化學

大一輪復習第五章第26講碳、硅無機非金屬材料復習目標1.了解碳、硅及其化合物的組成和成鍵特點。2.了解碳、硅兩種元素單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)及應用，能用化學方程式表示其主要化學性質(zhì)。3.了解無機非金屬材料的組成、分類及其應用價值。課時精練考點一碳族元素碳考點二硅二氧化硅考點三硅酸鹽無機非金屬材料練真題

明考向內(nèi)容索引考點一碳族元素碳1.碳族元素(1)碳、硅、鍺、錫、鉛均屬于第ⅣA族元素，又稱碳族元素，其價層電子排布式為

。(2)碳單質(zhì)的存在形式有金剛石、石墨、無定形碳、足球烯，它們互為____________。整合必備知識ns2np2同素異形體2.金剛石、石墨、C60的物理性質(zhì)

金剛石石墨C60晶體類型共價晶體混合型晶體分子晶體物理性質(zhì)熔點高，硬度大，不導電熔點高，硬度

，___導電熔點低，不導電主要用途鉆石制作，切割工具，鉆探機的鉆頭等做電極、潤滑劑、鉛筆芯廣泛應用于超導、醫(yī)學領域小能3.CO2在自然界中的循環(huán)(1)CO2的主要來源：大量含碳燃料的燃燒。(2)自然界消耗CO2的主要反應：①溶于江水、海水中：CO2+H2OH2CO3；②光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為O2；③巖石的風化：CaCO3+H2O+CO2===

。Ca(HCO3)21.金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)(

)2.水墨畫可長久保存不變色是因為在常溫下碳的化學性質(zhì)不活潑(

)3.二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅，說明二氧化碳具有酸性(

)4.低碳環(huán)保中的“碳”是指二氧化碳(

)5.石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸姆磻獙儆谘趸€原反應(

)6.向空氣中排放二氧化碳會形成酸雨(

)×√×√√×7.向CaCl2溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，渾濁消失(

)8.向氨化的飽和食鹽水中通入足量的CO2氣體，會析出晶體(

)×√1.(2024·孝感模擬)碳納米管，又名巴基管，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的一維量子材料，具有許多異常的力學、電學和化學性能。近些年隨著碳納米管及納米材料研究的深入，其廣闊的應用前景也不斷地展現(xiàn)出來。下列關(guān)于納米管說法不正確的是A.納米管孔徑較大，可以摻雜各種金屬原子，體現(xiàn)特殊的催化活性B.碳納米管擁有極高的熔點C.納米管是一種新型有機納米材料D.納米管可以由石墨烯在特定條件下卷曲而成√提升關(guān)鍵能力碳納米管只由碳原子構(gòu)成，屬于單質(zhì)，不是有機化合物，故C錯誤。2.我國倡導低碳生活，減少二氧化碳的排放，“碳捕捉技術(shù)”可實現(xiàn)二氧化碳的分離、儲存和利用。實際生產(chǎn)中，常利用NaOH溶液來“捕捉”CO2，其工藝流程如圖所示(部分條件及物質(zhì)未標出)，下列說法正確的是A.CO2是引起酸雨的主要

