第3节 第1课时 无机非金属材料（分层作业）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第三节 无机非金属材料 第1课时 无机非金属材料 1．（24-25高一上·陕西榆林·阶段检测）千年古城—徐州是汉文化的发源地。徐州博物馆陈列的展品中不是由无机非金属材料制成的是 A．鎏金铜钫 B．西汉S形龙形玉佩 C．西汉陶绕襟衣女舞佣     D．汉画像石—朱雀行龙 A．A B．B C．C D．D 2．（24-25高一上·江苏苏州·阶段检测）光纤通信是一种现代化的通讯手段，光纤通信容量大，一对光纤上可同时传送3万门电话。制造光导纤维的主要原料是SiO2，则SiO2属于 A．酸 B．碱 C．盐 D．酸性氧化物 3．（23-24高一下·辽宁·期中）化学创造美好生活，下列说法错误的是 A．超导陶瓷可应用于磁悬浮技术 B．手机芯片和光导纤维的主要成分都是硅单质 C．光化学烟雾和臭氧层空洞的形成均与NOx有关 D．SiC硬度很大，可用作砂轮的磨料，是一种新型无机非金属材料 4．（23-24高一下·广东·期中）元素的存在形式有游离态和化合态两种。下列元素在自然界中只以化合态形式存在的是 A．O B．Si C．S D．N 5．（23-24高一下·江苏无锡·期中）无锡窑群遗址博物馆，位于古运河与伯渎港交汇处，它是我国第一座全面展示中国砖瓦发展史的主题博物馆。下列叙述正确的是 A．展柜使用的钢化玻璃，其主要成分只有 B．墙体使用的砖瓦、水泥都是硅酸盐材料 C．陈列的砖瓦的原料有高岭土，其中硅元素的化合价为价 D．青砖的青色主要来自氧化铁 6．（23-24高一下·浙江·期中）下列说法不正确的是 A．二氧化硅生产的光导纤维能有效提高通信效率 B．中国华为集团自主研发的“麒麟”芯片在生产时需要用到高纯度的硅 C．普通玻璃的生产以纯碱、石灰石、石英砂为主要原料 D．工业上制硫酸和硝酸的最后一步都是用水来吸收 7．（23-24高一下·山东菏泽·期中）下列试剂实验室保存方法错误的是 A．氢氟酸保存在塑料瓶中 B．浓硝酸保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中 C．液溴保存在配有橡胶塞的玻璃瓶中，并加水液封 D．氢氧化钠溶液保存在配有橡胶塞的玻璃瓶中 8．（23-24高一下·江苏南京·期中）人类的文明发展进步离不开化学，下列说法正确的是 A．富勒烯、石墨烯等碳纳米材料是一类新型有机非金属材料 B．用高纯硅生产的光导纤维通信容量大，抗干扰性能好，能有效提高通信效率 C．酸雨是指小于7的雨水 D．食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用 9．（23-24高一下·辽宁·期中）下列说法正确的是 A．石灰石、纯碱、石英砂是生产玻璃的原料 B．二氧化硅是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸 C．工业制备粗硅： D．依据，可推测硅酸的酸性比碳酸强 10．（23-24高一下·重庆·期中）北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列说法不正确的是 A．“珠海一号”运载火箭中用到的碳化硅属于新型无机非金属材料 B．第19届亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅 C．2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯，石墨烯与金刚石互为同素异形体 D．“天问—号”火星车使用的保温材料——纳米气凝胶，具有丁达尔效应 11．（24-25高一上·浙江·期中）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。从石英砂(主要成分为)制取高纯硅涉及的主要反应流程如下： 下列说法不正确的是 A．制备粗硅的反应方程式为 B．反应①②③均为氧化还原反应 C．流程中和可以循环利用 D．反应②与反应③互为可逆反应 12．（23-24高一下·广东茂名·期末）工业制备高纯硅的原理示意图如下： 下列说法错误的是 A．硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在 B．反应①为 C．反应③中的不可用焦炭代替 D．上述流程中能循环利用的物质有、HCl 13．（23-24高一下·四川眉山·阶段检测）摩擦剂是牙膏的主体成分，SiO2是一种常见的摩擦剂。 (1)Si在元素周期表中的位置是 。 (2)根据用途推测SiO2在水中的溶解性： (填“易溶”或“难溶”)。 (3)制备SiO2的方法如下： ①写出反应I的离子方程式 。 ②比较酸性强弱：H2SO4 H2SiO3(填“＞”或“＜”)。 (4)为满足不同需求，牙膏中还会添加一些特殊物质，如含氟牙膏中添加氟化亚锡(SnF2)。锡的原子结构示意图如图。下列说法正确的是 (填序号)。 a．Sn元素的最高正化合价为+4 b．Sn的原子半径比Si大 c．Sn和Si均可以作半导体材料 (5)关于硅及其相关化合物的叙述正确的是 (填字母)。 A．自然界中存在天然游离的硅单质 B．已知C与的最高正价都是正四价，由于，用类比法得知， C．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱导电性，一般可用于作为半导体材料 D．既能和溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物 E．玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品 14．（23-24高一下·山西朔州·期中）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以上，硅单质及其化合物用途广泛。请回答下列问题： (1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯硅烷还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如图： 写出由纯制备高纯硅的化学反应方程式： 。 (2)在人体器官受到损伤时，需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内，这种材料是 (填序号)。 A．高温结构陶瓷　　　B．生物陶瓷　　　C．导电陶瓷 (3)硅酸部分脱水可制成用作干燥剂的硅胶，硅酸是难溶于水的二元弱酸，写出硅酸与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。 (4)用溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现的用途是可作 的原料。可通过与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 。 A．瓷坩埚　　　B．石英玻璃坩埚　　　C．氧化铝坩埚　　　D．铁坩埚 (5)许多人喜欢佩戴玉石饰品，玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉可表示为复杂氧化物形式，我国成功发射的嫦娥一号探月卫星发现月球上主要矿石有辉石、斜长石和橄榄石等，其中斜长石可写成氧化物形式为： 。 15．（23-24高一下·四川广安·阶段检测）高纯硅用于制作光伏电池，如图是一种生产高纯硅的工艺流程图： 已知：SiHCl3极易水解 (1)Si在元素周期表中的位置为 。石英砂主要成分是SiO2，能溶于HF的水溶液，生成一种气态含硅物质，该物质的化学式为 。 (2)电弧炉中生成粗硅，反应的化学方程式为 。 (3)整个操作流程都需隔绝空气，原因是 (答出两条即可)。 (4)用SiHCl3(沸点33.0℃)与过量H2在1100℃下反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置略去)： ①装置B中的试剂是 ；装置C中的烧瓶需要加热，其目的是 。 ②装置D中发生反应的化学方程式为 。 1．（24-25高一上·北京·期中）人工智能在化学领域的应用正变得越来越广泛，尤其是在药物发现和材料科学中。我国在材料的开发和应用方面取得了举世瞩目的成就。下列属于金属材料的是 A．C919使用的碳纤维复合材料 B．盾构机钻头刀刃的硬质钨合金 C．浙大科学家用冰制作出的“冰光纤” D．卫星芯片使用的高纯硅 A．A B．B C．C D．D 2．（23-24高一下·山西·期中）目前，中国在5G技术领域发展得越来越好，5G芯片的主要材质是高纯度硅。已知用硝酸与氢氟酸的混合液作制作芯片的刻蚀液，发生的反应为 (反应未配平)。下列有关叙述错误的是 A．硅是应用最为广泛的半导体材料 B．该反应中还原性： C．该反应中作氧化剂，发生氧化反应 D．该反应转移电子时，生成 3．（23-24高一下·广东广州·期中）如图所示是由石英砂(主要成分为二氧化硅)制备高纯硅的工艺流程示意图。 下列说法错误的是 A．步骤①中反应的化学方程式： B．石英砂的主要成分二氧化硅可分别与氢氧化钠溶液、氢氟酸反应，故它属于两性氧化物 C．由粗硅制备高纯硅的过程中，循环使用的物质主要有和 D．若混合物分离后，得到的物质的量之比为，则理论上需要额外补充 4．（23-24高一下·安徽宿州·期中）制备高纯硅的装置如图所示(加热及夹持装置已省略)，利用与过量在1000～1200℃反应(沸点为31.8℃，遇水会剧烈反应)。下列说法正确的是 A．实验开始时先加热装置Ⅳ中的石英管，再打开装置Ⅰ中的活塞 B．工业生产中获得的中含有少量的(沸点57.6℃)，通过蒸馏可提纯 C．装置将Ⅰ中稀硫酸改用浓硫酸，会使反应速率加快 D．装置Ⅳ的反应：，产生的HCl可直接通入NaOH溶液中 5．（23-24高一下·贵州·期中）有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是 A．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，类似金刚石结构，熔沸点较低 B．普通玻璃的主要成分为纯碱、石灰石、石英砂 C．晶体硅具有半导体性质，可用于生产计算机芯片 D．石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是新型无机非金属材料 6．（23-24高一下·辽宁·期中）材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列说法正确的是 A．碳化硅属于新型陶瓷，可用作耐高温半导体材料 B．生产水泥的原料是纯碱、石灰石、石英砂 C．高考涂答题卡用的铅笔芯的主要成分是铅 D．光伏电站使用的太阳能电池和通信工程使用的光导纤维的主要成分都是二氧化硅 7．（23-24高一上·河南洛阳·期末）氮化硅熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。氮化硅工业上可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过反应制备，生成物中除了氮化硅还有一氧化碳。下列说法错误的是 A．氮化硅的化学式为Si3N4 B．氮化硅是一种无机非金属材料 C．氮化硅可用于制作坩埚、高温轴承、刀具和用作建筑陶瓷 D．制备氮化硅时每生成11.2L一氧化碳(标准状况)，理论上能生成氮化硅约11.7g 8．（23-24高一下·甘肃天水·期中）绚丽精美的甘肃远古彩陶，是黄河文明序章中最辉煌的部分。如图所示为现藏于甘肃省博物馆的人头形器口彩陶瓶。下列说法正确的是 A．烧制彩陶的主要原料为黏土 B．彩陶属于新型无机非金属材料 C．陶瓷不耐酸碱侵蚀，易被氧化 D．高温烧制彩陶的过程中未发生化学变化 9．（23-24高一下·广西柳州·阶段检测）我国在科技领域取得重大成就。下列说法错误的是 A．墨子巡天望远镜主镜上面银色的铝反射膜属于金属材料 B．制造中国天眼使用的碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 C．新能源汽车领域使用的高导热率氮化铝陶瓷属于金属材料 D．高纯可制成芯片，广泛运用于信息技术和新能源技术领域 10．（24-25高一上·上海·阶段检测）化学和航天科技发展息息相关，下列说法正确的是 A．