2023学年度高中化学新教材人教版必修第二册同步学典：第三节无机非金属材料.docx

《2023学年度高中化学新教材人教版必修第二册同步学典：第三节无机非金属材料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023学年度高中化学新教材人教版必修第二册同步学典：第三节无机非金属材料.docx（12页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、人教版2023高中化学必修其次册同步学典3 第五章第三节 无机非金属材料1、宇航员在升空、返回或遇到紧急状况时，必需穿上10 公斤重的航天服，我国宇航员的航天服是由我国科学家研制的型“连续纤维增韧”航空材料做成的，主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。以下相关表达错误的选项是 A. 它耐高温、抗氧化C.它没有固定熔点B. 它比钢铁轻，但质地较脆D.它是一种型无机非金属材料2、天工开物记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，枯燥之后，则积存窖巾燃薪举火”，“绕水转釉主要为青色，与造砖同法”。以下说法错误的选项是 A. 沙子和黏土的主要成分为硅酸盐B. “燃薪举火”使黏土发

2、生简洁的物理、化学变化C. 烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦D.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料3、以下关于硅酸盐材料的说法错误的选项是 A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B.生产陶瓷的主要原料是黏土C.一般玻璃的主要成分只有SiO2D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要生产原料4、关于二氧化硅的表达不正确的选项是二氧化硅是制造光导纤维的重要原料硅、碳原子最外层都有 4 个电子，故SiO2的物理性质与CO 类似2 SiO2既能和氢氧化钠溶液反响也能和氢氟酸反响，是两性氧化物将CO2通入NaSiO23溶液中有胶状沉淀生成，说明碳酸比硅酸酸性强A.B.C.D.5、据报道，科学家开发出一种低

3、本钱光伏 材料蜂窝状石墨烯，其生产原理是Na O2CO2确定条件Na CO C 石墨烯，然后除去Na CO2323，即可制得蜂窝状石墨烯。以下说法不正确的选项是A.该生产石墨烯的反响属于氧化复原反响B.石墨烯 与 金刚石互为同素异形体C. Na2O属于碱性氧化物，CO 属于酸性氧化物， Na CO23属于盐D.自然界中碳元素有游离态和化合态 两种存在形式6、月球上的主要矿物有辉石CaMgSi O 斜长石 KAlSi O和橄榄石238Mg 或 FeSiO24等，以下说法或分析不正确的选项是A. 辉石斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B. 斜长石的氧化物形式可表示为KC. 橄榄石中铁为2 价O Al O

4、223 3SiO2D. 月球表层沙土中有游离态铁是由于月球的外表几乎没有氧气7、世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博 士考证说：“中国至少在距今 3 000年以前，就已经使用玻璃了。”以下有关一般玻璃的说法不正确的选项是A.制一般玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点C.一般玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅D.盛放烧碱溶液的不能用玻璃塞，是为了防止 烧碱跟二氧化硅反响生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起8、高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的根底材料。工业上提纯硅 有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反响如下。以下说法正确的选项是A. 自

5、然界中存在大量的单质硅B. 电弧炉中反响的化学方程式为SiO + C高温Si + CO 22C. 二氧化硅能与氢氟酸反响，而 硅 不能与氢氟酸反响D. SiHCl3沸点为 33.0中含有少量的SiCl4沸点为 67.6，通过蒸馏可提纯SiHCl39、碳纳米管是由碳原子构成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有很多特别的力学、电学和化学性能。以下关于碳纳米管的说法不正确的选项是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.碳纳米管比外表积大，可用作型储氢材料10、以下离子方程式中书写正确的选项是A.水玻璃中通入过量的二氧化碳： Na Si

6、O +CO +H O2Na+ + CO2- + H SiO2322323B.二氧化硅放入澄清石灰水中：Ca(OH) +2SiOCaSiO +H O2232C.二氧化硅与氢氟酸反响：SiO + 4H+ + 4F-SiF +2H O242D.单质硅溶于烧碱溶液中：Si + 2OH- + H OSiO2- + 2H23211、硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90以上。（1） 以下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与氢氧化钠溶液反响的化学方程式为，工艺师常用填物质名称来雕刻玻璃。（3） 用NaSiO23水溶