物質(zhì)之一B.整個過程中，只有CO2可循環(huán)利用C.能源消耗低是該技術(shù)的一大優(yōu)點D.該生產(chǎn)過程中，沒有涉及到氧化還原反應√酸雨是氮氧化物、二氧化硫的排放引起的，與二氧化碳無關(guān)，故A錯誤；由圖可知，CaO、氫氧化鈉等均可以循環(huán)利用，故B錯誤；高溫反應爐需要消耗大量的能量，能量消耗較高，故C錯誤；由流程圖可知，該過程中主要涉及CO2和NaOH的反應，CaO和水的反應，氫氧化鈣和碳酸鈉的反應及碳酸鈣的分解等，均沒有涉及到氧化還原反應，故D正確。3.如圖是碳元素的“價—類”二維圖，下列有關(guān)說法不正確的是A.a是最簡單的有機化合物B.b在高溫下被SiO2氧化成eC.d與血紅蛋白結(jié)合的能力比O2強D.將氨氣和e通入飽和食鹽水中可得到NaHCO3√CH4是最簡單的有機化合物，A正確；b是單質(zhì)C，e是CO2，C在高溫下被SiO2氧化成CO，不是CO2，B錯誤；d為CO，CO與血紅蛋白結(jié)合的能力比O2強，C正確；e是CO2，將氨氣和CO2通入飽和食鹽水反應生成NH4Cl和NaHCO3，D正確。返回考點二硅二氧化硅1.硅的存在及硅單質(zhì)整合必備知識硅酸鹽氧化物Si+4HF===SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑2.二氧化硅(1)存在：普通的沙(細小的石英晶體)，水晶(純石英，無色透明晶體)。(2)物理性質(zhì)：不溶于水、熔點

、硬度

。(3)化學性質(zhì)SiO2為酸性氧化物，是硅酸的酸酐。按要求完成下列反應的化學方程式。①與氫氧化鈉溶液的反應：

。高大SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O②與碳酸鈣在高溫下的反應：

。③與氧化鈣的反應：

。④溶于氫氟酸的反應：

，可用于刻蝕玻璃。(4)用途：

、光學儀器、電子部件。SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑SiO2+CaOCaSiO3SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O光導纖維3.高純硅的制備石英砂

粗硅SiHCl3高純硅反應①：

。反應②：

。反應③：

。SiO2+2CSi+2CO↑Si+3HClSiHCl3+H2SiHCl3+H2Si+3HCl1.晶體硅熔點高、硬度大，故可用于制作半導體材料(

)2.非金屬性：C>Si，則熱穩(wěn)定性：CH4>SiH4(

)3.SiO2是酸性氧化物，可溶于強堿(NaOH)，不溶于任何酸(

)4.SiO2能與HF反應，因此可用HF刻蝕玻璃(

)5.石英是良好的半導體材料，可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)化成電能(

)6.因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應放出二氧化碳，所以硅酸酸性比碳酸強(

)×√×××√1.純二氧化硅可用下列流程制得。下列說法不正確的是A.X可用作木材防火劑B.步驟Ⅱ的反應是Na2SiO3+H2SO4===H2SiO3↓+Na2SO4C.步驟Ⅱ中的稀硫酸可用CO2來代替D.SiO2既能與NaOH溶液反應，又能與氫氟酸反應，所以SiO2是兩性氧化物√提升關(guān)鍵能力碳酸、硫酸的酸性都強于硅酸，能夠與硅酸鈉溶液反應生成硅酸，B、C正確；SiO2既能和NaOH溶液反應又能和氫氟酸反應，但與氫氟酸反應的生成物不是鹽，所以二氧化硅不是兩性氧化物，而是酸性氧化物，D不正確。2.H2SO4?SiO2法生產(chǎn)多晶硅的流程如下。下列說法錯誤的是A.合成1反應中H2作氧化劑B.合成2的反應為SiF4+NaAlH4

===SiH4+NaAlF4C.上述流程說明SiO2可溶于H2SO4D.凈化、熱解中生成的多晶硅為還原產(chǎn)物√合成1中發(fā)生反應：Na+Al+2H2===NaAlH4，合成2中發(fā)生反應：NaAlH4+SiF4===SiH4+NaAlF4，H由0價變?yōu)椋?價，化合價降低，氫氣作氧化劑，故A、B正確；合成3中NaAlF4與硫酸反應生成HF，HF與二氧化硅反應生成SiF4，因此題中不能說明二氧化硅溶于硫酸，故C錯誤；四氫化硅分解為晶體硅和氫氣，根據(jù)電負性分析，氫的電負性強于硅，硅元素顯+4價，化合價降低，因此晶體硅為還原產(chǎn)物，故D正確。3.SiO2是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法錯誤的是A.高爐煉鐵時，加入石灰石