“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆，其太阳能电池的材料是二氧化硅 B．月壤中的"嫦娥石"：其成分属于有机盐 C．“嫦娥六号”首次在月球背面发现的石墨烯，属于有机高分子材料 D．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 11．（24-25高一上·新疆·阶段检测）2024年9月15日，中国官宣了自主研发的氟化氩光刻机，其中一款深紫外线(DUV)光刻机的工作波长为193纳米，分辨率小于65纳米，叠层精度低于8纳米，标志着中国正一步步走向半导体技术的自给自足，为未来航空航天、医疗军事、AI技术等方面的发展提供重要支撑。下列说法中正确的是 A．通过深紫外线(DUV)光刻机制作的半导体芯片属于胶体 B．氟化氩(ArF)属于电解质 C．分散系中分散质粒子由小到大的正确顺序是：溶液＜胶体＜浊液 D．在制备胶体实验中，不断用玻璃棒搅拌可使反应更充分 12．（24-25高一上·河南·阶段检测）粉煤灰(主要含、和等)是燃煤电厂排出的主要固体废物，实验室模拟以粉煤灰为原料提取铝的部分工艺流程如图所示： 已知：不溶于水，也不溶于硫酸。 下列说法错误的是 A．滤渣的主要成分为、 B．获得需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 C．属于酸性氧化物 D．“焙烧”过程中硫元素仅发生氧化反应 13．（23-24高一下·河北张家口·期中）材料与生活，生产息息相关，目前使用的材料主要有：金属材料、传统无机非金属材料，新型无机非金属材料，高分子材料，复合材料等。 (1)硅酸盐材料是重要的传统无机非金属材料，也是日常生活，交通工具、建筑行业等不可缺少的材料之一，下列不属于传统硅酸盐产品的是 (填标号)。 ①光导纤维      ②水泥     ③玻璃       ④陶瓷 (2)玻璃是重要的建筑和装饰材料，有些玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中二氧化硅的腐蚀作用而形成的，写出该反应的化学方程式 。 (3)在“双碳”目标影响下，光伏产业迎来“高光时刻”，高纯硅是光伏发电技术中重要的基础原料。制备高纯硅的主要工艺流程如图所示： ①反应II的化学方程式为 。 ②整个过程中必须严格控制无水无氧。在有氧环境下，除了有不安全因素外，还可能使产品中混有杂质 。 ③太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅，单晶硅是一种 (填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)。 (4)用海边的石英砂(含氯化钠.氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程如图所示： ①洗涤石英砂的目的是 。 ②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是 。 ③在以上流程中，能否将盐酸改为NaOH溶液，请说明理由： 。 14．（24-25高一上·河南·阶段检测）明矾晶体在生产、生活中有广泛用途，如饮用水的净化。利用炼铝厂的废料——铝灰（主要成分为、，还含少量、）可制备明矾，工艺流程如图： 回答下列问题： (1)实验中需要的稀硫酸都是经浓硫酸稀释而来的，则溶质质量分数为98%的浓硫酸（密度为）的物质的量浓度为 。 (2)滤液A中含有的金属阳离子有 （填离子符号），写出与稀硫酸反应的离子方程式： 。 (3)流程中加入溶液的作用是将氧化为，写出反应的离子方程式： 。 (4)红褐色沉淀的化学式为 。 (5)加入稀硫酸酸化后，再经“一系列操作”可得到明矾晶体[]，则“一系列操作”是 、 、 、洗涤、干燥。 (6)是一种难溶于水的酸性氧化物，可与溶液反应，写出反应的化学方程式： 。 15．（23-24高一下·湖北武汉·期中）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下： (1)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为 。当有 1molC参与反应时，该反应转移的电子数是 。 (2)有关物质的熔沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。 物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4 熔点/℃ 1410 -70.4 -126.5 -122 -118 -114.2 -185 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9 (3)还原炉中发生的化学反应方程式为： 。 (4)上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有 。 (5)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为 。 (6)若还原炉中有氧气混入，会造成的不良后果有 (答一点即可)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三节 无机非金属材料 第1课时 无机非金属材料 1．（24-25高一上·陕西榆林·阶段检测）千年古城—徐州是汉文化的发源地。徐州博物馆陈列的展品中不是由无机非金属材料制成的是 A．鎏金铜钫 B．西汉S形龙形玉佩 C．西汉陶绕襟衣女舞佣     D．汉画像石—朱雀行龙 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．鎏金铜钫属于青铜器，主要成分为合金，由金属材料制成，故A项正确； B．西汉S形龙形玉佩，玉的主要化学成分有二氧化硅，属于无机非金属材料制品，故B项错误； C．西汉陶抚琴乐俑的材料主要是硅酸盐，属于无机非金属材料，故C项错误； D．汉画像石—朱雀行龙的主要材料为无机非金属材料，故D项错误； 故本题选A。 2．（24-25高一上·江苏苏州·阶段检测）光纤通信是一种现代化的通讯手段，光纤通信容量大，一对光纤上可同时传送3万门电话。