7、液浸泡过的棉花不易燃烧，说明NaSiO 可用23作。NaSiO23可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反响制得，高温熔融纯碱时以下坩埚可选用的是。A. 一般玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚C.瓷坩埚D.铁坩埚高温（4） 工业上常利用反响2CSiO2Si2CO 制备硅单质，该反响中所含元素化合价升高的物质是填化学式，下同，氧化剂是。12、化学就在我们身边，它与我们的日常生活亲热相关。按要求答复以下问题：（1） 明矾是填化学式漂白粉的有效成分是填化学式。硅是无机非金属材料的主角，请你举出一种含硅材料的名称。（2） 用经过少量氯气消毒的自来水养金鱼时，通常需要先将自来水晒一晒，其缘由是用化学方程式表示绿柱石绿宝

8、石矿藏的主要成分为BenAl Si O2618，可用氧化物的形式表示为nBeO Al O23 6SiO2，其中 n 的值为；昆仑玉的成分可简洁看成是CaMg Si O(OH)，将其化学式改写成氧化物形式258222为。缺铁性贫血患者应补充Fe 2+，通常以硫酸亚铁的形式补充，而硫酸铁 无这种药效。用硫酸亚铁制成的药片外表包有一层特别的糖衣，这层糖衣的作用是。（3） SiO2广泛存在于自然界中，其用途也格外广泛，可用于制造光导纤维，也用于生产半导体材料硅。写出工业上用石英制备粗硅的化学方程式：。13、在半导体工业中有这样一句话：“从沙滩到用户”。其中由粗硅制纯硅的常用方法为Si粗+2Cl2SiC

9、l4，SiCl4+2H2Si纯+4HCl。假设在 25 101kPa 条件下反响生成HCl 气体 49L注：25101kPa 条件下气体摩尔体积为24.5Lmol-1，则：（1） 反响生成HCl 气体的质量为_ ，两反响共转移电子的个数为。（2） 反响生成的HCl 气体溶于 127mL 水中，得到密度为 1.20gmol-1 的盐酸，此盐酸的物质的量浓度为 。（3） “从沙滩到用户”涉及多个反响，其中制取粗硅的反响方程式为 。纯洁的石英与烧碱反响可以制得水玻璃，反响的离子方程式为 。14、A、B、C、D、E 五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如以下图的转化关系。假设该元素用R 表示，

10、 则A 为R 的氧化物，D 为R 的单质，且D 与NaOH 溶液反响生成 C 和H 2。请答复以下问题。1. 写出对应物质的化学式：A ；C ；E .2. 反响的化学方程式为 。3. 反响的离子方程式为 。4. H CO23的酸性强于E 的酸性，请用离子方程式予以证明： .15、水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有确定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。试验室测定水泥样品中钙含量的过程如以下图：答复以下问题：（1） 在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需参与几滴硝酸。参与硝酸的目的是.还可使用代替硝酸。（2） 沉淀A 的主要成分是，其不溶于强酸但可与一

11、种弱酸反响，该反响的化学方程式为。答案以及解析1 答案及解析：答案：B2 答案及解析：答案：A解析：A. 沙子主要成分为二氧化硅，二氧化硅是氧化物，不属于硅酸盐，故 A 错误；B. 黏土烧制成瓦的过程为简洁的物理化学变化过程，粘土发生简洁的物理化学变化，故B 正确；C. 青瓦和红瓦是在冷却时区分的：自然冷却的是红瓦，水冷却的是青瓦，故 C 正确；D. 由“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘土而为之”可知粘土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料， 故D 正确；应选：A.3 答案及解析：答案：C解析：一般玻璃的主要成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅，应选C。4 答案及解析：答案：A解析：二氧化硅可以制作光导纤维