將鐵礦石中的脈石(主要成

分為SiO2)轉(zhuǎn)化為易熔的爐渣B.純凈的二氧化硅和單晶硅都

是信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎材料C.用硫酸可除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣D.圖中所含反應存在氧化還原反應√CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，CaSiO3的熔點低于SiO2的熔點，A項正確；光導纖維的主要成分是SiO2，芯片的主要成分是單質(zhì)硅，純凈的SiO2和單晶硅都是信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎材料，B項正確；硫酸鈣微溶于水，應該用鹽酸，C項錯誤；SiO2+2CSi+2CO↑，Si+2Cl2SiCl4，SiCl4+2H2Si+4HCl，以上三個反應都是氧化還原反應，D項正確。返回考點三硅酸鹽無機非金屬材料1.硅酸鈉(1)硅酸鹽大多數(shù)不溶于水，但硅酸鈉是白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱

，有黏性，顯堿性。(2)硅酸鈉能與酸性比硅酸強的酸反應，寫出水溶液中相應的化學方程式。與鹽酸反應：

。與少量CO2反應：

。(3)用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。整合必備知識水玻璃Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓2.傳統(tǒng)無機非金屬材料——常見硅酸鹽材料硅酸鹽材料水泥普通玻璃陶瓷生產(chǎn)原料___________________________________黏土主要設備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應：Na2CO3+SiO2

；CaCO3+SiO2

。石灰石、黏土純堿、石灰石、石英砂Na2SiO3+CO2↑CaSiO3+CO2↑3.新型無機非金屬材料(1)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，如SiC、BN、Si3N4、Al2O3等。(2)碳納米材料①類型：富勒烯、碳納米管、石墨烯等。②用途：在能源、信息、醫(yī)藥等領域有廣闊的應用前景。(3)特殊功能的含硅材料①碳化硅為共價晶體，具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，可用作磨料。②含硅元素4%的硅鋼具有導磁性。1.沙子和黏土的主要成分均為硅酸鹽(

)2.碳化硅俗稱金剛砂，它可用于高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的制作(

)3.壓電陶瓷能實現(xiàn)機械能與電能的相互轉(zhuǎn)化(

)4.石墨烯的電阻率低，熱導率也低(

)5.冰壺主材料花崗巖屬于無機非金屬材料(2022·遼寧，1A)(

)6.硅酸鈉的水溶液俗稱“水玻璃”，是一種建筑行業(yè)常用的黏合劑(

)7.向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀鹽酸制備硅酸凝膠(

)×√×√√√√一、傳統(tǒng)無機非金屬材料1.世博會中國館——“東方之冠”由鋼筋、混凝土、7000多塊鋁板和1200多塊玻璃等建成。(1)鋁板易被燒堿腐蝕，玻璃易被氫氟酸腐蝕，原因分別為____________

、

(用化學方程式表示)。(2)生產(chǎn)硅酸鹽水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是

。制備普通玻璃的主要反應的化學方程式為_________________________________

(任寫一個)。提升關(guān)鍵能力6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al+2NaOH+SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O石灰石SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑(或SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑)(3)石英玻璃化學穩(wěn)定性強、膨脹系數(shù)小，是一種特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是

(填化學式)。(4)要將NaOH高溫熔化，下列坩堝中可選用的是

(填字母)。A.普通玻璃坩堝 B.石英玻璃坩堝C.氧化鋁坩堝 D.鐵坩堝SiO2D普通玻璃坩堝和石英玻璃坩堝中的二氧化硅能夠與熔融的氫氧化鈉反應，故A、B不選；氧化鋁能夠與熔融的氫氧化鈉反應，故C不選；鐵與熔融的氫氧化鈉不反應，故D選。二、硅膠多硅酸鹽結(jié)構(gòu)的理解2.硅膠吸附劑的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，常用作干燥劑。在其中添加CoCl2可使其指示吸水量的多少來決定硅膠是否失效，原理為CoCl2(藍色)+6H2O===CoCl2·6H2O(粉紅色)，失效的硅膠可加熱再生，下列說法錯誤的是A.當硅膠變粉紅色說明硅膠失效了B.SiO2是酸性氧化物，硅膠可干燥HF和Cl2等酸性氣體C.失效的硅膠再生時加熱的溫度不宜過高D.當硅膠遇到大量的水分子時，水分子與硅羥

