高中化学3.2功能各异的无机非金属材料试题1苏教版选修1(新)

一、选择题

1.(2015·茂名高二检测)下列不属于传统硅酸盐产品的是 ( )

【解析】选C。生产光导纤维的原料是SiO2，是新型材料，不是硅酸盐产品。 2.陶瓷已广泛应用于生活和生产中，下列不属于陶瓷制品的是 ( ) A.电器中的绝缘瓷管 C.实验室中的试管

B.实验室中的坩埚

D.建筑上烧制的砖瓦

【解析】选C。实验室中的试管为玻璃制品，其余的均为陶瓷制品。 3.(2015·潍坊高二检测)下列关于普通玻璃的叙述中，正确的是 ( ) A.它是人类最早使用的硅酸盐材料 B.红色玻璃中含氧化亚铜 C.它在加热熔化时有固定的熔点

D.普通玻璃的成分为碳酸钠、碳酸钙、石英砂

【解析】选B。玻璃不是人类最早使用的硅酸盐产品，A错误；玻璃中加入氧化亚铜会制成红色玻璃，B正确；玻璃无固定的熔点，C错误；制取普通玻璃的原料为碳酸钠、碳酸钙、石英砂，D错误。

【易错提醒】制取玻璃的原料和玻璃的成分的区别

制取玻璃的原料是碳酸钙、碳酸钠、石英砂，而玻璃的成分是CaSiO3、Na2SiO3和二氧化硅。 【补偿训练】水泥工业和普通玻璃工业的共同原料是 ( ) A.黏土

B.碳酸钠

C.石英砂

D.碳酸钙

【解析】选D。水泥工业的原料是石灰石(CaCO3)、黏土；玻璃工业的原料为碳酸钠、碳酸钙、石英砂。

4.有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是 ( )

A.高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料 B.氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性，它不与任何无机酸反应

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C.光导纤维是一种优良的导电材料

D.光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听

【解析】选D。高温结构陶瓷克服了金属材料的弱点，本身还具有很多优点，如耐高温、高硬度、不怕氧化等，所以A选项错误。氮化硅陶瓷是重要的结构材料，有许多优点，如耐腐蚀性较强，但可以跟氢氟酸反应，所以B选项错误。光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，且抗干扰能力好，不发生电辐射，能防窃听等，所以D选项正确。 【方法规律】新型无机非金属材料的特性

(1)能承受高温，强度高，如氮化硅陶瓷在1 200℃时仍具有高强度。 (2)具有电学特性。有的可作绝缘体，有的可作半导体、导体、超导体。

(3)具有光学特性。有的能发出各色光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。

(4)具有生物功能。有些对人体组织有较好的适应性，且硬度高、无毒、不溶于水，可直接植入人体内。

5.(2015·中山高二检测)实验室储存的固体试剂可以放在广口瓶中，液体试剂放在细口瓶中，但是有些试剂必须储存在具有橡胶塞的玻璃试剂瓶中。以下物质必须储存在具有橡胶塞的玻璃试剂瓶中的是 ( )

①KOH溶液 ②Na2CO3溶液 ③盐酸 ④氢氟酸 ⑤澄清石灰水 ⑥ ⑦NaOH溶液 A.①②⑤

B.①②④⑤

C.①②④⑤⑦ D.①②⑤⑦

【解析】选D。玻璃中有SiO2，能与碱性溶液反应生成Na2SiO3，故盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞。氢氟酸能腐蚀玻璃，不能盛放在玻璃瓶中。

6.(2015·重庆高考)中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列发明创造不涉及化学反应的是 ( ) A.用胆矾炼铜

B.用铁矿石炼铁 D.打磨磁石制指南针

Cu，有新物质生成，

C.烧结粘土制陶瓷

【解析】选D。A项，胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，由CuSO4·5H2O属于化学反应；B项，由Fe2O3

Fe，有新物质生成，属于化学反应；C项，制陶瓷的原料

是粘土，发生化学变化生成硅酸盐产品；D项，打磨磁石制指南针，只是改变物质的外形，没有新物质生成，不涉及化学反应。

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7.(2015·萍乡高二检测)精细陶瓷(又称为特种陶瓷)在现代科技中应用前景很广。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。它具有相当大的比表面积，将它和电子元件及仪表组成“电子鼻”，也被称为“人工神鼻”。冰箱泄漏的氟利昂浓度只有十万分之一也能“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极限 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】选D。“电子鼻”能够“嗅”到人嗅不到的物质，所以大大地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。 8.熔融氢氧化钠应选用的器皿是 ( ) A.陶瓷坩埚

B.石英坩埚 D.生铁坩埚

C.普通玻璃坩埚

【解析】选D。陶瓷的成分中含有SiO2，石英的成分就是SiO2，玻璃的主要成分中也含有SiO2，而SiO2在高温下可以跟NaOH发生如下反应：SiO2+2NaOH器皿都不能选用，只能用生铁坩埚。

