资源描述
课时跟踪训练(七)无机非金属材料一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1下列说法正确的是()A陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品B水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO2CSiO2很稳定，与所有的酸都不反应D将石棉(CaMg3Si4O12)化学式改写成氧化物的形式为3(MgOCaO)4SiO22双选题下列属于新型无机非金属材料的是()A高强度水泥B钢化玻璃C氧化铝陶瓷 D光导纤维3科学家发现的C60是一种新的分子，它是空心的，具有类似足球的结构，被称为“分子足球”；最近日本科学家确认世界上还存在一种“分子足球N60”，它与C60的结构相似，而且在高温或机械撞击后，其中积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。对于N60，下列说法中正确的是()AN60是化合物，不是单质BN60与14N都是氮的同位素CN60没有同素异形体DN60的发现开辟了能源世界的新天地，N60将会成为较好的火箭燃料4高温下发生反应SiO23CSiC2CO，其中氧化剂与还原剂的质量比为()A13 B53C12 D215下列叙述正确的是()普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙制造普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂陶瓷的种类很多，主要分为土器、瓷器和炻器等高温结构陶瓷、生物陶瓷和压电陶瓷都属于新型无机非金属材料硅氧四面体结构的特殊性决定了硅酸盐材料大多具有稳定性、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点水泥砂浆又称混凝土A BC D6根据水泥、玻璃和陶瓷的生产过程，总结出硅酸盐工业的一般特点是()原料一定是含硅元素的物质生成物是硅酸盐反应条件是高温发生复杂的物理、化学变化A和 BC D7氮化硅(Si3N4)是一种具有耐高温等优异性能的新型陶瓷，工业上可用下列方法制取：3SiO26C2N2高温,Si3N46CO，下列说法正确的是()A氮化硅性质活泼，易与其他物质反应B氮化硅中氮元素的化合价为3C上述反应中，N2是还原剂，SiO2是氧化剂D上述反应中，每生成1 mol Si3N4，N2得到6 mol电子8四氯化硅还原法是当前制备较高纯度硅的一种方法，有关反应的化学方程式为SiCl4(g)2H2(g)高温,Si(s)4HCl(g)。下列说法合理的是()A光导纤维的主要成分是硅单质B减小压强有利于加快化学反应速率C高温下，氢气的还原性强于硅D混入少量空气对上述反应无影响9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10在高新技术蓬勃发展的今天，陶瓷材料被称为“支撑未来高新技术的尖端材料”，广泛应用在航空、航天、信息、医疗、交通运输等许多领域。下列说法中正确的是()A新型陶瓷材料和传统陶瓷材料都是硅酸盐材料B新型陶瓷材料又叫精细陶瓷或高性能陶瓷C制造新型陶瓷制品的原料以天然矿物为主D现在已经制造出的新型陶瓷材料大都性能优异，具有很好的延性和超塑性二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(10分)获取知识和信息是现代人不可缺少的能力，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。(1)光导纤维是一种高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯，能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是_，它属于_材料。信息产业的核心材料是高纯度的硅，高纯度的单晶硅生产方法之一：SiO2Si(粗硅)SiHCl3(沸点33.0 )Si超纯硅(多晶硅)单晶硅用得较多的另一种方法(之二)是：用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用得硅烷(SiH4)，再加热分解得高纯硅。单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。根据上述信息回答以下问题：(2)从方法一生产单晶硅的过程看，由碳还原得到的硅为何还要进一步处理？(3)写出方法二中生产高纯硅的两个化学方程式：_、_。12(10分)工业生产中，利用不同原料或添加不同的化学物质，以及采用不同的工艺过程等，可制得多种性能、用途的玻璃。(1)普通玻璃制造过程所发生的化学反应主要是_，_。(2)现有三种物质：a.含有钾、铅的原料，b.B2O3，c.某些金属氧化物或盐。制造化学仪器的玻璃需加入的物质是_。(填编号，下同)制造光学仪器的玻璃需加入的物质是_。制造颜色不同的玻璃需加入的物质是_。(3)与普通玻璃相比具有相同组成的是_。A钢化玻璃 B光学仪器玻璃C石英玻璃 D有色玻璃13(12分)X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下：为了确定C的组成，某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可做光导纤维。按要求回答下列问题：(1)C的化学式为_；X的化学式为_。(2)写出下列方程式：反应的化学方程式_；反应的离子方程式_。14(18分)高纯度单晶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”。