基形成了過多氫鍵從而使硅膠失去吸附力√由題中信息可知，硅膠吸水后，會變成CoCl2·6H2O(粉紅色)，故變成粉紅色后說明硅膠失效了，A正確；二氧化硅可以和HF反應，故硅膠不能干燥HF，B錯誤；由硅膠結(jié)構(gòu)可知，硅膠用作干燥劑，是通過硅羥基和水分子之間形成氫鍵而達到吸水的目的，故當硅膠遇到大量的水分子時，水分子與硅羥基形成了過多氫鍵從而使硅膠失去吸附力，D正確。

(2)若一個單環(huán)狀離子中Si原子數(shù)為n(n≥3)，則其化學式為

。(3)綠柱石是鈹、鋁的此類硅酸復鹽，其化學式中含6個硅原子，該復鹽的化學式是

。

Be3Al2Si6O18(或3BeO·Al2O3·6SiO2)

三、新型無機非金屬材料4.近年來，我國在航空航天、通信、環(huán)保等領域取得了舉世矚目的成就。下列說法正確的是A.富勒烯、石墨烯和碳納米管等碳納米材料均屬于新型無機非金屬材料B.Si3N4俗稱金剛砂，硬度很大，可用作砂紙和砂輪的磨料C.“神舟十四號”載人飛船返回艙外表面使用的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的主要成

分是硅酸鹽D.二氧化硅常被用于制造光纜，是由于其導電能力強√富勒烯、石墨烯和碳納米管都是由碳元素組成的單質(zhì)，均屬于新型無機非金屬材料，A項正確；碳化硅俗稱金剛砂，硬度很大，可用作砂紙和砂輪的磨料，B項錯誤；高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的主要成分是氮化硅等，屬于新型無機非金屬材料，C項錯誤；二氧化硅不導電，可用于制造光纜是由于其能夠傳導光信號，D項錯誤。5.(2025·黃石模擬)氮化硅常用于制造耐高溫管、切削工具。某小組以石英砂為原料制備氮化硅的微型流程如圖1所示：下列敘述正確的是A.反應①的氧化產(chǎn)物為CO2B.粗硅中可能含有金剛砂C.反應③中的NH3可通過加熱NH4Cl制備D.反應③的尾氣可用圖2所示裝置吸收√反應①中C是還原劑，被氧化，生成氧化產(chǎn)物CO，A錯誤；金剛砂是SiC，焦炭加入過多，可能會生成SiC，B正確；加熱NH4Cl分解生成NH3和HCl，兩者在溫度降低時又重新化合成NH4Cl，則不能通過加熱NH4Cl制備NH3，C錯誤；反應③的尾氣用圖2所示裝置吸收容易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，D錯誤。返回LIANZHENTI

MINGKAOXIANG練真題明考向1.(2021·湖北，1)“碳中和”有利于全球氣候改善。下列有關(guān)CO2的說法錯誤的是A.CO2是V形的極性分子B.CO2可催化還原為甲酸C.CO2晶體可用于人工增雨D.CO2是侯氏制堿法的原料之一√CO2中C采取sp雜化，空間結(jié)構(gòu)為直線形，CO2是非極性分子，A項錯誤；CO2在電催化下與氫氣反應可以降低碳的化合價，生成一系列化合物，如CH4、CH2==CH2、CH3OH、HCOOH等，B項正確；干冰氣化時吸收大量熱量，使水蒸氣液化而增雨，C項正確；侯氏制堿法的化學反應原理是NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl，