制造光导纤维的主要原料是SiO2，则SiO2属于 A．酸 B．碱 C．盐 D．酸性氧化物 【答案】D 【详解】SiO2能与NaOH反应生成对应的盐和水，属于酸性氧化物，故答案为D。 3．（23-24高一下·辽宁·期中）化学创造美好生活，下列说法错误的是 A．超导陶瓷可应用于磁悬浮技术 B．手机芯片和光导纤维的主要成分都是硅单质 C．光化学烟雾和臭氧层空洞的形成均与NOx有关 D．SiC硬度很大，可用作砂轮的磨料，是一种新型无机非金属材料 【答案】B 【详解】A．超导陶瓷在一定的低温条件下具有零电阻和完全抗磁性等特性，利用其完全抗磁性可以应用于磁悬浮技术，A正确； B．手机芯片的主要成分是硅单质，光导纤维的主要成分是二氧化硅，B错误； C．NOx是造成光化学烟雾的主要原因，且NOx等物质进入平流层后，会与臭氧发生反应，破坏臭氧层，则光化学烟雾和臭氧层空洞的形成均与NOx有关，C正确； D．SiC中的碳原子和硅原子通过共价键连接，具有类似金刚石的结构，硬度很大，可用作砂轮的磨料，是一种新型无机非金属材料，D正确； 故选B。 4．（23-24高一下·广东·期中）元素的存在形式有游离态和化合态两种。下列元素在自然界中只以化合态形式存在的是 A．O B．Si C．S D．N 【答案】B 【详解】A．氧元素在自然界中既以游离态存在，又能以化合态存在，例如氧气和水，A不符合题意； B．硅元素在自然界中主要以硅酸盐（如地壳中的大多数矿物）和氧化物（如水晶、玛瑙）的形式存在，即以化合态形式存在，B符合题意； C．硫单质常常存在于火山喷发口附近和地壳的岩层中，自然界中还存在硫化物、硫酸盐等含硫化合物，因此硫元素在自然界中既以游离态存在，又能以化合态存在，C不符合题意； D．自然界中，氮元素主要以氮气分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中，因此氮元素在自然界中既以游离态存在，又能以化合态存在，D不符合题意； 答案选B。 5．（23-24高一下·江苏无锡·期中）无锡窑群遗址博物馆，位于古运河与伯渎港交汇处，它是我国第一座全面展示中国砖瓦发展史的主题博物馆。下列叙述正确的是 A．展柜使用的钢化玻璃，其主要成分只有 B．墙体使用的砖瓦、水泥都是硅酸盐材料 C．陈列的砖瓦的原料有高岭土，其中硅元素的化合价为价 D．青砖的青色主要来自氧化铁 【答案】B 【详解】A．钢化玻璃与普通玻璃的主要成分相同(只是制造的工艺不同)，主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，A项错误； B．砖瓦和水泥都是硅酸盐制品，B项正确； C．高岭土应该表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，其中硅元素的化合价为+4价，C项错误； D．青砖的青色主要来自氧化铁，D项错误； 故选：B。 6．（23-24高一下·浙江·期中）下列说法不正确的是 A．二氧化硅生产的光导纤维能有效提高通信效率 B．中国华为集团自主研发的“麒麟”芯片在生产时需要用到高纯度的硅 C．普通玻璃的生产以纯碱、石灰石、石英砂为主要原料 D．工业上制硫酸和硝酸的最后一步都是用水来吸收 【答案】D 【详解】A．二氧化硅具有良好的导光性，是制造光导纤维的主要原料，有效提高通信效率，故A正确； B．硅是半导体，“麒麟”芯片生产时需要用到硅，故B正确； C．制普通玻璃的主要原料为纯碱、石灰石和石英砂，反应的化学方程式分别为：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，故C正确； D．工业制硫酸最后一步是用浓硫酸吸收SO3，防止形成酸雾，降低吸收效率，故D错误； 答案选D。 7．（23-24高一下·山东菏泽·期中）下列试剂实验室保存方法错误的是 A．氢氟酸保存在塑料瓶中 B．浓硝酸保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中 C．液溴保存在配有橡胶塞的玻璃瓶中，并加水液封 D．氢氧化钠溶液保存在配有橡胶塞的玻璃瓶中 【答案】C 【详解】A．氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶保存，氢氟酸通常保存在塑料瓶中，故A正确； B．浓硝酸见光易分解，要保存在棕色细口瓶并置于阴凉处，故B正确； C．不能用橡胶塞，液溴的强氧化性会腐蚀橡胶，故C错误； D．玻璃中含有二氧化硅，氢氧化钠溶液可腐蚀玻璃瓶，保存时应用橡胶塞，故D正确； 答案选C。 8．（23-24高一下·江苏南京·期中）人类的文明发展进步离不开化学，下列说法正确的是 A．富勒烯、石墨烯等碳纳米材料是一类新型有机非金属材料 B．用高纯硅生产的光导纤维通信容量大，抗干扰性能好，能有效提高通信效率 C．酸雨是指小于7的雨水 D．食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用 【答案】D 【详解】A．富勒烯、碳纳米管、石墨烯等属于无机非金属材料，A错误； B．芯片的主要成分是硅单质，制造光导纤维的主要材料是二氧化硅，B错误； C．正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH约为5.6，当雨水的pH小于5.6时为酸雨，C错误； D．食品中添加二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，但要在合理范围内，D正确； 故选D。 9．（23-24高一下·辽宁·期中）下列说法正确的是 A．石灰石、纯碱、石英砂是生产玻璃的原料 B．二氧化硅是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸 C．工业制备粗硅： D．依据，可推测硅酸的酸性比碳酸强 【答案】A 【详解】A．生产玻璃的原料有石灰石、纯碱、石英砂，故A正确； B．二氧化硅与水不反应，故B错误； C．工业制备粗硅的方程式为，故C错误； D．碳酸的酸性大于硅酸，是高温条件下的反应，不能据此推测硅酸的酸性比碳酸强，故D错误； 选A。 10．