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必修第二册 第五章 第二节 氮及其化合物 测试题
榆次一中 李金虎
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）
1． 宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上 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新型“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。
下列相关叙述错误的是( )
A．它耐高温、抗氧化 B．它比钢铁轻,但质地较脆
C．它没有固定熔点 D．它是一种新型无机非金属材料
2． 我国科学家合成的3 nm长的管状碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度
(抵抗变形的能力)高、密度小、熔点高，化学稳定性好的特点，因此被称为“超级纤维”。下
列对碳纤维的说法中不正确的是( )
A．它是制造飞机的理想材料 B．它的主要组成元素是碳元素
C．它的结构与石墨相似 D．碳纤维复合材料耐高温
3． 据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种生物质纳米结构二氧化硅的超
高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于
二氧化硅的说法正确的是( )
A．二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物
B．将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸
C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸的强
D．水晶是比较纯净的二氧化硅，玛瑙的主要成分是硅酸盐
4． 我国在航天、军事、天文等领域的发展备受世界瞩目，它们与化学有着密切联系。下列说法正
确的是( )
A．“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于新型无机非金属材料
B．“歼－20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
C．“神舟十三号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
D．“天宫二号”空间实验室的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
5． 陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说
法错误的是( )
1
学科网（北京）股份有限公司A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁
B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐
D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
6． 单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为
①SiO+2C Si+2CO↑; ②Si+3HCl SiHCl +H ; ③SiHCl +H Si+3HCl。
2 3 2 3 2
下列有关上述三个反应的叙述,不正确的是( )
A．①②③为置换反应 B．①②③均为氧化还原反应
C．反应①③中硅元素均被还原 D．由反应①可知,非金属性C>Si
7． 《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，干燥
之后，则堆积窑中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是
( )
A．黏土是制砖瓦和水泥的主要原料
B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化
C．沙子的主要成分为硅酸盐
D．泥坯烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦
8． 科学家最近用金属钠还原CCl 和SiCl 制得一种一维SiC纳米棒，相关反应的化学方程式为
4 4
8Na＋CCl ＋SiCl =====SiC＋8NaCl。下列说法不正确的是( )
4 4
A．SiC和SiO 中Si元素的化合价相同
2
B．上述反应中SiC既是氧化产物又是还原产物
C．SiO 制备单质Si、单质Si制备SiCl 均涉及氧化还原反应
2 4
D．一维SiC纳米棒比表面积大，对微小粒子有较强的吸附能力
9． 由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列判断中错误的是( )
A．①②③反应中均为氧化还原反应
B．H 和HCl均可循环利用
2
C．SiO 是一种坚硬难熔的固体
2
D．SiHCl 摩尔质量为135.5 g
3
10．SiO 是一种化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是( )
2
2
学科网（北京）股份有限公司A．上图所含反应都不属于氧化还原反应
B．纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料
C．用盐酸可除去石英砂(主要成分为SiO)中少量的碳酸钙
2
D．高炉炼铁时用石灰石将铁矿石中的脉石转化为易熔的炉渣
二、填空题（本题包括5个小题，共60分）