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，D項正確。2.(2022·河北，1)定窯是宋代五大名窯之一，其生產(chǎn)的白瓷聞名于世。下列說法正確的是A.傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料B.陶瓷主要成分為SiO2和MgOC.陶瓷燒制的過程為物理變化D.白瓷的白色是因鐵含量較高√陶瓷是良好的絕緣體，傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料，A正確；陶瓷的主要成分為硅酸鹽，而不是SiO2和MgO，B錯誤；陶瓷燒制過程發(fā)生復雜的化學反應，有新物質(zhì)生成，屬于化學變化，C錯誤；由于Fe2+、Fe3+和鐵的氧化物均有顏色，故陶瓷中含鐵量越高，陶瓷的顏色越深，白瓷的白色是因為鐵含量較低甚至幾乎不含，D錯誤。3.(2023·湖北，3)工業(yè)制備高純硅的主要過程如下：石英砂

粗硅SiHCl3高純硅下列說法錯誤的是A.制備粗硅的反應方程式為SiO2+2CSi+2CO↑B.1molSi含Si—Si的數(shù)目約為4×6.02×1023C.原料氣HCl和H2應充分去除水和氧氣D.生成SiHCl3的反應為熵減過程√在晶體硅中，每個Si與其周圍的4個Si形成共價鍵并形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此，平均每個Si形成2個共價鍵，1

mol

Si含Si—Si的數(shù)目約為2×6.02×1023，B說法錯誤；SiHCl3易水解，氫氣中混有氧氣易爆炸，原料氣HCl和H2應充分去除水和氧氣，C說法正確；Si+3HClSiHCl3+H2，該反應是氣體分子數(shù)減少的反應，因此，生成SiHCl3的反應為熵減過程，D說法正確。4.[2023·山東，18(1)(2)]三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高純硅的重要原料，常溫下為無色液體，沸點為31.8℃，熔點為－126.5℃，易水解。實驗室根據(jù)反應Si+3HClSiHCl3+H2，利用如圖裝置制備SiHCl3粗品(加熱及夾持裝置略)?；卮鹣铝袉栴}：(1)制備SiHCl3時進行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中；(ⅲ)通入HCl，一段時間后接通冷凝裝置，加熱開始反應。操作(ⅰ)為

；判斷制備反應結(jié)束的實驗現(xiàn)象是________________

。圖示裝置存在的兩處缺陷是________________________________

。檢查裝置氣密性管式爐中沒有固體剩余C、D之間沒有干燥裝置，沒有處理氫氣的裝置制備SiHCl3時，由于氯化氫、SiHCl3和氫氣都是氣體，所以組裝好裝置后，要先檢查裝置氣密性，然后將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中，通入氯化氫氣體，排出裝置中的空氣，一段時間后，接通冷凝裝置，加熱開始反應，當管式爐中沒有固體剩余時，即硅粉完全反應，SiHCl3易水解，所以需要在C、D之間加一個干燥裝置，防止D中的水蒸氣進入裝置C中，另外氫氧化鈉溶液不能吸收氫氣，需要在D后面加處理氫氣的裝置。(2)已知電負性：Cl>H>Si，SiHCl3在濃NaOH溶液中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________________。SiHCl3+5NaOH===Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O已知電負性：Cl>H>Si，則SiHCl3中氯元素的化合價為－1，H元素的化合價為－1，硅元素化合價為+4，所以氫氧化鈉溶液和SiHCl3反應時，要發(fā)生氧化還原反應，得到氯化鈉、硅酸鈉和氫氣，化學方程式為SiHCl3+5NaOH===Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O。返回KESHIJINGLIAN課時精練對一對題號12345678答案DCCCCDDD題號9101112

13答案DCBC

A答案123456789101112131415答案12345678910111213141514.(1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O(2)①②

