課時(shí)作業(yè)6無機(jī)非金屬材料[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．我國已跨入“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代，而“互聯(lián)網(wǎng)”的建設(shè)離不開無機(jī)非金屬材料硅。下列物品中用到硅單質(zhì)的是()A．陶瓷餐具B．石英鐘表C．計(jì)算機(jī)芯片D．光導(dǎo)纖維2．下列關(guān)于無機(jī)非金屬材料的說法不正確的是()A．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料是指：玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料B．新型無機(jī)非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，具有極大強(qiáng)度C．高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)D．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽3．下列關(guān)于玻璃的敘述正確的是()A．玻璃是硅酸鹽產(chǎn)品，有固定的熔點(diǎn)B．玻璃是由幾種成分熔化在一起而形成的晶體C．玻璃的成分及各成分的比例固定不變D．普通玻璃生產(chǎn)中所涉及的兩個(gè)主要反應(yīng)均有CO2生成4．下列說法正確的是()A．石英玻璃、瑪瑙、水泥和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品B．紅寶石、珍珠、水晶、鉆石等裝飾品的主要成分都是硅酸鹽C．氫氟酸能夠雕刻玻璃D．硅酸具有酸的通性，能使石蕊溶液變紅5．硅及其化合物在材料領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。下列敘述中，正確的是()A．右圖是常見于汽車中的小擺件“蘋果花”，它的動(dòng)力是以Si為原料制作的太陽能電池B．晶體硅主要用途是制造光導(dǎo)纖維C．硅是地殼中含量最多的元素D．硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，因此硅在自然界中以游離態(tài)形式存在6．有關(guān)硅元素的下列敘述中正確的是()A．硅、碳與氫氟酸都不反應(yīng)B．硅是構(gòu)成礦物巖石的主要原料，其化合態(tài)硅幾乎全部是硅石和硅酸鹽C．硅與碳性質(zhì)都很穩(wěn)定，都能以游離態(tài)存在于自然界D．晶體硅、石墨都可作半導(dǎo)體材料7．我國具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電腦芯片“龍芯一號(hào)”的問世，填補(bǔ)了我國計(jì)算機(jī)制造史上的一項(xiàng)空白。下列對(duì)晶體硅的有關(guān)敘述正確的是()A．晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似B．晶體硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C．晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，但是它的提煉工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴D．晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，可以導(dǎo)電8．下列物質(zhì)中，導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的是()①晶體硅②金屬鋁③石墨④晶體鍺⑤金剛石A．只有①B．只有⑤C．②和③D．①和④9．下列溶液中①碳酸鈉溶液②氫氟酸③氫氧化鈉溶液④氯化鈉溶液，可以盛放在玻璃試劑瓶中但不能用磨口玻璃塞的是()A．①③B．②④C．②③D．①④10．制備硅單質(zhì)時(shí)，主要化學(xué)反應(yīng)如下：①SiO2(石英砂)＋2C(焦炭)eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(粗硅)＋2CO↑②Si(粗硅)＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(純硅)＋4HCl，下列對(duì)上述三個(gè)反應(yīng)的敘述中，不正確的是()A．①③為置換反應(yīng)B．①②③均為氧化還原反應(yīng)C．②為化合反應(yīng)D．三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素均被還原[等級(jí)突破]11．下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是()A．陶瓷、玻璃、水泥容器都能貯存氫氟酸B．硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在具有磨口玻璃塞的試劑瓶中C．用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后再通入CO2D．由Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CO2↑＋Na2SiO3可知，硅酸的酸性強(qiáng)于碳酸12．由二氧化硅制高純硅的流程如下，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．SiHCl3的摩爾質(zhì)量為135.5gB．H2和HCl均可循環(huán)利用C．SiO2是一種堅(jiān)硬難熔的固體D．①②③均屬于氧化還原反應(yīng)13．硅是構(gòu)成無機(jī)非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯(cuò)誤的是()A．氮化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，其化學(xué)式為Si3N4B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔點(diǎn)高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承C．光導(dǎo)纖維是一種新型無機(jī)非金屬材料，其主要成分為SiO2D．二氧化硅為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體中硅原子和硅氧單鍵個(gè)數(shù)之比為1214．硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)計(jì)算機(jī)芯片和太陽能電池的主要成分是________，光導(dǎo)纖維的主要成分是________。(填化學(xué)式)(2)工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(3)玉石的主要成分基本都屬于硅酸鹽，翡翠的主要成分為NaAlSi2O6，用氧化物形式表示為________________________________________________________________________。(4)高純度單晶硅可以按下列方法制備：SiO2eq\o(→,\s\up7(①C),\s\do5(高溫))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③過量H2),\s\do5(1000～1100℃))Si(純)寫出步驟①的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。