【化学】化学无机非金属材料的专项培优练习题一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1．“试玉要烧三日满，辨材须待七年期”是唐代诗人白居易的名句，下列有关“玉”的说法正确的是A．玉的成分是石灰石B．玉能与盐酸反应放出CO2C．玉的熔点较高D．玉的成分是金刚砂【答案】C【解析】【分析】玉的成分是硅酸盐，玉的硬度比河砂小，“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高，据此分析解答。
【详解】A．玉有软玉和硬玉两种，软玉和硬玉的成分都是硅酸盐，石灰石成分为碳酸钙，不属于硅酸盐，故A错误；B．玉的成分都是硅酸盐，不是碳酸盐，与盐酸反应不能放出CO2，故B错误；C．“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高，故C正确；D．金刚砂是人工制成的碳化硅，玉的成分是硅酸盐，故D错误；答案选C。
2．青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22(OH)2。
青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO。
下列说法正确的是（）A．青石棉中含有石英晶体B．青石棉是一种易燃品且易溶于水C．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O·5FeO·8SiO2·H2OD．1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L 3mol/L HNO3溶液【答案】D【解析】【分析】【详解】A．青石棉属于硅酸盐材料，没有石英晶体，故A错误；B．青石棉属于硅酸盐材料，不易燃，也不溶于水，故B错误；C．根据题给信息可知，青石棉中铁元素的化合价有+2价和+3价两种，根据原子守恒和化合价不变的思想，化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O∙3FeO∙Fe2O3∙8SiO2∙H2O，故C错误；D．6L 3mol/L HNO3溶液中硝酸的物质的量为18mol，青石棉用稀硝酸溶液处理时，亚铁离子被氧化为铁离子，硝酸被还原为一氧化氮，又1molNa2Fe5Si8O22（OH）2中3mol含亚铁离子，所以根据得失电子守恒氧化亚铁离子生成铁离子消耗1molHNO3，又青石棉中的Na、Fe原子最终都转换产物为NaNO3、Fe（NO3）3，根据原子守恒，又要消耗HNO3的物质的量为2+5×3=17mol，所以1mol该物质一共能和1+17=18molHNO3反应，故D正确；答案选D。
3．下列实验过程中，始终无明显现象的是（）A．SO2通入Ba(NO3)2溶液中B．O2通入Na2SO3溶液中C．Cl2通入Na2SiO3溶液中D．NH3通入Ca(HCO3)2溶液中【答案】B【解析】【分析】【详解】A．二氧化硫被硝酸氧化为硫酸根离子，SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成硫酸钡沉淀，故不选A；B．O2通入Na2SO3溶液中，Na2SO3被氧化为Na2SO4，无明显现象，故选B；C．Cl2通入Na2SiO3溶液中，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和Na2SiO3反应生成硅酸白色胶状沉淀，故不选C；D．NH3通入Ca(HCO3)2溶液中生成碳酸钙沉淀和碳酸铵，故不选D；故选B。
4．下列说法不正确的是A．氧化镁熔点很高，可作为优质的耐高温材料B．有色玻璃就是某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成C．溴化银可用于感光材料，也可用于人工降雨D．分子筛可用于物质分离，还能作干燥剂和催化剂【答案】C【解析】【分析】【详解】A．氧化镁是离子化合物，离子键很强，所以氧化镁熔点高，可作耐高温材料，故A正确；B．某些金属氧化物呈现特殊的颜色，分散于玻璃中即可制得有色玻璃，故B正确；C．溴化银不稳定，见光易分解，可用于制感光胶卷，碘化银可用于人工降雨，故C错误；D．分子筛中有许多笼状空穴和通道，具有强吸附性，可用于分离、提纯气体或液体混合物，还可作干燥剂、离子交换剂、催化剂及催化剂载体等，故D正确；故答案：C。
5．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。
我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。
下列叙述正确的是（）A．形成晶体硅的速率越快越好B．晶体硅有固定的熔沸点，研碎后就变成了非晶体C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关【答案】C【解析】【分析】【详解】A．晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越快越好，速率太快可能导致晶体质量下降，故A错误；B．晶体硅有固定的熔点，研碎后仍为原子晶体，故B错误；C．晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，x射线衍射可以看到微观结构，所以区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行x-射线衍射实验，故C正确；D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，形成的晶体有各向异性，故D错误；故答案为C。