（23-24高一下·重庆·期中）北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列说法不正确的是 A．“珠海一号”运载火箭中用到的碳化硅属于新型无机非金属材料 B．第19届亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅 C．2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯，石墨烯与金刚石互为同素异形体 D．“天问—号”火星车使用的保温材料——纳米气凝胶，具有丁达尔效应 【答案】B 【详解】A．“珠海一号”运载火箭中用到的碳化硅是无机物，属于新型无机非金属材料，故A正确； B．吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为晶体硅，不是二氧化硅，故B错误； C．2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯，石墨烯与金刚石是碳元素的不同单质，互为同素异形体，故C正确； D．“天问一号”火星车使用的保温材料为纳米气凝胶，属于胶体，具有丁达尔效应，故D正确； 故选B。 11．（24-25高一上·浙江·期中）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。从石英砂(主要成分为)制取高纯硅涉及的主要反应流程如下： 下列说法不正确的是 A．制备粗硅的反应方程式为 B．反应①②③均为氧化还原反应 C．流程中和可以循环利用 D．反应②与反应③互为可逆反应 【答案】D 【详解】A．制备粗硅的反应方为石英砂和碳高温生成CO和粗硅，为，A正确； B．反应①中碳、硅元素化合价改变；②中硅、氢元素化合价改变，③氢、硅元素化合价改变，均为氧化还原反应，B正确； C．在反应②中产生H2，可用于反应③还原SiHCl3制取Si单质，反应③产生的HCl可与粗硅反应制取SiHCl3，因此流程中HCl和H2可以循环利用，C正确；     D．反应②③反应温度不同，因此反应②与反应③不能互为可逆反应，D错误； 故选D。 12．（23-24高一下·广东茂名·期末）工业制备高纯硅的原理示意图如下： 下列说法错误的是 A．硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在 B．反应①为 C．反应③中的不可用焦炭代替 D．上述流程中能循环利用的物质有、HCl 【答案】B 【分析】石英砂主要成分是二氧化硅，与焦炭反应生成硅和CO，粗硅和HCl在高温下反应生成SiHCl3和氢气，SiHCl3和氢气再反应生成纯硅和HCl； 【详解】A．自然界中不存在游离态硅，硅为亲氧元素，硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在，A正确； B．根据原理图，反应①为二氧化硅和焦炭在高温下反应生成硅和CO，反应方程式为(粗)，B错误； C．反应③中的用焦炭代替会产生杂质，C正确； D．流程②、③中分别会有、HCl生成，所以整个流程中能循环利用的物质有和HCl，D正确； 故选B。 13．（23-24高一下·四川眉山·阶段检测）摩擦剂是牙膏的主体成分，SiO2是一种常见的摩擦剂。 (1)Si在元素周期表中的位置是 。 (2)根据用途推测SiO2在水中的溶解性： (填“易溶”或“难溶”)。 (3)制备SiO2的方法如下： ①写出反应I的离子方程式 。 ②比较酸性强弱：H2SO4 H2SiO3(填“＞”或“＜”)。 (4)为满足不同需求，牙膏中还会添加一些特殊物质，如含氟牙膏中添加氟化亚锡(SnF2)。锡的原子结构示意图如图。下列说法正确的是 (填序号)。 a．Sn元素的最高正化合价为+4 b．Sn的原子半径比Si大 c．Sn和Si均可以作半导体材料 (5)关于硅及其相关化合物的叙述正确的是 (填字母)。 A．自然界中存在天然游离的硅单质 B．已知C与的最高正价都是正四价，由于，用类比法得知， C．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱导电性，一般可用于作为半导体材料 D．既能和溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物 E．玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品 【答案】(1)第三周期第ⅣA族 (2)难溶 (3) > (4)ab (5)CE 【详解】（1）Si为第14号元素，其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅣA族； （2）SiO2为常见的摩擦剂，其在牙膏中以固体形式存在，因此SiO2在水中难溶； （3）①H2SiO3难溶于水，因此可以用Na2SiO3和酸反应生成，反应的离子方程式为：； ②根据强酸制弱酸的原理，硫酸可以制备硅酸，因此硫酸酸性强于硅酸； （4）a．Sn为主族元素，主族元素的最高正化合价等于其族序数，Sn为第ⅣA族元素，因此Sn的最高正化合价为+4价，a正确； b．同一主族元素原子从上到下原子半径逐渐增大，因此Sn的原子半径大于Si，b正确； c．Sn为金属元素，可以导电，Sn不能做半导体材料，Si为非金属元素，位于金属与非金属分界线附近，Si是优良的半导体材料，c错误； 故选ab； （5）A．自然界中硅以化合态形式存在，A错误； B．二氧化硅不能溶于水，不和水反应，B错误； C．Si位于金属与非金属分界线附近，Si是优良的半导体材料，广泛用于制造计算机芯片等，C正确； D．只能和氢氟酸一种酸反应，与其他酸不反应，是酸性氧化物，C错误； E．玻璃、水泥、陶瓷主要成分都是硅酸盐，属于传统的硅酸盐产品，E正确； 故选CE。 14．（23-24高一下·山西朔州·期中）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以上，硅单质及其化合物用途广泛。请回答下列问题： (1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯硅烷还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如图： 写出由纯制备高纯硅的化学反应方程式： 。 (2)在人体器官受到损伤时，需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内，这种材料是 (填序号)。 A．高温结构陶瓷　　　B．生物陶瓷　　　C．导电陶瓷 (3)硅酸部分脱水可制成用作干燥剂的硅胶，硅酸是难溶于水的二元弱酸，写出硅酸与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。 (4)用溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现的用途是可作 的原料。可通过与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 。 A．瓷坩埚　　　B．石英玻璃坩埚　　　C．氧化铝坩埚　　　D．铁坩埚 (5)许多人喜欢佩戴玉石饰品，玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉可表示为复杂氧化物形式，我国成功发射的嫦娥一号探月卫星发现月球上主要矿石有辉石、斜长石和橄榄石等，其中斜长石可写成氧化物形式为： 。 【答案】(1) (2)B (3) (4) 防火剂(阻燃剂) D (5) 【分析】石英砂主要成分为二氧化硅，二氧化硅与焦炭在高温条件下发生反应生成粗硅，粗硅与HCl在574K以上条件下发生反应生成粗品SiHCl3，粗品SiHCl3精馏得到纯品SiHCl3，SiHCl3在高温条件下被氢气还原生成高纯度硅； 【详解】（1）纯SiHCl3与氢气反应生成硅和氯化氢，方程式为； （2）用于人体器官的陶瓷，应具有良好的生物性能，故选B。 （3）硅酸是二元弱酸与足量氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，离子方程式为； （4）溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现不易燃烧的性质，可以用作防火剂(阻燃剂)的原料；SiO2和纯碱高温下反应生成和二氧化碳，故含SiO2的材料以及Al2O3的材料都能与碳酸钠高温下发生反应，故要用铁坩埚熔融纯碱，故选D； （5）硅酸盐写成氧化物形式时，低价金属氧化物在前，高价金属氧化物在后，若化合价相同，活泼金属氧化物在前，不活泼金属氧化物在后，最后写SiO2，故应写成的形式。 15．（23-24高一下·四川广安·阶段检测）高纯硅用于制作光伏电池，如图是一种生产高纯硅的工艺流程图： 已知：SiHCl3极易水解 (1)Si在元素周期表中的位置为 。石英砂主要成分是SiO2，能溶于HF的水溶液，生成一种气态含硅物质，该物质的化学式为 。 (2)电弧炉中生成粗硅，反应的化学方程式为 。 (3)整个操作流程都需隔绝空气，原因是 (答出两条即可)。 (4)用SiHCl3(沸点33.0℃)与过量H2在1100℃下反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置略去)： ①装置B中的试剂是 ；装置C中的烧瓶需要加热，其目的是 。 ②装置D中发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1) 第三周期第IA族 SiF4 (2) (3)防止氢气爆炸；防止硅被氧化；防止三氯硅烷水解 (4) 浓硫酸 使得SiHCl3变为气体和氢气混合后进入石英管中反应 【分析】电弧炉中二氧化硅、碳高温生成一氧化碳和粗硅，，进入流化床粗硅转化为SiHCl3，SiHCl3在还原炉中和氢气生成高纯硅。 【详解】（1）Si是14号元素，在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族；石英砂的主要成分为SiO2，其能溶于HF的水溶液，反应产生SiF4气体和H2O； （2）电弧炉中二氧化硅、碳高温生成一氧化碳和粗硅，反应的化学方程式为：； （3）根据上述流程以及相关信息可知SiHCl3极易水解，反应过程中会产生氢气，而空气中含有氧气和水蒸气，因此整个操作流程都需隔绝空气，原因是防止氢气与氧气反应而发生爆炸、防止硅被氧化、防止SiHCl3发生水解； （4）①SiHCl3空气中易自燃，遇水易水解；故装置B为干燥氢气的装置，试剂是浓硫酸；装置C需要加热，目的是使得SiHCl3变为气体和氢气混合后进入石英管中反应； ②装置D中，SiHCl3与氢气反应生成单质硅，发生反应的化学方程式为：。 1．（24-25高一上·北京·期中）人工智能在化学领域的应用正变得越来越广泛，尤其是在药物发现和材料科学中。我国在材料的开发和应用方面取得了举世瞩目的成就。下列属于金属材料的是 A．C919使用的碳纤维复合材料 B．盾构机钻头刀刃的硬质钨合金 C．浙大科学家用冰制作出的“冰光纤” D．卫星芯片使用的高纯硅 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．C919使用的碳纤维是C元素的单质，属于新型无机非金属材料，A错误； B．盾构机钻头刀刃的硬质钨合金是合金，属于金属材料，B正确； C．冰是固态H2O，H2O是无机化合物，故浙大科学家用冰制作出的“冰光纤”属于非金属材料，C错误； D．卫星芯片使用的高纯硅是晶体硅，晶体硅属于无机非金属材料，D错误； 故合理选项是B。 2．（23-24高一下·山西·期中）目前，中国在5G技术领域发展得越来越好，5G芯片的主要材质是高纯度硅。已知用硝酸与氢氟酸的混合液作制作芯片的刻蚀液，发生的反应为 (反应未配平)。下列有关叙述错误的是 A．硅是应用最为广泛的半导体材料 B．该反应中还原性： C．该反应中作氧化剂，发生氧化反应 D．该反应转移电子时，生成 【答案】C 【详解】A．硅是现阶段应用最为广泛的半导体材料，A正确； B．该反应中Si元素的化合价升高，Si单质作还原剂，NO2是还原产物，则该反应中还原性：，B正确； C．在该反应中，HNO3中的N元素化合价降低，作氧化剂，发生还原反应，C错误； D．根据该反应中元素化合价变化可知，每生成1molNO2，转移电子数为1mol，则该反应转移电子时，生成，D正确； 故选C。 