(3)Si3N4(4)3SiCl4+2N2+6H2

Si3N4+12HCl答案12345678910111213141515.(1)14蒸餾(2)Si+4HNO3(濃)+6HF===H2SiF6+4NO2↑+4H2O(3)①分液漏斗濃硫酸②加熱均勻，便于控制溫度使SiHCl3汽化③檢驗氫氣的純度(或先滴加稀硫酸，產(chǎn)生氫氣，排盡裝置中的空氣)

SiHCl3+H2Si+3HCl1.(2024·十堰期中)“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金。”詩句中的“沙”的主要成分是SiO2，下列說法錯誤的是A.“從沙灘到用戶”這句話涉及工業(yè)上制備粗硅的工藝B.“水玻璃”可以由SiO2與NaOH溶液反應制得C.SiO2是制取傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品玻璃的原料之一D.SiO2屬于酸性氧化物，不與任何酸反應√123456789101112131415答案SiO2屬于酸性氧化物，但是可以和HF反應，D錯誤。2.“四面天成體，硅酸不二鹽。合分催化易，貴賤識瑕難。粉碎出新質(zhì)，熔融棄舊觀。單晶福四海，共價造人間?！庇嘘P(guān)這首五律詩的化學知識解讀錯誤的是A.硅酸鹽主要以正鹽形式存在B.硅酸鹽中，Si和O構(gòu)成硅氧四面體C.硅晶體用于制作光導纖維D.大多數(shù)硅酸鹽具有耐高溫、耐腐蝕的特點√123456789101112131415答案123456789101112131415在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中，每個Si一般被4個O所包圍，構(gòu)成硅氧四面體，故B正確；硅晶體用于制作計算機芯片、太陽能電池板，二氧化硅用于制作光導纖維，故C錯誤；硅酸鹽中，Si和O構(gòu)成硅氧四面體，硅氧四面體結(jié)構(gòu)的特殊性，決定了硅酸鹽材料大多具有硬度高、耐高溫、耐腐蝕的特點，故D正確。答案3.(2024·宜昌模擬)下列敘述正確的是A.CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以兩者物理性質(zhì)相似B.因為CaCO3+SiO2

CaSiO3+CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強C.CO2和SiO2都能與碳反應，且都作氧化劑D.SiO2既能和NaOH反應，又能和HF反應，所以SiO2屬于兩性氧化物√123456789101112131415答案123456789101112131415CO2的熔、沸點低，可溶于水，SiO2的熔、沸點高，硬度大，不溶于水，兩者都是酸性氧化物，和其物理性質(zhì)沒有因果關(guān)系，A錯；CaCO3和SiO2反應是因為生成的CO2為氣體，脫離反應體系，不能說明H2CO3的酸性比H2SiO3弱，B錯；SiO2和HF反應是SiO2的特殊性質(zhì)，不能說明SiO2是兩性氧化物，D錯。答案4.下列說法錯誤的是A.普通玻璃是以純堿、石灰石和石英砂為原料生產(chǎn)而制得的B.超導陶瓷可應用于磁懸浮技術(shù)C.光導纖維的主要成分為硅單質(zhì)D.實驗室盛放堿溶液的試劑瓶應使用橡膠塞，而不用玻璃塞√123456789101112131415答案制作普通玻璃的原料是純堿、石灰石、石英砂，故A正確；光導纖維的主要成分是二氧化硅，故C錯誤。5.(2024·黃岡模擬)下列說法不正確的是A.硅晶片是生產(chǎn)芯片的基礎材料B.芯片制造中的“光刻技術(shù)”是利用光敏樹脂在曝光條件下成像，該過