6．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀【答案】B【解析】【分析】【详解】A．酸性氧化物与对应酸的酸性强弱没有关系，则无法比较酸性，故A错误；B．因往硅酸盐溶液通入二氧化碳，可以看到溶液变浑浊，是因为生成了难溶的硅酸沉淀，反应方程式是：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓，反应原理是强酸制弱酸，说明碳酸比硅酸酸性强，故B正确；C．比较强酸制取弱酸时在溶液中进行的反应，则在高温下固体之间的反应不能得到酸性强弱的结论，故C错误；D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀，根据强酸制弱酸，只能说明盐酸的酸性比碳酸或硅酸强，但无法确定碳酸与硅酸的酸性的强弱，故D错误；故答案为B。
7．在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是（ ）①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤高氯酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙⑧ 氮气 A ．③⑤⑦⑧B ．⑤⑦⑧C ．⑤⑧D ．⑤⑦【答案】C【解析】【详解】①SiO 2+2C =高温Si+2CO↑，制备粗硅的反应，所以能反应，故不选；②SiO 2+Na 2CO 3=高温Na 2SiO 3+CO 2↑，制备玻璃的两个反应之一，故不选；③SiO 2+CaCO 3=高温CaSiO 3+CO 2↑，制备玻璃的两个反应之一，故不选；④SiO 2+4HF=SiF 4↑+2H 2O ，氢氟酸是唯一能腐蚀玻璃的酸，故不选；⑤不反应，氢氟酸是唯一能腐蚀玻璃的酸，故选；⑥SiO 2+2KOH=K 2SiO 3+H 2O ，强碱能腐蚀玻璃，故不选；⑦SiO 2+CaO =高温CaSiO 3，故不选；⑧不反应，有碳的时候反应3 SiO 2+6C+2N 2=高温Si 3N 4+6CO ，故选；故答案为：C 。
【点睛】SiO 2在高温下与碳单质反应生成硅单质和一氧化碳，而非二氧化碳，二氧化硅中硅元素是+4价，变成了后来的0价，而碳从0价就先被氧化成+2价的，也就是说二氧化硅的氧化能力比较小，只能把碳氧化成一氧化碳！8．我国“神舟”系列载人飞船的成功发射，标志着“炎黄子孙千年飞天梦想实现了”(1)火箭升空时，由于与大气层的剧烈摩擦，产生高温。
为了防止火箭温度过高，在火箭表面涂上一种特殊的涂料，该涂料的性质最可能的是____________A ．在高温下不融化B ．在高温下可分解气化C ．在常温下就分解气化D ．该涂料不可能发生分解(2)火箭升空需要高能的燃料，经常是用N 2O 4和N 2H 4作为燃料，其反应的方程式是： N 2O 4 + N 2H 4 → N 2 + H 2O 。
请配平该反应方程式：————N 2O 4 + ————N 2H 4 → ————N 2 + ————H 2O ，_________该反应中被氧化的原子与被还原的原子物质的量之比是_____。
这个反应应用于火箭推进器，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_______。
(3)为了向宇航员提供氧气，飞船上有专门的供氧装置。
现有供氧剂过氧化钠与超氧化钾（KO 2）。
①写出它们与二氧化碳反应的化学方程式（超氧化钾与二氧化碳的反应产物与过氧化钠类似）：________________________；_________________________。
②你选择的供氧剂是：_____，原因是：____________________________。
【答案】B 1N2O4 + 2N2H4 = 3N2 + 4H2O 2∶1 产物无污染 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 4KO2+ 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2 KO2原因是：单位质量产生氧气多【解析】【分析】(1)为了防止火箭温度过高，在火箭表面涂上一种特殊的涂料，该涂料的作用应是防止火箭表面温度过高，因而该涂料必须具有在高温下吸热的性质，而物质在发生分解反应或气化时常吸收热量。
(2)火箭升空需要高能的燃料，经常是用N2O4和N2H4作为燃料，其反应的方程式是：N2O4 + N2H4→ N2 + H2O，配平时，利用化合价升降法进行配平。
该反应中被氧化的原子是N2H4中的N原子，被还原的是N2O4中的N原子。
从产物看，N2、H2O都不是大气污染物，由此得出优点。
(3)①不管是过氧化钠还是超氧化钾，与二氧化碳反应都生成碳酸盐和氧气。
②通过两反应对比，可确定选择的供氧剂。
【详解】(1)为了防止火箭温度过高，在火箭表面涂上一种特殊的涂料，该涂料的作用应是防止火箭表面温度过高，因而该涂料必须具有在高温下吸热的性质，而物质在发生分解反应或气化时常吸收热量。
故选B。
答案为：B；(2)在反应N2O4 + N2H4→ N2 + H2O中，N2O4中N显+4价，N2H4中N元素显-2价，产物中N 元素显0价，依据电子守恒，可得出如下关系：N2O4——8e-——2N2H4，从而得出配平的反应方程式：1N2O4 + 2N2H4 = 3N2 + 4H2O；该反应中若参加反应的N2O4为1mol，则被氧化的N原子为4mol，被还原的N原子为2mol，二种原子物质的量之比是2∶1。
这个反应应用于火箭推进器，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是产物无污染。
答案为：1N2O4 + 2N2H4 = 3N2 + 4H2O；2∶1；产物无污染；(3)①不管是过氧化钠还是超氧化钾，与二氧化碳反应都生成碳酸盐和氧气，化学方程式为：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2；4KO2+ 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2。