3．（23-24高一下·广东广州·期中）如图所示是由石英砂(主要成分为二氧化硅)制备高纯硅的工艺流程示意图。 下列说法错误的是 A．步骤①中反应的化学方程式： B．石英砂的主要成分二氧化硅可分别与氢氧化钠溶液、氢氟酸反应，故它属于两性氧化物 C．由粗硅制备高纯硅的过程中，循环使用的物质主要有和 D．若混合物分离后，得到的物质的量之比为，则理论上需要额外补充 【答案】B 【分析】石英砂中主要成分为SiO2，与碳在高温下反应生成粗硅，，粗硅与HCl在300℃以上反应生成SiHCl3，SiHCl3中含有少量氢气以及SiCl4，SiCl4可被氢气还原为SiHCl3，纯SiHCl3在高温的条件下与H2反应生成纯Si，SiHCl3+H2Si+3HCl，据此回答。 【详解】A．根据分析，步骤①中反应的化学方程式为，故A正确； B．二氧化硅只能与氢氟酸反应，且生成物不是盐，而二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，其属于酸性氧化物，故B错误； C．结合反应过程，和可循环使用，故C正确； D．根据SiCl4+H2SiHCl3+HCl，SiHCl3+H2Si+3HCl，1molSiCl4和1molSiHCl3 完全转化为Si共需要 3molH2，现有 SiCl4、SiHCl3、H2 的物质的量之比为1：1：1，则理论上需要额外补充 H2，故D正确； 故选B。 4．（23-24高一下·安徽宿州·期中）制备高纯硅的装置如图所示(加热及夹持装置已省略)，利用与过量在1000～1200℃反应(沸点为31.8℃，遇水会剧烈反应)。下列说法正确的是 A．实验开始时先加热装置Ⅳ中的石英管，再打开装置Ⅰ中的活塞 B．工业生产中获得的中含有少量的(沸点57.6℃)，通过蒸馏可提纯 C．装置将Ⅰ中稀硫酸改用浓硫酸，会使反应速率加快 D．装置Ⅳ的反应：，产生的HCl可直接通入NaOH溶液中 【答案】B 【分析】Ⅰ中锌和稀硫酸反应制备氢气，为防止与水反应，Ⅱ中用浓硫酸干燥氢气，Ⅲ用水浴加热使挥发，Ⅳ中与氢气1000～1200℃反应生成Si和氯化氢，最后进行尾气处理。 【详解】A．为防止氢气和氧气的混合气体加热爆炸，应该先用氢气排出装置内的空气，再加热玻璃管，所以实验开始时先打开装置Ⅰ中的活塞，再加热装置Ⅳ中的石英管，故A错误； B．、的沸点不同，可通过蒸馏可提纯，故B正确； C．锌与浓硫酸反应生成二氧化硫，无氢气生成，故C错误； D．遇水会剧烈反应，为防止水进入玻璃管，在尾气处理装置和玻璃管之间应连接一个干燥装置，故D错误； 选B。 5．（23-24高一下·贵州·期中）有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是 A．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，类似金刚石结构，熔沸点较低 B．普通玻璃的主要成分为纯碱、石灰石、石英砂 C．晶体硅具有半导体性质，可用于生产计算机芯片 D．石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是新型无机非金属材料 【答案】C 【详解】A．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，类似金刚石结构，属于共价晶体，原子之间以强烈的共价键结合，结合力强，断裂需消耗很高能量，因而其熔沸点较高，A错误； B．制取普通玻璃的主要原料为纯碱、石灰石、石英砂，制取得到的玻璃成分是硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅，B错误； C．Si在元素周期表中位于金属与非金属交界处，其导电性介于导体与绝缘体之间，因此晶体硅具有半导体性质，可用于生产计算机芯片，C正确； D．石英玻璃、水泥都是传统无机非金属材料，而碳化硅陶瓷、石墨烯则都是新型无机非金属材料，D错误； 故合理选项是C。 6．（23-24高一下·辽宁·期中）材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列说法正确的是 A．碳化硅属于新型陶瓷，可用作耐高温半导体材料 B．生产水泥的原料是纯碱、石灰石、石英砂 C．高考涂答题卡用的铅笔芯的主要成分是铅 D．光伏电站使用的太阳能电池和通信工程使用的光导纤维的主要成分都是二氧化硅 【答案】A 【详解】A．SiC熔沸点高，硬度大，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料，故A正确； B．生产水泥的主要原料是黏土、石灰石，在水泥回转窑中反应生成水泥，生产玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英，故B错误； C．石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，是制作铅笔芯的常用材料，故C错误； D．硅是良好的半导体材料，太阳能光电池成分为晶体硅，不是二氧化硅，故D错误； 故选A。 7．（23-24高一上·河南洛阳·期末）氮化硅熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。氮化硅工业上可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过反应制备，生成物中除了氮化硅还有一氧化碳。下列说法错误的是 A．氮化硅的化学式为Si3N4 B．氮化硅是一种无机非金属材料 C．氮化硅可用于制作坩埚、高温轴承、刀具和用作建筑陶瓷 D．制备氮化硅时每生成11.2L一氧化碳(标准状况)，理论上能生成氮化硅约11.7g 【答案】C 【详解】A．Si是＋4价，N是－3价，氮化硅的化学式为 Si3N4，选项A正确； B．氮化硅是一种无机非金属材料，选项B正确； C．氮化硅生产成本较高，不适合用作建筑陶瓷，选项C错误； D．氮化硅工业制法：3SiO2+6C+2N2 Si3N4+6CO，每生成11.2 L 一氧化碳(标准状况)，即0.5molCO，理论上能生成氮化硅约0.083mol约11.7g，选项D正确； 答案选C。 8．