程涉及化學變化C.硅在自然界中主要以單質(zhì)形式存在D.硅是應用最廣泛的半導體材料√123456789101112131415答案123456789101112131415答案硅晶片是優(yōu)良的半導體材料，是生產(chǎn)芯片的基礎材料，故A正確；光敏樹脂在曝光條件下成像時有新物質(zhì)生成，屬于化學變化，故B正確；硅元素在自然界中主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在，不存在硅單質(zhì)，故C錯誤；硅是優(yōu)良的半導體材料，可用于制造和生產(chǎn)芯片，故D正確。6.高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場“革命”。這種材料可以按下列方法制備：下列說法正確的是A.步驟①中X是CO2B.二氧化硅是酸性氧化物，能與水反應生成硅酸C.二氧化硅能與氫氟酸反應，而硅不能與氫氟酸反應D.SiHCl3易水解，遇水可生成H2√123456789101112131415答案步驟①中X是CO，A錯誤；二氧化硅能與堿反應生成鹽和水，是酸性氧化物，但SiO2不能與水反應生成硅酸，B錯誤；二氧化硅能與氫氟酸反應，化學方程式為SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O，硅也能與氫氟酸反應，化學方程式為Si+4HF===SiF4↑+2H2↑，C錯誤；已知電負性：Cl>H>Si，故SiHCl3中Si為+4價，H為－1價，Cl為－1價，SiHCl3易水解，遇水可生成H2，反應的化學方程式為SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+3HCl+H2↑，D正確。123456789101112131415答案7.新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成為物理、化學、材料科學研究的國際熱點課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A.石墨烯是一種新型化合物B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C.二者和石墨都是碳的同素異形體D.氧化石墨烯具有一定的親水性√123456789101112131415答案123456789101112131415答案石墨烯是碳的單質(zhì)，A錯誤；氧化石墨烯含有氫元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素異形體，B、C錯誤；由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有的羥基和羧基，均為親水基團，所以它具有一定的親水性，D正確。8.高純硅是典型的無機非金屬材料，它可以按下列方法制備：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純)下列說法不正確的是A.步驟③的化學方程式：SiHCl3+H2Si+3HClB.步驟①中每生成1molSi，轉(zhuǎn)移4mol電子C.步驟③中的反應為氧化還原反應D.高純硅是制造手機芯片的常用材料，SiO2是制造太陽能電池的基本原料√123456789101112131415答案123456789101112131415答案依據(jù)方程式SiO2+2C

Si+2CO↑可知，反應中硅元素從+4價降為0價，每生成1

mol

Si，轉(zhuǎn)移4

mol電子，故B正確；步驟③氫氣與三氯硅烷反應生成硅和氯化氫，氫、硅元素化合價發(fā)生變化，屬于氧化還原反應，故C正確；硅為良好的半導體材料，是制造太陽能電池的常用材料，二氧化硅具有良好的光學特性，是制造光導纖維的基本原料，故D錯誤。9.中國建立亞洲最大太陽能發(fā)電站、神舟十三號順利往返及三次“天宮授課”、上海官宣實現(xiàn)14納米先進工藝量產(chǎn)及5G芯片等突破，均展示了我國科技發(fā)展的巨大成就。下列相關(guān)敘述正確的是A.太陽能電池板的材料是二氧化硅B.飛船返回艙表層材料中的玻璃纖維屬于天然有機高分子材料C.“泡騰片實驗”中，檸檬酸與小蘇打反應時，有電子轉(zhuǎn)移D.制造5G芯片的氮化鎵不屬于合金材料√123456789101112131415答案123456789101112131415答案太陽能電池板的材料是半導體材料硅，不是二氧化硅，故A錯誤；玻璃纖維是無機非金屬材料，故B錯誤；檸檬酸的酸性強于碳酸，能與小蘇打反應生成二氧化碳，反應中沒有元素化合價發(fā)生變化，沒有電子轉(zhuǎn)移，屬于非氧化還原反應，故C錯誤；氮化鎵是化合物，不是金屬單質(zhì)的混合物，所以氮化鎵不屬于合金材料，故D正確。10.在20世紀90年代末，科學家發(fā)現(xiàn)碳有新的單質(zhì)形態(tài)C60存在。后來人們又相繼得到了C70、C76、C84、C90、C94等另外一些球碳分子。21世紀初，科學家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子，大大豐富了碳元素單質(zhì)的家族。下列有關(guān)碳元素單質(zhì)的說法錯誤的是A.金剛石和石墨的熔點肯定比C60高B.熔點：C60<C70<C90C.球碳分子、管狀碳分子和洋蔥狀碳分子都不能與O2發(fā)生反應D.金剛石以非分子形式的粒子存在，屬于共價晶體；C60、C70、管狀碳分子和

