姓名：班級第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元第三節(jié)無機(jī)非金屬材料重點(diǎn)玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等無機(jī)非金屬材料的主要性能和用途，普通玻璃的主要成分。1．下列材料中不屬于硅酸鹽材料的是A．做窗戶的普通玻璃B．澆灌房頂?shù)乃郈．鋪地板的陶瓷瓷磚D．傳輸信號的光導(dǎo)纖維【答案】D【詳解】A．硅酸鹽材料主要包括：玻璃、水泥、陶瓷，做窗戶的普通玻璃屬于硅酸鹽材料，A不符合；B．硅酸鹽材料主要包括：玻璃、水泥、陶瓷，澆灌房頂?shù)乃鄬儆诠杷猁}材料，B不符合；C．硅酸鹽材料主要包括：玻璃、水泥、陶瓷，鋪地板的陶瓷瓷磚屬于硅酸鹽材料，C不符合；D．傳輸信號的光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，D符合；答案選D。2．宋代五大名窯分別為鈞窯、汝窯、官窯、定窯、哥窯。其中鈞窯以“人窯一色，出窯萬彩”的神奇窯變著稱。下列關(guān)于陶瓷的說法不正確的是()A．窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色變化B．氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料C．高品質(zhì)的瓷器晶瑩剔透，屬于純凈物D．陶瓷屬于硅酸鹽制品，耐酸堿腐蝕，但是不能用來盛裝氫氟酸【答案】C【詳解】A．不同的金屬氧化物可能顏色不同，在高溫下，釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致了顏色變化，故A正確；B．氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，具有耐高溫的特點(diǎn)，故B正確；C．瓷器主要是由黏土燒結(jié)而成，瓷器中含有多種硅酸鹽和二氧化硅，屬于混合物，故C錯誤；D．陶瓷的主要成分為硅酸鹽和二氧化硅，氫氟酸能夠與二氧化硅反應(yīng)，所以不能用陶瓷來盛裝氫氟酸，故D正確；故選C。3．化學(xué)知識與科技、生產(chǎn)、生活有密切的關(guān)系。下列敘述中錯誤的是A．“天宮二號”空間運(yùn)行的動力源泉——太陽能電池帆板，其核心材料為晶體硅B．“天問一號”火星車使用的保溫材料——納米氣凝膠，具有丁達(dá)爾效應(yīng)C．三星堆二號祭祀坑出土商代的銅人銅像填補(bǔ)了我國考古學(xué)、青銅文化史上的諸多空白。青銅器的出土表明我國商代已經(jīng)掌握冶煉銅技術(shù)D．“北斗系統(tǒng)”組網(wǎng)成功，北斗芯片中的半導(dǎo)體材料為二氧化硅【答案】D【詳解】A．宮二號使用的光伏太陽能電池的核心材料是半導(dǎo)體硅，天宮二號使用的光伏太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；B．“天問一號”火星車使用的熱控材料是新型保溫材料-納米氣凝膠，屬于膠體，能夠產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，B正確C．青銅器的主要成分是銅單質(zhì)，商代的銅人銅像，說明此時我國已經(jīng)掌握煉銅技術(shù)，C正確；D．單質(zhì)硅是半導(dǎo)體材料，芯片中的半導(dǎo)體材料為單質(zhì)硅，D錯誤；故選D。4．下列關(guān)于硅的說法不正確的是A．硅在地殼中的含量僅次于氧B．硅在自然界中既有化合態(tài)，又有游離態(tài)C．高純度的硅可用于制造計算機(jī)芯片D．硅單質(zhì)的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間【答案】B【詳解】A．地殼中元素含量由大到小為：氧、硅、鋁、鐵、鈣等，故A不符合題意；B．硅在自然界中只有化合態(tài)，沒有游離態(tài)的硅，故B符合題意；C．硅是半導(dǎo)體材料，常用于制造計算機(jī)芯片，故C不符合題意；D．硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，故D不符合題意；故答案為：B。5．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【答案】D【詳解】A．硅酸鹽材料是傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料，主要包括：玻璃、水泥、陶瓷，故A正確；B．新型無機(jī)非金屬材料不但克服了傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，而且同時還具有了如能承受高溫、強(qiáng)度較高，故B正確；C．高溫結(jié)構(gòu)材料屬于新型的無機(jī)非金屬材料，具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)，故C正確；D．