第9讲：碳族元素无机非金属材料_试卷库

第9讲：碳族元素无机非金属材料

年级：学科：类型：来源：91题库

一、单选题（共11小题）

1、下列物质中属于同素异形体的是（　　）

A . H₂O和H₂O₂ B . ¹²C和¹⁴C C . O₂和O₃ D . SO₂和SO₃

2、O、Si、Al是地壳中含量最多的三种元素，Na、Mg、Cl是海水中的重要元素．下列说法正确的是（　　）

A . 普通玻璃、水泥成分中都含有O、Si、Al三种元素 B . 从海水中制备Na、Mg、Al三种元素单质的反应都是氧化还原反应 C . 电解熔融状态的SiO₂、Al₂O₃可以制得Si、Al，且都有氧气生成 D . 加热蒸干NaCl、MgCl₂溶液时可以得到晶体NaCl、MgCl₂

3、“一带一路”贸易使国外的特色产品走入百姓的日常生活。下列商品的主要成分所对应的材料类型不正确的是（）

A . A B . B C . C D . D

4、将足量CO₂气体通入硅酸钠溶液中，然后加热蒸干，再在高温下充分反应，最后所得的固体物质是（）

A . Na₂SiO₃ B . Na₂CO₃、Na₂SiO₃ C . Na₂CO₃、SiO₂ D . SiO₂

5、下列关于SiO₂和CO₂的说法正确的是（）

A . CO₂、SiO₂对应的含氧酸分别是H₂CO₃、H₂SiO₃ B . 常温下，盐酸、氢氟酸均能与SiO₂反应 C . CO₂是酸性氧化物，SiO₂是两性氧化物 D . CO₂和SiO₂都是由相应的分子构成的

6、下列各组物质有关性质的比较中，正确的是：（）

A . 热稳定性：NaHCO₃ > Na₂CO₃ B . 酸性：H₂SiO₃> H₂CO₃ C . 熔点：SiO₂> CO₂（干冰） D . 硬度：SiO₂< CO₂（干冰）

7、硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述正确的是（）

A . 晶体硅可做光导纤维 B . SiO₂可做计算机芯片 C . SiO₂可与水反应制备硅胶 D . 玻璃、水泥、陶瓷都是硅酸盐产品

8、常温下，下列不发生反应的一组物质是（）

① 硅与NaOH溶液 ②硅与盐酸 ③ 硅与氢氟酸 ④ 二氧化硅与碳酸钠 ⑤ 二氧化硅NaOH溶液 ⑥ 二氧化硅与浓硝酸

A . ①②④ B . ③④⑥ C . ②⑤⑥ D . ②④⑥

9、明代名臣于谦作诗“凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深。爝火燃回春浩浩，洪炉照破夜沉沉……”，诗中所写“乌金”是（）

A . 焦炭 B . 煤炭 C . 磁铁矿 D . 软锰矿

10、人们的生活、生产与化学息息相关，下列说法正确的是（）

A . 复旦大学研究的能导电、存储的二维材料二硫化钼是一种新型有机功能材料 B . 中国天眼用到碳化硅、芯片用到高纯硅、石英玻璃用到硅酸盐 C . 中国歼-20上用到的氮化镓材料是当做金属合金材料使用的 D . 石墨烯弹性气凝胶制成的碳海绵可用作处理原油泄漏的吸油材料

11、化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是（）

A . Na₂O₂可与CO₂反应放出氧气，可用于制作呼吸面具 B . SiO₂具有导电性，可用于制作光导纤维和光电池 C . 聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，可用作化工反应器的内壁涂层 D . 氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张、织物等

二、填空题（共4小题）

1、碳与硅是十分重要的两种元素，金刚石、SiC具有耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛．

（1）碳元素在周期表中的位置是，其原子核外通常未成对电子数为　　个．

（2）已知2Ca₃（PO₄）₂（s）+10C（s）→P₄（g）+6CaO（s）+10CO（g）反应中，被破坏的化学键有　　．

a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键

（3）一定条件下，Na还原CCl₄可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，除去粗产品中少量钠的试剂为．

（4）下列叙述正确的有　（填序号），

①Na还原CCl₄的反应、Cl₂与H₂O的反应均是置换反应

②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同

③Na₂SiO₃溶液与SO₃的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱

④Si在一定条件下可与FeO发生置换反应．

2、（1）课本上叙述：“碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的．而铅的+2价化合物是稳定的．”据此判断：锡的+2价化合物（如SnCl₂）应具有较强的（填“氧化”或“还原”．下同）性，铅的+4价化合物应具有较强的性．PbO₂与浓盐酸可发生氧化还原反应生成Cl₂ ，该反应的化学方程式为　．

（2）我国古代炼丹中经常使用到红丹，俗称铅丹．在一定条件下铅丹（用X表示）与硝酸能发生如下反应：X+4HNO₃═PbO₂+2Pb（NO₃）₂+2H₂O．铅丹的化学式是　，此铅丹中铅的化合价是．由此反应可推测PbO是（填“酸”或“碱”）性氧化物．