9.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3+N2+3C叙述不正确的是 ( )

A.在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂 B.上述反应中每生成2 mol AlN，N2得到6 mol电子 C.氮化铝中氮元素的化合价为-3

D.氮化铝晶体在生产过程中要避免氧气的进入

【解析】选A。在氮化铝生产中N2是氧化剂，C是还原剂，生成2 mol AlN时，转移6 mol电子。AlN中金属Al为+3价，N为-3价，AlN生产中应隔绝空气。 二、非选择题

2AlN+3CO，下列

Na2SiO3+H2O，所以A、B、C项的

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10.(2015·马鞍山高二检测)(1)某型号水泥主要成分为Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3Al2Oz，则x= ，y= ，z= 。制取该水泥所用的原料是 。 (2)根据不同玻璃的特性和用途填空。 a.普通玻璃 b.石英玻璃 c.光学玻璃(铅玻璃) d.钢化玻璃

可用于制造门窗、镜子的是 ，用于汽车或火车窗玻璃的是 ，用于制造化学仪器的是 ，用于制造光学仪器的是 。

【解析】(1)将水泥主要成分写成氧化物形成：2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3，可得x=3，y=5，z=6。

(2)钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大，抗震裂、不易破碎，碎块没有尖锐的棱角，不易伤人，常用于制造汽车或火车的车窗等，提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数，从而使其更耐高温和抗化学腐蚀，可用于制造高级的化学反应容器；加入PbO后制得的光学玻璃折光率高，可用来制造光学仪器。 答案：(1)3 5 6 石灰石、黏土 (2)a d b c

11.含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。

(1)在元素周期表中，A位于 族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为 ，A与B在原子的电子层结构上的相同点是 。 (2)易与C发生化学反应的酸是 ，反应的化学方程式是 。

(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。 ①写出生成D和F的化学反应方程式： 。 ②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是 。 A.普通玻璃坩埚 C.氧化铝坩锅

B.石英玻璃坩埚 D.铁坩锅

(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L，100

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g混合物中石灰石的质量分数是 。

【解析】(1)含A元素的单质可作半导体材料，含A元素的一种化合物是制造光导纤维的原料，可知A为硅元素，C为SiO2，D为Na2SiO3。比硅相对原子质量小的同族元素B为碳。 (2)C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。

(3)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)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在高温熔化Na2CO3。 (4)若SiO2恰好完全反应或过量，与CaCO3反应的化学方程式只有一个，即CaCO3+SiO2CaCO3

CaSiO3+CO2↑。若CaCO3过量，除发生上述反应外，还会发生反应：

CaO+CO2↑。总之，CaCO3的多少决定了CO2的产量，可通过以下关系列式求解

CaCO3 ～ CO2 100 g 22.4 L m(CaCO3) 11.2 L m(CaCO3)=50 g

混合物中CaCO3的质量分数：

×100%=50%。

答案：(1)ⅣA (2)氢氟酸 SiO2+4HF(3)①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2+H2O②D (4)50%

最外层均有4个电子，最内层均有2个电子 SiF4↑+2H2O

Na2SiO3+CO2↑， Na2CO3+H2SiO3↓

12.有A、B、C三种不溶于水的固体。A是某元素的一种单质，它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热氢氧化钠溶液，再往所得溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀。此沉淀干燥后，成为不溶于水的白色粉末，这是一种比碳酸酸性还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C，C在高温时软化，无固定熔点。 根据以上事实，判断： (1)A为哪种元素的单质？ (2)B、C各是什么物质？ (3)写出有关反应的化学方程式。

【解析】先求出A燃烧后生成的气体的相对分子质量，根据该气体的相对分子质量及其反应

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现象可推出单质A；再根据B的有关反应现象可推出B；最后根据制取C的方法及C的性质可推出C。

A物质燃烧后生成的气体的相对分子质量为32×1.375=44，该气体能使澄清石灰水变浑浊，所以该气体为二氧化碳，A为碳元素的一种单质。

根据B物质能与氢氧化钠反应，且能继续与过量的盐酸反应生成一种比碳酸酸性还弱的酸，可推出B物质为二氧化硅。

C物质由石灰石、纯碱、B物质(二氧化硅)混合加热而得，结合C物质在高温时软化且无固定熔点，可推知C物质为普通玻璃。 答案：(1)A为碳元素的一种单质 (2)B为SiO2，C为普通玻璃 (3)C+O2CO2+Ca(OH)2SiO2+2NaOHNa2SiO3+2HClNa2CO3+SiO2CaCO3+SiO2

CO2，

CaCO3↓+H2O， Na2SiO3+H2O， 2NaCl+H2SiO3↓， Na2SiO3+CO2↑， CaSiO3+CO2↑。

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