洋蔥狀碳分子以分子形式的粒子存在，屬于分子晶體；這些碳單質(zhì)互為同

素異形體√123456789101112131415答案123456789101112131415答案金剛石屬于共價晶體，石墨屬于混合型晶體，C60屬于分子晶體，因此金剛石和石墨的熔點肯定比C60高，故A正確；分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，熔點越高，因此熔點：C60<C70<C90，故B正確。11.二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用途。a~e是對①~⑤反應中SiO2所表現(xiàn)的化學性質(zhì)或作用進行的判斷，其中正確的是①SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O②SiO2+2C

Si+2CO↑③SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O④Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑⑤SiO2+3C

SiC+2CO↑123456789101112131415答案a.反應①中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃b.反應②中SiO2表現(xiàn)出氧化性c.反應③中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d.反應④符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的原理e.反應⑤中SiO2未參加氧化還原反應A.aceB.bdeC.cde D.ab√123456789101112131415答案123456789101112131415答案通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應的是反應③，a、c判斷錯誤；反應②是一個置換反應，其中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應④是一個復分解反應，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應⑤中碳的化合價由0價變?yōu)椋?價和+2價，硅和氧的化合價都沒有改變，因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應，e判斷正確。12.清華大學等重點高校為解決中國“芯”——半導體芯片，成立了“芯片學院”。某小組擬在實驗室制造硅，其流程如圖。制造原理：2Mg+SiO2

2MgO+Si；除雜原理：Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4↑，MgO+2HCl===MgCl2+H2O。下列說法正確的是A.操作1、操作2均為過濾B.SiO2、SiH4均含有共價鍵，等質(zhì)量的二者分子數(shù)之比為8∶15C.點燃石英砂和鎂粉的混合物發(fā)生的副反應為2Mg+Si

Mg2SiD.當有2mol電子轉(zhuǎn)移時，能生成14gSi√123456789101112131415答案123456789101112131415答案將溶液和固體分開，采用過濾操作，操作1為過濾，操作2為洗滌和烘干，故A錯誤；SiO2是共價晶體，沒有分子，故B錯誤；由除雜原理可知副反應為2Mg+SiMg2Si，故C正確；當有2

mol電子轉(zhuǎn)移時，參加反應的Mg的物質(zhì)的量為1

mol，能生成0.5

mol單質(zhì)硅，但因有副反應發(fā)生，最終獲得的Si的質(zhì)量少于14

g，故D錯誤。13.Ag催化刻蝕Si晶片的反應原理示意圖如圖，刻蝕溶液由一定濃度的HF和H2O2混合而成，刻蝕時間為2~16min，由Ag薄膜覆蓋的硅晶片部分逐漸被刻蝕掉，剩余部分就形成了硅納米線。下列說法不正確的是A.Ag薄膜附近隨著反應的進行，pH逐漸減小B.Si極發(fā)生的反應為Si+2H2O－4e－===SiO2+4H+，SiO2+6HF===H2SiF6+2H2OC.該刻蝕的總反應可表示為Si+6HF+2H2O2===H2SiF6+4H2OD.該刻蝕過程是由微小的Si、Ag、HF和H2O2的原電池組成√123456789101112131415答案123456789101112131415答案根據(jù)圖示可知，在Ag薄膜附近發(fā)生反應：2H++2e－+H2O2===2H2O，所以隨著反應的進行，c(H+)減小，故pH逐漸增大，A錯誤；根據(jù)圖示可知，在Si電極上，Si失去電子與HF結(jié)合形成H2SiF6和H+，化學方程式為Si+2H2O－4e－===SiO2+4H+，SiO2+6HF===H2SiF6+2H2