D.解析:新型无机材料有氧化铝陶瓷、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、二硅化钼陶瓷等。答案:D4.第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。下列关于硅的性质叙述中正确的是()A.Si在常温下可以与Cl2反应生成SiCl4B.碳在氧气中不完全燃烧生成的是CO,则Si也可以和氧气反应生成SiOC.高纯度的单晶硅是重要的半导体材料D.硅不能溶于酸解析:硅在常温下只能与F2、NaOH溶液、氢氟酸三种物质反应,与Cl2的反应需要加热,A错误;+2价的硅不稳定,硅和氧气反应只能生成SiO2,B错误;C选项正确,制作半导体是硅的重要用途;Si可以溶于氢氟酸,D选项错误。答案:C5.磷酸钙陶瓷是一种新型无机非金属材料,它可用于制造人造骨骼,这是利用了磷酸钙陶瓷的()A.耐高温特性B.电学特性C.光学特性D.生物功能解析:该题四个选项是新型无机非金属材料的四个特点,但应该注意:不是每种材料都同时具备这四个特点。该题可利用排除法求得答案,作为人造骨骼的材料没有必要耐高温,更没必要具备电学、光学特性,而且人造骨骼也是生物体的一部分,所以用于制造人造骨骼的磷酸钙陶瓷应该具备生物功能。答案:D6.下列具有特殊性能的材料中,由主族元素和副族元素形成的化合物是()A.半导体材料砷化镓B.吸氢材料镧镍合金C.透明陶瓷材料硒化锌D.超导材料K3C60解析:本题借用新材料来考查元素是主族元素还是副族元素,即考查对元素的粗浅认识。A项中,砷位于第A族,镓位于第A族,全为主族元素;B项中,镧位于第B族,镍位于第族,没有主族元素;C项中,硒位于第A族,锌位于第B族,符合题目要求;D项中,K、C均为主族元素。答案:C7.精细陶瓷(又称为特种陶瓷)在现代科技中的应用前景很广。以SiO2加少量PdCl2研磨成极细的颗粒,经高温烧结制成多孔烧结体,具有半导体的性质,它具有相当大的表面积,将它和电子元件及仪表组成“电子鼻”,被称为“人工神鼻”,冰箱泄漏的氟利昂浓度只有十万分之一时也能被“嗅”出。关于“电子鼻”的下列叙述中不正确的是()A.“电子鼻”大大突破了人的嗅觉B.“电子鼻”吸附气体的能力极强C.“电子鼻”可广泛应用于易燃、易爆、有毒气体的自动检测和报警D.“电子鼻”易溶于水解析:“电子鼻”能够“嗅”到人嗅不到的物质,所以它大大突破了人的嗅觉极限;它的原理是其表面积极大,容易吸附气体,这样才能检测气体;由于它能够吸附气体,所以它应能够检测到易燃、易爆、有毒气体。从“电子鼻”所用的原料来看,烧结后的陶瓷应属于硅酸盐材料,所以应难溶于水。答案:D8.A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。请填空:(1)单质A的原子的结构示意图为,它的最高化合价为。(2)B的化学式(分子式)为。B和碳反应生成A和E的化学方程式是。(3)C的化学式(分子式)为,D的化学式(分子式)为。答案:(1)+14+4(2)SiO2SiO2+2CSi+2CO(3)CaSiO3Na2SiO39.氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮气在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.制汽轮机叶片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)现用四氯化硅和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。解析:(1)氮化硅陶瓷硬度大、耐磨损、抗腐蚀、抗冷热冲击,所以可用来制造汽轮机叶片、永久性模具以及柴油机等。(2)氮化硅中,氮的非金属性强,应显-3价,硅的还原性强,且+4价稳定,故应显+4价。由此可得氮化硅的化学式:Si3N4。答案:(1)ACD(2) +7Si3N4(3)Si3N4+12HF3SiF4+4NH3(4)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl10.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:高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2;SiHCl3与过量H2在1 1001 200 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):装置B中的试剂是,装置C中的烧瓶需要加热,其目的是。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。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。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(填写字母代号)是。a.碘水b.氯水c.NaOH溶液d.KSCN溶液e.Na2SO3溶液解析:分离沸点不同的液体的方法是分馏;根据题干,SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中自燃,可知H2的作用之一就是排尽装置内的空气,防止SiHCl3自燃,而此H2必须是干燥的,可知B的作用就是干燥H2,所以选用浓硫酸。由于通入D中的应是稳定的SiHCl3与过量H2的气流,所以C装置要加热,并且是水浴加热。由于D装置应加热到1 1001 200 ,所以必须用石英管。鉴定是否含铁单质,用稀盐酸溶解后生成Fe2+,如果选用NaOH会将生成的Si也溶解,所以考虑转化为Fe3+后再检验,故选b、d。答案:(1)SiO2+2CSi+2CO(2)分馏(或蒸馏)(3)浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化有固体物质生成在反应温度下,普通玻璃会软化SiHCl3+H2Si+3HCl排尽装置中的空气bd