12、，正确。二氧化硅是原子晶体，二氧化碳是分子晶体， 所以二者物理性质差异很大，错误。二氧化硅是酸性氧化物，错误。二氧化碳和硅酸钠 反响生成硅酸和碳酸钠，可以说明碳酸的酸性比硅酸强，正确。5 答案及解析：答案：C解析：碳元素一局部由2 价上升到4 价，一局部降低到 0 价，属于氧化复原反响，A 正确；石墨烯 与 金刚石都是由碳元素组成的不同性质的单质，属于同素异形体，B 正确； CO 既不与酸反响，又不与碱反响，属于不成盐氧化物，C 错误；煤的主要成分为碳，碳元素以游离态存在，碳酸钙中碳元素以化合态存在，D 正确。6 答案及解析：答案：B解析：依据元素化合价不变的原则，将斜长石的化学式改写为氧化物

13、的形式可表示为K O Al O223 6SiO2，B 不正确。依据化合物中正负化合价代数和为零，橄榄石中铁为2 价，C 正确。铁单质与氧气接触易被氧化，所以月球表层沙土中有游离态铁是由于月球的外表几乎没有氧气，D 正确。方法规律：硅酸盐改写成氧化物形式的方法通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，氧化物的书写挨次：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。7 答案及解析：答案：B解析：一般玻璃以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得，A 正确；玻璃是混合物，没有固定的熔点，B 错误；一般玻璃是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅熔化在一起所得到的物质，C 正确；二氧化硅易

14、与烧碱溶液反响生成具 有很强的黏合性，因此盛放NaOH 等强碱性溶液的不能使用 玻璃塞。8 答案及解析：答案：D解析：自然界中没有单质硅，A 错误；电弧炉中反响的化学方程式为SiO + C高温Si + CO ，22B 错误；二氧化硅和硅 都能与氢氟酸反响，C 错误；SiHCl3和SiCl4沸点相差较大，所以可通过蒸馏提纯SiHCl3，D 正确；9 答案及解析：答案：A解析：碳纳米管是由碳元素形成的单质，属于型无机非金属 材料，不属于有机合成纤维， A 错误；碳纳米管与金刚石都是只由碳 元素组成的单质，互为同素异形体，B 正确；碳原子最外层有 4 个电 子，不易得到或失去电子，所以碳单质性质稳定

15、，由此可知，常温下碳纳米管具有较好的稳定性，C 正确；碳纳米管是由碳原子构成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，所以比外表积大，可用作型储氢材料，D 正确：10 答案及解析：答案：D解析：水玻璃中通入过量的二氧化碳生成硅酸和碳酸氢钠， A 错误；该离子方程式没配平，B 错误；氢氟酸是弱酸，应当用化学 式表示，C 错误；单质硅溶于烧碱溶液中生成硅酸钠和H ，D 正确。211 答案及解析：答案：1D；2 SiO 2NaOH= Na2SiO23+H O ；氢氟酸；3防火剂；d；4C；2SiO2解析： 1陶瓷属于传统的无机非金属材料，属于硅酸盐，故A 错误；玻璃中含有Na SiO 、CaSiO 、SiO

16、等， Na SiO 、 CaSiO属于硅酸盐，故B 错误；水泥属于硅酸盐，2332233故 C 错误；生石灰是 CaO，不含 Si 元素，因此生石灰不属于硅酸盐，故 D 正确。2SiO2属于酸性氧化物，与NaOH 反响的化学方程式为SiO 2NaOH= Na2SiO23+H O ； SiO 能与22氢氟酸发生反响，因此工艺师常用氢氟酸雕刻玻璃。3用 NaSiO23水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明NaSiO23可用作防火剂。一般玻璃中含有SiO2，熔融纯碱时能与SiO 发生2反响，因此不能用一般玻璃坩埚熔融纯碱，故A 错误；石英的主要成分是SiO2，能与纯碱反响，因此不能用石英玻璃坩埚熔融纯碱，