这种材料可以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)(已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃)。(1)写出步骤a的化学方程式_。此反应不能证明C的非金属性比Si强，请你用一个化学方程式来说明C的非金属性比Si强的事实_。(2)步骤b经过冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 )中含有少量的SiCl4(沸点57.6 )和HCl(沸点84.7 )，提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是_。(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_，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，需再加入的试剂(填写字母代号)是_。a碘水b氯水cNaOH溶液dKSCN溶液eNa2SO3溶液答案1选A水晶、玛瑙、光纤的主要成分都是SiO2，硅胶的主要成分为SiO2xH2O，B项错误。SiO2可与氢氟酸反应，C项错误。石棉改写成氧化物形式为CaO3MgO4SiO2，D项错误。2选CD玻璃、水泥和陶瓷都属于传统硅酸盐产品，氧化铝陶瓷有很高的熔点和硬度，属于新型陶瓷。3选DN60是同种元素形成的纯净物，是单质不是化合物，A项不正确。同位素的概念适用对象为原子，而N60为分子，故B项错误。同素异形体是指由同种元素形成的不同单质，N元素除了以N60形式存在外，更多、更普遍的存在形式是N2，即N60与N2是同素异形体。题干最后一句所提供的信息，说明N60可以提供大量能量，D正确。4选C在反应中碳既作氧化剂又作还原剂，根据氧化还原反应的规律可知，氧化剂与还原剂的质量比为12。5选C水泥砂浆是水、水泥、沙子的混合物，在建筑上用作黏合剂；混凝土是水泥、沙子和碎石等的混合物，大量用于建筑、道路等工程中，说法错误。6选D硅酸盐工业包括水泥、玻璃和陶瓷的制取等。这些工业的特点为需要用含硅的物质作原料，均需在高温条件下发生复杂的物理、化学变化。7选B由Si3N4耐高温可知其性质稳定，A不正确。N元素的非金属性强于Si，故在Si3N4中N元素的化合价为3价，B项正确。由题给方程式可知，N2是氧化剂，C是还原剂，SiO2既不是氧化剂又不是还原剂，C不正确。在上述反应中，每生成1 mol Si3N4，N2得到12 mol电子，D不正确。8选C光导纤维的主要成分是SiO2，A不正确。减小压强会使化学反应速率减小，B不正确。在高温下硅能与空气中的O2发生反应，影响生成物的纯度，D不正确。9选CA项中光导纤维是新型无机非金属材料；B项中强度比较差是错误的；D项中新型无机非金属材料中的光导纤维、单晶硅等其主要成分都不是硅酸盐。10选B新型陶瓷材料的化学组成已经远远超出硅酸盐的范围，不再是传统的硅酸盐材料，A不正确。制造新型陶瓷制品所用的原料已从天然矿物发展为人工合成的超细、高纯的化工原料，C不正确。目前，人们制造的许多新型陶瓷材料，虽然性能优异，但仍然属于脆性材料，延性不好，D不正确。11解析：本题考查了硅、二氧化硅的性质、用途。光导纤维的主要成分是SiO2，属于(新型)无机非金属材料。由题信息，硅是越纯越好，由碳还原得到的是粗硅，需要提纯。答案：(1)SiO2(新型)无机非金属(2)由碳还原SiO2得到的单质硅中，杂质含量过高，将它用HCl处理得到低沸点的SiHCl3，便于蒸发提纯，然后再还原得到高纯硅。(3)Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4SiH4Si2H212解析：(2)加入含钾、铅的原料可用来制造光学玻璃；加入B2O3制成的玻璃耐化学腐蚀、耐温度急剧变化，可用于制造化学仪器；加入一些金属氧化物或盐可以得到不同颜色的玻璃。(3)钢化玻璃是将普通玻璃加热软化后急速冷却得到的。答案：(1)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2(2)bac(3)A13解析：由I可做光导纤维，可知I为SiO2，递推可知F为H2SiO3，H为Na2SiO3；由F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀结合框图可知G为AgCl，进而可以确定C为SiCl4，结合X的性质最终确定X为Si3N4。答案：(1)SiCl4Si3N4(2)SiCl44NH3=Si(NH2)44HClSiO2CO22H2O=H2SiO32HCO14解析：(1)利用碳酸的酸性比硅酸的酸性强可证明C的非金属性比Si强。(2)利用两种液体的沸点不同，因此提纯SiHCl3的操作的名称为蒸馏(或分馏)；根据题干SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中自燃可知道H2的作用之一就是排尽装置内空气，防止SiHCl3自燃，B的作用就是干燥H2，所以选用浓H2SO4。由于通入D中应是稳定的SiHCl3与过量H2的气流，所以C装置要水浴加热。由D装置应加热到1 0001 100 ，所以必须用耐高温的石英管。鉴定是否含铁单质，可用氯水溶解后再用KSCN溶液检验。答案：(1)SiO22C高温,Si2CONa2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3(2)蒸馏(或分馏)(3)浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3气化有固体物质生成在反应温度下，普通玻璃会软化SiHCl3H2300 ,Si3HCl排尽装置中的空气bd
展开阅读全文