步驟②的產(chǎn)物經(jīng)過冷凝后得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)，提純SiHCl3主要操作的名稱是________。步驟③需要在無水無氧環(huán)境下進(jìn)行，若在有氧環(huán)境下，除了有不安全因素外，還可能使產(chǎn)品中混有雜質(zhì)________。15．A、B、C、D四種易溶于水的化合物只由表中的八種離子組成，且四種化合物中陰、陽離子各不相同。陰離子Cl－、SiOeq\o\al(2－,3)、OH－、NOeq\o\al(－,3)陽離子H＋、Ag＋、Na＋、K＋已知：A溶液呈強(qiáng)酸性，且A溶液與B、C溶液混合均產(chǎn)生白色沉淀，B的焰色反應(yīng)呈黃色。回答下列問題：(1)寫出A、B、C、D的化學(xué)式：A____________，B__________，C__________，D__________。(2)寫出A溶液與B溶液反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。(3)請(qǐng)選出適合存放A、C、D溶液的試劑瓶的序號(hào)：課時(shí)作業(yè)6無機(jī)非金屬材料1．答案：C2．解析：新型無機(jī)非金屬材料不但克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料易碎、強(qiáng)度不夠等缺點(diǎn)，并且具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能；新型無機(jī)非金屬材料的主要成分并不一定是硅酸鹽，如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。答案：D3．解析：玻璃不是晶體，沒有固定的熔點(diǎn)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；玻璃的種類較多，不同玻璃的成分及各成分的比例不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；玻璃生產(chǎn)中所涉及的兩個(gè)主要反應(yīng)為CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up15(高溫))CaSiO3＋CO2↑、Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up15(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，均有CO2生成，D項(xiàng)正確。答案：D4．解析：石英玻璃、瑪瑙的成分是SiO2，不屬于鹽，A不正確；紅寶石的主要成分為三氧化二鋁、珍珠的主要成分為CaCO3、水晶的主要成分為SiO2、鉆石為碳單質(zhì)，均不屬于硅酸鹽，B不正確；氫氟酸能與玻璃的成分之一SiO2發(fā)生反應(yīng)：4HF＋SiO2=SiF4↑＋2H2O，C正確；硅酸具有酸的通性，例如能與堿反應(yīng)，但其難溶于水，不能使石蕊溶液變色，D不正確。答案：C5．解析：晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料，主要用途是制作太陽能電池、集成電路，A正確、B錯(cuò)誤；氧是地殼中含量最多的元素，C錯(cuò)誤；硅是親氧元素，在自然界中以化合態(tài)形式存在，D錯(cuò)誤。答案：A6．答案：B7．解析：晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，是具有正四面體形的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以物理性質(zhì)與金剛石相似，熔、沸點(diǎn)高，硬度大；硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但常溫下可與F2、HF和強(qiáng)堿反應(yīng)；晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，被廣泛使用；晶體硅是一種非金屬單質(zhì)，雖然它具有金屬光澤。答案：A8．解析：Si、Ge均能導(dǎo)電，可作半導(dǎo)體材料；Al是電的良導(dǎo)體；石墨也能導(dǎo)電，但不能作半導(dǎo)體材料；金剛石不導(dǎo)電。答案：D9．解析：①、③項(xiàng)中溶液呈堿性，不能與光滑的玻璃反應(yīng)，但能與磨口玻璃裸露的SiO2反應(yīng)，生成的硅酸鈉溶液是一種礦物膠，具有良好的黏結(jié)性，易使瓶塞與瓶壁粘在一起而難以開啟。氫氟酸能腐蝕玻璃，不能用玻璃試劑瓶盛放。答案：A10．解析：在反應(yīng)②中Si元素化合價(jià)升高，被氧化。答案：D11．解析：陶瓷、玻璃、水泥的主要成分都是硅酸鹽，其含有的SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硅酸鈉是一種黏合劑，能將玻璃塞和瓶體粘在一起，不便于打開，B項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中的反應(yīng)能發(fā)生是因?yàn)樯傻腃O2氣體不斷逸出，不能說明硅酸的酸性強(qiáng)于碳酸。答案：C12．解析：SiHCl3的摩爾質(zhì)量為135.5g/mol，A錯(cuò)誤；由生產(chǎn)高純硅的流程示意圖可知，H2和HCl既是反應(yīng)物，又是生成物，所以均可循環(huán)利用，B正確；SiO2的硬度大，熔點(diǎn)高，C正確；反應(yīng)①為SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up15(高溫))Si(粗)＋2CO↑，反應(yīng)②為Si(粗)＋3HCleq\o(=,\s\up15(△))SiHCl3＋H2，反應(yīng)③為SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up15(高溫))Si＋3HCl，三個(gè)方程式中元素的化合價(jià)均發(fā)生變化，均屬于氧化還原反應(yīng)，D正確。答案：A13．解析：A項(xiàng)，在氮化硅中N元素為－3價(jià)，Si元素為＋4價(jià)，則化學(xué)式為Si3N4，正確；D項(xiàng)，在SiO2晶體中，硅原子和硅氧單鍵個(gè)數(shù)之比為14，錯(cuò)誤。答案：D14．解析：(1)Si是半導(dǎo)體，可用于制造計(jì)算機(jī)芯片和太陽能電池，光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2。(2)工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃，是因?yàn)闅浞崮芎蚐iO2反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HF＋SiO2=SiF4↑＋2H2O。(3)翡翠的主要成分為NaAlSi2O6，將其表示為氧化物形式為Na2O·Al2O3·4SiO2。(4)步驟①的化學(xué)方程式為2C＋SiO2eq\o(=,\s\up15(高溫))Si(粗)＋2CO↑；步驟②的產(chǎn)物經(jīng)過冷凝后得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)，根據(jù)兩者沸點(diǎn)不同，可采用蒸餾的方法分離；步驟③需要在無水無氧環(huán)境下進(jìn)行，若在有氧環(huán)境下，除了有不安全因素外，產(chǎn)品中的Si會(huì)和O2在高溫的條件下反應(yīng)生成SiO2。答案：(1)SiSiO2(2)4HF＋SiO2=SiF4↑＋2H2O(3)Na2O·Al2O3·4SiO2(4)2C＋SiO2eq\o(=,\s\up15(高溫))Si