11．(12分)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)下列物质不属于硅酸盐材料的是____________(填字母)。
A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰
(2)SiO 是玻璃的主要成分之一，SiO 与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______________，
2 2
工艺师常用__________(填物质名称)来雕刻玻璃。
(3)工业上常用反应：2C＋SiO=====Si＋2CO↑制备粗硅，该反应物中所含元素化合价升高的
2
物质是______________(填化学式，下同)，氧化剂是______________。
12．(12分)世博会中国馆——“东方之冠”由钢筋、混凝土、7 000多块铝板和1 200多块玻璃
等建成。
(1)铝板易被烧碱腐蚀，玻璃易被氢氟酸腐蚀，原因分别为：___________________________、
__________________________________________(用化学方程式表示)。
(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是______________。制备普通玻璃的主要
反应方程式为________________________________(任写一个)。
(3)石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是
______________(填化学式)。
(4)要将NaOH高温熔化，下列坩埚中可选用的是________(填字母)。
A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚
C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚
13．(12分)中国高铁对实现“一带一路”的倡议有重要的作用。
(1)建设高铁轨道需要大量的水泥,生产水泥的主要原材料是黏土和 ,还需要加入适
量________调节水泥硬化速率。
(2)高铁上的信息传输系统使用了光导纤维,其主要成分是________;乘务员使用的无线通话机的
芯片材料是________。
(3)高铁上安装有许多玻璃,氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹,氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应
的化学方程式为 。
3
学科网（北京）股份有限公司(4)高铁上的卫生间没有任何异味,是由于所使用的马桶、地漏和洗手盆下水口都是纳米硅胶的
高科技产品。向硅酸钠溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体 ,该反应的离子方程式为
________________。
14．(12分)从铝土矿(主要成分是Al O ，含SiO 、Fe O 、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工
2 3 2 2 3
艺流程如下：
请回答下列问题：
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式为______________________________________。
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为 。
(3)验证滤液B含Fe3＋，可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液 E、K 中溶质的主要成分是________(填化学式)，写出该溶质的一种用途：
_______________。
15．(12分)氮化硅可用作高温结构陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着
广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如图所示：
其中—NH 中各元素的化合价与NH 相同。
2 3
请回答下列问题：
(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因：__________
_______________________________________________________________________________。
(2)图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是_____________________(填序号)。
(3)在反应⑤中，3 mol Si(NH ) 在高温下加热可得1 mol 氮化硅粉末和8 mol A气体，则氮化硅
2 4
的化学式为____________。
(4)在高温下将SiCl 在B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一
4
定条件下化合生成A。写出SiCl 与B和C两种气体反应的化学方程式：________________
4
_______________________________________________________________________________。
1.答案 B
解析 由题目信息中“连续纤维增韧”可知,该航天服的韧性很好，质地并不是很脆，B错误。
2.答案 C
4
学科网（北京）股份有限公司解析 石墨的内部结构是层状的，碳纳米管是管状的。
3.答案 B
解析 二氧化硅为酸性氧化物，但其不溶于水；硅酸的酸性比碳酸的弱；玛瑙的主要成分是二氧化
硅。
4.答案 C
5.答案 A