新型無機(jī)非金屬材料如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷(Si3N4陶瓷、SiC陶瓷)的主要成分不是硅酸鹽，只有傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料才是硅酸鹽，故D錯誤；故答案選：D。6．（2021·寧夏固原市·高一期末）下列物質(zhì)中，屬于酸性氧化物且跟水不能形成酸的是()A．CO2 B．SiO2 C．SO2 D．Fe2O3【答案】B【詳解】A．二氧化碳是酸性氧化物，且與水反應(yīng)可以生成碳酸，故A不選；B．二氧化硅是酸性氧化物，且不溶于水，與水也不反應(yīng)，故B可選；C．二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸铮苡谒?，且與水反應(yīng)生成亞硫酸，故C不選；D．氧化鐵屬于堿性氧化物，不溶于水，與水也不反應(yīng)，故D不選；故選B。7．近年來，我國在無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域的發(fā)展受到世界矚目。下列敘述正確的是A．石墨烯是能導(dǎo)電的新型有機(jī)材料B．氮化硅陶瓷屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料C．陶瓷是以黏土為原料制成的D．二氧化硅導(dǎo)電性良好【答案】C【詳解】A．石墨烯無機(jī)非金屬材料，故A錯誤；B．氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，故B錯誤；C．陶瓷是以黏土為原料制成的傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品，故C正確；D．硅可以導(dǎo)電是良好的半導(dǎo)體材料，故D錯誤；故答案為C。8．有些科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”，下列說法正確的是A．晶體硅具有半導(dǎo)體性質(zhì)，可用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維B．玻璃中含有的SiO2可與NaOH溶液反應(yīng)，故常用NaOH溶液雕刻玻璃紋飾C．碳化硅(SiC)俗稱金剛砂，類似金剛石結(jié)構(gòu)，是一種耐高溫的半導(dǎo)體材料D．陶瓷、水泥、石英玻璃都屬于硅酸鹽材料【答案】C【詳解】A．晶體硅具有半導(dǎo)體性質(zhì)，可用于生產(chǎn)半導(dǎo)體，而SiO2才用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維，A錯誤；B．用于雕刻工藝玻璃上紋飾的是氫氟酸而不是NaOH溶液，B錯誤；C．碳化硅(SiC)俗稱金剛砂，類似金剛石結(jié)構(gòu)，熔點(diǎn)高，導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，是一種耐高溫的半導(dǎo)體材料，C正確；D．石英玻璃是高純度的二氧化硅，不屬于硅酸鹽材料，D錯誤；故答案為：C。9．下列關(guān)于的敘述正確的是①能與水反應(yīng)生成硅酸②對應(yīng)的水化物是可溶性弱酸③硅原子和碳原子的最外層電子數(shù)相同，和的分子結(jié)構(gòu)也相同④既能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)又能與氫氟酸反應(yīng)，故是兩性氧化物⑤中硅元素為價，故具有氧化性⑥在中，每個硅原子結(jié)合2個氧原子A．①③⑤ B．①②④⑥ C．③ D．⑤【答案】D【詳解】①不與水反應(yīng)；②對應(yīng)的水化物(弱酸)不溶于水；③晶體中不存在單個的分子，且每個硅原子與4個氧原子結(jié)合，而二氧化碳分子中1個碳原子與1個氧原子形成兩條共價鍵，結(jié)構(gòu)式為O=C=O，所以二者的分子結(jié)構(gòu)不同；④二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水，沒有鹽生成，與堿反應(yīng)生成鹽和水，所以二氧化硅屬于酸性氧化物，不屬于兩性氧化物；⑤具有弱氧化性，如高溫條件下被碳還原制取粗硅：；⑥晶體中不存在單個的分子，且每個硅原子與4個氧原子結(jié)合；結(jié)合以上分析可知，不正確的有①②③④⑥，只有⑤正確；故選D。10．下列說法不正確的是A．陶瓷是以黏土為主要原料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的B．高純單質(zhì)硅可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)換為電能C．光導(dǎo)纖維是以二氧化硅為主要原料制成的D．