（3）砷酸钠在酸性条件下跟碘化钾溶液反应生成亚砷酸钠（Na₃AsO₃）、碘单质和水的离子反应方程式是，上述反应中电子转移数目是

3、玻璃是一种重要的传统无机非金属材料．

（1）普通玻璃又称为钠玻璃，试写出生产普通玻璃过程中发生反应的化学方程式：

（2）实验室用于盛放碱性试剂的试剂瓶不用磨口玻璃塞的原因是（用离子方程式表示）：；玻璃试剂瓶不能盛放氢氟酸的原因是（用化学方程式表示）：．

（3）有一种特殊玻璃为钾玻璃，其热膨胀系数较小，较难熔化，较难受化学药品的侵蚀，可用于制作一般的化学仪器．现以石英砂、苛性钾、熟石灰为原料，熔制钾玻璃，质量比为75：28：37（假定这些原料不含杂质），试用氧化物的形式表示该钾玻璃的组成

4、高纯度的单晶硅生产方法主要为：

SiO₂ $\text{[math]}$ 粗硅 $\text{[math]}$ Si（纯） $\text{[math]}$ 单晶硅

制得的粗硅中含有的杂质主要为（写化学式）

请分别写出上述流程中①、③的化学方程式：① ③ ．

三、实验探究题（共2小题）

1、某同学按如图所示装置进行实验，已知过量的CO₂通入饱和NaOH溶液中产生白色沉淀（CO₂+NaOH═NaHCO₃↓）．回答下列问题：

(1)写出图中标号仪器②的名称．

(2)写出装置A中反应的化学方程式：．

(3)通过（填写操作名称）能把NaHCO₃晶体从溶液中分离出来．

(4)如果缺少装置B，装置C中会生成的杂质是．

(5)进行装置D实验时．观察到下层蜡烛比上层蜡烛先熄灭，由此不能得出的实验结论是：（填写字母标号）． (5)

A . 二氧化碳不能燃烧 B . 二氧化碳不能支持燃烧 C . 二氧化碳的密度比空气的大 D . 二氧化碳能溶于水．

2、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：

①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅。

②粗硅与干燥 HCl气体反应制得 SiHCl₃：Si + 3HCl $\text{[math]}$ SiHCl₃+ H₂

③SiHCl₃与过量H₂在 1000 ~1100℃反应制得纯硅

已知 ①SiHCl₃能与 H₂O强烈反应，在空气中易自燃②普通玻璃在600℃左右融化。

请回答下列问题：

(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为。

(2)粗硅与HCl反映完全后，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）：

①装置B中的试剂是。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是。

②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。

③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。

④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

四、综合题（共3小题）

1、C、Si及其化合物在工业上用途广泛．

(1)硅元素在周期表中的位置为，硅原子中能量最高的电子处在电子层上（填电子层符号如K层），写出单质硅的一种用途； SiH₄的空间结构是．

(2)焦炭、石英砂与磷酸钙混合加热到1500℃生成白磷：2Ca₃（PO₄）₃+6SiO₂=6CaSO₄+P₄O₁₀.10C+P₄O₁₀=P₄+10CO↑，上述反应的各种物质中属于酸性氧化物的是、．

(3)Na在一定条件下可还原CCl₄制备金刚石，可用试剂除去粗产品中少量Na．

(4)下列叙述正确的有（填序号）．

a．Na还原CCl₄、Cl₂与H₂O的反应均是置换反应

b．还原性Si＞C，所以C不能还原SiO₂得到单质Si

c．分别通入CO₂可以鉴别NaAlO₂溶液和CaCl₂溶液

d．钠、理在空气中的燃烧产物阴、阳离子效目比均为1：2

(5)两份质量均为11.0g的Al～Si合金分别与足量NaOH和稀H₂SO₄反应．产生气体总体积为22.4L（标准状况），则合金中Al～Si的物质的量之比为

2、化学科学与材料、人体健康和环境保护等密切相关．

(1)材料是人类社会发展的重要物质基础．

①高炉炼铁和生产硅酸盐水泥都要用到的原料是．（填字母）．

A．黏土 B．石灰石 C．焦炭

②铝合金制品用途广泛，下列有关铝合金的性质正确的是．（填字母）．

A．耐腐蚀 B．强度小 C．密度大

③玻璃具有质轻、电绝缘性好、强度大等特点．玻璃钢属于．（填字母）．

A．金属材料 B．无机非金属材料 C．复合材料．

3、

(1)实验室用于盛放碱性试剂的试剂瓶不用磨口玻璃塞的原因是（用离子方程式表示）：；玻璃试剂瓶不能盛放氢氟酸的原因是（用化学方程式表示）：。

(2)实验室中的Na₂SiO₃溶液长期放置，瓶底会出现白色沉淀，则形成沉淀的离子方程式是。取瓶中的上层清液加入稀盐酸，观察到既有气泡产生又有沉淀生成，其离子方程式分别为。用Na₂SiO₃溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na₂SiO₃的用途可做的原料。

(3)某溶液中有NH₄⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺五种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是，有所增加的阳离子是。

A. NH₄⁺

B. Mg²⁺

C. Fe²⁺

D. Al³⁺

E. Fe³⁺

(4)质量相同的H₂¹⁶O和D₂¹⁶O所含质子数之比为，中子数之比为。

(5)A^2-原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A^2-所含电子的物质的量为。