17、故B 错误瓷坩埚中含有SiO2，因此熔融纯碱时不能用瓷坩埚故C 错误；铁单质不与纯碱反响，因此可以用铁坩埚熔融纯碱，故D 正确。4依据化学反响方程式，化合价上升的是C，氧化剂是化合价降低的物质，即氧化剂为SiO 。212 答案及解析：答案：1KAl(SO )4 212H2O； Ca(ClO)2；玻璃或水泥、陶瓷、光导纤维等； 2 2HClO光照2HClO2 2CaO 5MgO 8SiO2 H O 保护FeSO24不被空气中的氧气氧化；3 SiO高温2CSi2CO 2解析： 2用经过少量氯气消毒的自来水养金鱼时，需要把水中的次氯酸分解掉，所以通常需要先将自来水晒一晒，反响的化学方程式为2HClO

18、光照2HClO2 。依据氧原子守恒可知n =18 - 3 - 2 6 = 3 ；依据昆仑玉的化学式将其改写成氧化物的形式为2CaO 5MgO 8SiO2 H O 。亚铁盐易被氧化为铁盐，所以这层糖衣的作用是保护FeSO 不24被空气中的氧气氧化。3工业上用石英制备粗硅的化学方程式为SiO2C2高温Si2CO .13 答案及解析：答案：173g；4NA212molL-13SiO2+2CSi粗+2CO；3SiO2+2OH-= SiO 2- +H2O解析：125101kPa 条件下气体摩尔体积为 24.5Lmol-1，49L HCl 气体的物质的量为 2mol，其质量为 2mol36.5gmol-1

19、=73g，两个反响共转移电子个数为 4NA。（2） 溶质质量为73g，水的质量为127g，所以溶液体积为2mol = 12mol L-1200g120g mL-1= 1 L ，则盐酸的物质6的量浓度是 1 L。6（3） 制取粗硅是用碳复原二氧化硅，其方程式为SiO2+2CSi粗+2CO，石英的主要成分是3SiO2，与烧碱反响制取水玻璃，反响的离子方程式为SiO2+2OH-= SiO 2- +H2O。14 答案及解析：答案：1. SiO； Na SiO ； H SiO 或H SiO 22323442. SiO2+ 2C高温Si + CO23. Si + 2OH- + H2O =SiO2- + 2

20、H324. SiO2- + CO + H O = H SiO +CO2-322233解析：A、B、C、D、E 工五种物质中均含有同一种非金属元素，该元素 用R 表示的单质能与NaOH 溶液反响生成氢气，则可推知R 为硅元素，依据题中各物质转化关系，结合硅及其化合物的相关学问可 知，A 与焦炭在髙温下反响生成D，则A 为SiO2，D 为 S，C 为NaSiO ，依据反响或反响都可推得B 为CaSiO ，依据反响推知 E 为H SiO 或23323H SiO 。441. 由以上分析可知A 为SiO，C 为Na SiO ，E 为H SiO或H SiO 。22323442. 反响的化学方程式为2C +

21、 SiO2高温Si + CO 。23. 反响的离子方程式为Si + 2OH- + H2O =SiO2- + 2H 。324. 在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，生成硅酸沉淀说明H CO 的酸 性强于H SiO的酸性，反2323应的离子方程式为SiO2- + CO + H O = H SiO +CO2- 。32223315 答案及解析：答案：1将样品中可能存在的Fe2+ 氧化为Fe3+H O222 SiO或H SiO SiO + 4HF=SiF +2H O 或H SiO + 4HF=SiF 3H O 2232422442解析：此题以物质转化流程为主线，考察Ca、Al、Fe、Mg、Si 等元素及其化合物的相关知识。参与盐酸、氯化铵和硝酸后，只有SiO 或反响生成的H SiO 不溶，故沉淀 A 为SiO2232或H SiO 滤液中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+ 等离子，参与氨水调整 pH 为 45 时，Fe3+23转化为Fe(OH)3，A 转化为Al(OH)4，故沉淀B 主要为Fe(OH)3、Al(OH)3。1参与硝酸的目的是将样品中可能存在的Fe2+ 氧化为Fe3+ ，还可以用H2O2 代替硝酸。2 SiO或H SiO 可以溶于氢氟酸，反响的化学方程式为SiO + 4HF=SiF +2H O223242或HSiO24+ 4HF=SiF4 3H O 2