向飽和Na2SiO3溶液中通入足量CO2，然后蒸發(fā)結(jié)晶，最后灼燒，得到Na2CO3、SiO2【答案】D【詳解】A．陶瓷是以黏土為主要原料，然后在陶瓷窯中高溫?zé)贫?，故A正確；B．單質(zhì)硅是良好的光電材料，能將光能直接轉(zhuǎn)化成電能，因此常用其制作光電池，故B正確；C．二氧化硅具有優(yōu)良的傳輸光信號的能力，常用于制作光導(dǎo)纖維，故C正確；D．高溫灼燒過程中碳酸鈉與二氧化硅能反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，故D錯誤；故選：D。11．下列有關(guān)硅制品的說法不正確的是A．利用高純二氧化硅的半導(dǎo)體性能，可以制成光電池，將光能(比如太陽光能)直接轉(zhuǎn)化為電能B．水晶鏡片、石英鐘表、瑪瑙手鐲的主要成分為SiO2C．SiO2晶體是由Si與O按照1∶2的比例形成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硅氧四面體不僅存在于SiO2晶體中，而且存在于硅酸鹽礦石中D．硅在元素周期表中處于金屬與非金屬的過渡位置，晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料【答案】A【詳解】A．晶體硅為良好的半導(dǎo)體材料，利用高硅的半導(dǎo)體性能，可以制成光電池，將光能（比如太陽光能）直接轉(zhuǎn)化為電能，二氧化硅不具有此性質(zhì)，故A錯誤；

B．水晶鏡片，石英鐘表，瑪瑙手鐲主要成分為SiO2，故B正確；

C．SiO2為原子晶體，在二氧化硅晶體中每個Si原子周圍結(jié)合4個O原子，每個O原子周圍結(jié)合2個Si原子，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故C正確；

D．硅在元素周期表中處于金屬和非金屬的過渡位置，所以晶體硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，故D正確。

故選：A。12．以下有關(guān)碳納米管、富勒烯、石墨烯的說法錯誤的是A．它們的物理性質(zhì)相同 B．它們都是新型無機(jī)非金屬材料中的碳納米材料C．它們都是碳單質(zhì) D．它們分別完全燃燒后生成物相同【答案】A【詳解】A．碳納米管、富勒烯、石墨烯是三種不同的物質(zhì)，物理性質(zhì)不同，故A錯誤；B．碳納米管、富勒烯、石墨烯都是新型無機(jī)非金屬材料中的碳納米材料，故B正確；C．碳納米管、富勒烯、石墨烯都是碳元素的單質(zhì)，故C正確；D．碳納米管、富勒烯、石墨烯都是碳元素的單質(zhì)，它們分別完全燃燒后生成物相同，都是二氧化碳，故D正確；故選A。13．下列離子方程式中書寫正確的是()A．水玻璃中通入過量的二氧化碳：B．二氧化硅放入澄清石灰水中：C．二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)：D．單質(zhì)硅溶于燒堿溶液中：【答案】D【詳解】A．水玻璃是硅酸鈉的水溶液，該物質(zhì)是易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)，以離子形式存在，向其中通入過量CO2反應(yīng)產(chǎn)生NaHCO3和H2SiO3，反應(yīng)的離子方程式為：+CO2+H2O=H2SiO3↓+，A錯誤；B．澄清石灰水中Ca(OH)2以離子形式存在，該反應(yīng)方程式不符合質(zhì)量守恒定律和物質(zhì)存在形式，正確的離子方程式為：Ca2++2OH-+SiO2=CaSiO3+H2O，B錯誤；C．氫氟酸是弱酸，應(yīng)該用化學(xué)式表示，C錯誤；D．單質(zhì)硅溶于燒堿溶液中，生成硅酸鈉和H2，反應(yīng)符合反應(yīng)事實，遵循電子守恒、原子守恒、電荷守恒，D正確；故答案為D。14．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷氮化硅(Si3N4)可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦型ㄟ^以下反應(yīng)制備：3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO，下列說法中錯誤的是A．氮化硅中氮元素的化合價為-3價B．焦炭為還原劑，發(fā)生還原反應(yīng)C．若該反應(yīng)生成11.2L一氧化碳，則生成氮化硅的質(zhì)量約為11.67gD．氮化硅陶瓷是制造火箭發(fā)動機(jī)的理想材料【答案】BC【詳解】A．氮的非金屬性強(qiáng)于硅，由化合價代數(shù)和為0得：氮化硅Si3N4中硅顯+4價，氮元素的化合價為-3價，故A正確；B．C由0價升高為+2價，焦炭為還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯誤；C．若該反應(yīng)生成11.2L一氧化碳，但末標(biāo)明是標(biāo)準(zhǔn)狀況，無法計算CO的物質(zhì)的量，故C錯誤；D．氮化硅陶瓷是耐熱材料，是制造火箭發(fā)動機(jī)的理想材料，故D正確；故選BC。15．由二氧化硅制高純硅的流程如下，下列說法中錯誤的是