解析 “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色与氧化亚铁有关，而氧化铁显红棕色，A项错误；秦
兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，B项正确；陶瓷以黏土为原料，经高温烧制而成，属于
人造材料，主要成分是硅酸盐，C项正确；陶瓷主要成分是硅酸盐，硅酸盐中硅元素化合价处于最
高价，化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点，D项正确。
6.答案 D
解析 反应①③中硅元素被还原,反应②中硅元素被氧化,C项正确;反应①是在高温下进行的反应,且
生成CO气体,不能说明非金属性C>Si,D项错误。
7.答案 C
解析 由题目的“择取无沙黏土而为之”，说明黏土是制砖瓦和水泥的主要原料，选项A正确；
“燃薪举火”是提供高温的环境，使黏土发生复杂的物理化学变化，选项B正确；沙子的主要成分
为二氧化硅，选项 C错误；黏土中有一定量的Fe元素，泥坯烧制后自然冷却成红瓦(含氧化铁)，
浇水冷却时C与水反应得到CO和H，将三价铁还原为二价铁，形成青瓦，选项D正确。
2
8.答案 B
解析 SiC和SiO 中Si元素的化合价均为＋4价，A项正确；SiC是还原产物，NaCl是氧化产物，
2
B项错误；SiO 制备单质Si需加入还原剂，单质Si制备SiCl 需加入氧化剂，C项正确；一维粒子
2 4
上下表面均能与其他物质接触，比表面积大，对微小粒子有较强的吸附能力，D项正确。
9.答案 D
解析 反应①②③中，都有元素化合价的升降，均属于氧化还原反应，A正确；生成的H 和HCl
2
分别在反应③②中应用，B正确；SiO 的熔、沸点很高，C正确；摩尔质量的单位是g·mol－1，D错
2
误。
10.答案 A
解析 A项，由SiO 制取单晶硅的一系列反应都属于氧化还原反应，错误；B项，SiO 可作光导纤
2 2
维，单晶硅可作半导体材料，正确；C项，盐酸与SiO 不反应，但与CaCO 反应，正确；D项，高
2 3
炉炼铁中，存在反应：CaCO =====CaO＋CO↑，SiO＋CaO=====CaSiO ，CaSiO 作为炉渣除去，
3 2 2 3 3
正确。
11.答案 (1)D (2)SiO＋2NaOH===Na SiO＋HO 氢氟酸 (3)C SiO
2 2 3 2 2
12.答案 (1)2Al＋2NaOH＋2HO===2NaAlO＋3H↑ SiO＋4HF===SiF ↑＋2HO
2 2 2 2 4 2
(2)石灰石 SiO＋NaCO=====NaSiO＋CO↑(或SiO＋CaCO =====CaSiO ＋CO↑)
2 2 3 2 3 2 2 3 3 2
(3)SiO (4)D
2
解析 (1)铝板易被烧碱腐蚀，玻璃易被氢氟酸腐蚀，反应的化学方程式分别为 2Al＋2NaOH＋
5
学科网（北京）股份有限公司2HO===2NaAlO ＋3H↑、SiO ＋4HF===SiF ↑＋2HO。(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到
2 2 2 2 4 2
的主要原料为石灰石。制备普通玻璃的主要反应方程式有 SiO ＋NaCO=====NaSiO ＋CO↑或
2 2 3 2 3 2
SiO ＋CaCO =====CaSiO ＋CO↑。(4)普通玻璃坩埚中的二氧化硅能够与熔融的氢氧化钠反应，故
2 3 3 2
A错误；石英玻璃坩埚中的二氧化硅能够与熔融的氢氧化钠反应，故B错误；氧化铝坩埚中的氧化
铝能够与熔融的氢氧化钠反应，故C错误；铁与熔融的氢氧化钠不反应，故D正确。
13答案:(1)石灰石 石膏 (2)SiO Si
2
(3)SiO+4HF SiF↑+2H O
2 4 2
(4)SiO2-+2H+ HSiO(胶体)
3 2 3
【解析】(1)生产水泥的主要原料是:石灰石和黏土;生产水泥的主要设备是:水泥回转窑;
(2)光导纤维,其主要成分是SiO ，具有良好的导光性,硅单质是半导体材料，常用于计算机芯片的材
2
料和太阳能电池，乘务员使用的无线通话机的芯片材料是硅;
(3)玻璃中含有二氧化硅,二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅，反应方程式为:SiO +4HF
2
SiF↑+2H O;
4 2
(4)向硅酸钠溶液中滴入稀盐酸,反应生成硅酸胶体，离子方程式: SiO2-+2H+ HSiO(胶体)。
3 2 3
14．答案：(1)AlO＋6H＋===2Al3＋＋3HO (2)SiO＋2OH－===SiO＋HO
2 3 2 2 2
(3)硫氰化钾 (4)NaHCO 制纯碱(或做发酵粉等合理答案)
3
解析：本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。(1)与HCl反应生成Al3＋，应为铝土矿中的
Al O 。(2)SiO 可以溶于NaOH中生成NaSiO 。(3)检验Fe3＋的特征反应很多，如与KSCN显血红
2 3 2 2 3
色，与苯酚显紫色，与 OH－显红褐色沉淀等。(4)生成 E、K时，CO 均是过量的，故应生成
2
NaHCO 。
3
15.答案：(1)SiO＋2NaOH===Na SiO＋HO
2 2 3 2
(2)①② (3)Si N
3 4
(4)3SiCl ＋2N＋6H=====Si N＋12HCl
4 2 2 3 4
解析：(1)石英砂不能与碱性物质共同存放的原因是SiO 与碱性物质可以发生反应。(2)反应①是石
2
英砂与焦炭发生氧化还原反应；反应②是硅单质与Cl 发生氧化还原反应。(3)氮化硅的化学式可通
2
过题目信息运用质量守恒求得：3Si(NH )=====Si N＋8NH ↑。(4)结合题给信息，SiCl 与N、H
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反应可得到Si N 和HCl。
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