A．①②③均屬于氧化還原反應(yīng) B．H2和HCl均可循環(huán)利用C．SiO2是一種堅硬難熔的固體 D．X為CO2【答案】D【詳解】A．①②③反應(yīng)中均有單質(zhì)參加或生成，也就是均有元素化合價發(fā)生改變，所以均屬于氧化還原反應(yīng)，A正確；B．H2和HCl既是反應(yīng)物，又是產(chǎn)物，所以二者在流程中均可循環(huán)利用，B正確；C．SiO2是水晶的主要成分，是Si、O原子按一定規(guī)則排列成的具有一定幾何外形的晶體，是一種堅硬難熔的固體，C正確；D．SiO2與焦炭在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)，生成粗硅和CO，所以X不是CO2，D錯誤；故選D。16．硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在?；卮鹣铝袉栴}：（1）Si是良好的半導(dǎo)體材料，試寫出硅單質(zhì)的一種用途：_______。（2）SiO2是玻璃的主要成分之一，燒堿溶液對玻璃有腐蝕性，寫出SiO2與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式為_______。（3）Na2SiO3溶液俗稱_______，往Na2SiO3溶液中通入足量CO2氣體發(fā)生的現(xiàn)象是：_______。（4）工業(yè)上常用焦炭和二氧化硅在高溫條件下制備粗硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______?！敬鸢浮浚?）做計算機(jī)的芯片或太陽能電池（2）SiO2+2OH-=SiO+H2O（3）水玻璃有白色不溶物生成（4）2C+SiO2Si+2CO↑【分析】（1）Si是良好的半導(dǎo)體材料，故硅單質(zhì)可用于做計算機(jī)的芯片或太陽能電池。（2）SiO2是酸性氧化物，可以與等堿溶液反應(yīng)發(fā)生鹽和水，SiO2與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式為SiO2+2OH-=SiO+H2O。（3）Na2SiO3溶液俗稱水玻璃。硅酸的酸性小于碳酸，往Na2SiO3溶液中通入足量CO2氣體生成硅酸沉淀和碳酸氫鈉，發(fā)生的現(xiàn)象是：有白色不溶物生成。（4）焦炭和二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)得到CO和硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C+SiO2Si+2CO↑。17．高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下：（1）工業(yè)上用石英砂和過量焦炭在電弧爐中高溫加熱生成粗硅的化學(xué)方程式為_______。當(dāng)有1molC參與反應(yīng)時，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是_______。（2）有關(guān)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表，提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和_______。物質(zhì)SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4熔點(diǎn)/℃1410-70.4-126.5-122-118-114.2-185沸點(diǎn)/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9（3）還原爐中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：_______。（4）上述工藝生產(chǎn)中循環(huán)使用的物質(zhì)除Si、SiHCl3外，還有_______。（5）關(guān)于硅及其相關(guān)化合物的敘述正確的是_______。A．自然界中存在天然游離的硅單質(zhì)B．已知C與Si屬于主族元素，由于CO2+H2O=H2CO3，用類比法得知，SiO2+H2O=H2SiO3C．硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，具有粘性和耐高溫，可以作為木材的粘合劑和防火材料D．硅元素在金屬與非金屬的分界線處，因此具有弱的導(dǎo)電性，一般可用于作為半導(dǎo)體材料E.光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2F.玻璃、水泥、陶瓷都