（23-24高一下·甘肃天水·期中）绚丽精美的甘肃远古彩陶，是黄河文明序章中最辉煌的部分。如图所示为现藏于甘肃省博物馆的人头形器口彩陶瓶。下列说法正确的是 A．烧制彩陶的主要原料为黏土 B．彩陶属于新型无机非金属材料 C．陶瓷不耐酸碱侵蚀，易被氧化 D．高温烧制彩陶的过程中未发生化学变化 【答案】A 【详解】A．彩陶属于传统无机非金属材料，主要成分为硅酸盐和二氧化硅，其主要原料为黏土，故A正确； B．彩陶主要成分为硅酸盐和二氧化硅，属于传统无机非金属材料，故B错误； C．彩陶主要成分为硅酸盐和二氧化硅，硅酸盐材料的化学性质不活泼，具有耐酸碱腐蚀，抗氧化等优点，故C错误； D．高温烧制彩陶的过程二氧化硅和碳酸钠反应生成硅酸钠，发生化学变化，故D错误； 故答案选A。 9．（23-24高一下·广西柳州·阶段检测）我国在科技领域取得重大成就。下列说法错误的是 A．墨子巡天望远镜主镜上面银色的铝反射膜属于金属材料 B．制造中国天眼使用的碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 C．新能源汽车领域使用的高导热率氮化铝陶瓷属于金属材料 D．高纯可制成芯片，广泛运用于信息技术和新能源技术领域 【答案】C 【详解】A．铝是金属，所以反射膜属于金属材料，故A正确； B．碳化硅陶瓷具有优良的常温力学性能，碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，故B正确； C．氮化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，故C错误； D．高纯硅导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，作芯片，故D正确； 故选C。 10．（24-25高一上·上海·阶段检测）化学和航天科技发展息息相关，下列说法正确的是 A．“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆，其太阳能电池的材料是二氧化硅 B．月壤中的"嫦娥石"：其成分属于有机盐 C．“嫦娥六号”首次在月球背面发现的石墨烯，属于有机高分子材料 D．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 【答案】D 【详解】A．太阳能电池的材料是单质硅，不是二氧化硅，A错误； B．“嫦娥石”，其成分属于无机盐，B错误； C．石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构，石墨烯属于无机非金属材料，C错误； D．氧化铁是红棕色固体，火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为，D正确； 故选D。 11．（24-25高一上·新疆·阶段检测）2024年9月15日，中国官宣了自主研发的氟化氩光刻机，其中一款深紫外线(DUV)光刻机的工作波长为193纳米，分辨率小于65纳米，叠层精度低于8纳米，标志着中国正一步步走向半导体技术的自给自足，为未来航空航天、医疗军事、AI技术等方面的发展提供重要支撑。下列说法中正确的是 A．通过深紫外线(DUV)光刻机制作的半导体芯片属于胶体 B．氟化氩(ArF)属于电解质 C．分散系中分散质粒子由小到大的正确顺序是：溶液＜胶体＜浊液 D．在制备胶体实验中，不断用玻璃棒搅拌可使反应更充分 【答案】C 【详解】A．半导体芯片是硅单质，而胶体是分散系，属于混合物，A错误； B．氟化氩(ArF)在水溶液或熔融状态下不能电离出自由移动的带电的离子，不能导电，不属于电解质，B错误； C．根据分散质粒子直径大小不同，可将分散系分为溶液，胶体和浊液，分散质粒子由小到大的正确顺序是：溶液＜胶体＜浊液，C正确； D．在制备胶体实验中，用玻璃棒搅拌会导致胶体发生聚沉，D错误； 答案选C。 12．（24-25高一上·河南·阶段检测）粉煤灰(主要含、和等)是燃煤电厂排出的主要固体废物，实验室模拟以粉煤灰为原料提取铝的部分工艺流程如图所示： 已知：不溶于水，也不溶于硫酸。 下列说法错误的是 A．滤渣的主要成分为、 B．获得需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 C．属于酸性氧化物 D．“焙烧”过程中硫元素仅发生氧化反应 【答案】D 【分析】粉煤灰主要含和。粉煤灰加稀硫酸“浸取”，氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝、氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙，不溶于水，也不溶于硫酸，过滤，滤渣是二氧化硅和硫酸钙，滤液中含有硫酸铝，滤液加硫酸钾生成沉淀，过滤出脱水得硫酸铝钾，硫酸铝钾和S粉“焙烧”，生成硫酸钾、氧化铝、二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠。 【详解】A．不溶于水，也不溶于硫酸，硫酸钙微溶，所以滤渣的主要成分为，故A正确； B．获得为固液分离，用过滤法分离，需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，故B正确； C．能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，属于酸性氧化物，故C正确； D．“焙烧”过程中S单质中S元素化合价升高，中S元素化合价降低，硫元素既发生氧化反应又发生还原反应，故D错误； 故选D。 13．（23-24高一下·河北张家口·期中）材料与生活，生产息息相关，目前使用的材料主要有：金属材料、传统无机非金属材料，新型无机非金属材料，高分子材料，复合材料等。 (1)硅酸盐材料是重要的传统无机非金属材料，也是日常生活，交通工具、建筑行业等不可缺少的材料之一，下列不属于传统硅酸盐产品的是 (填标号)。 ①光导纤维      ②水泥     ③玻璃       ④陶瓷 (2)玻璃是重要的建筑和装饰材料，有些玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中二氧化硅的腐蚀作用而形成的，写出该反应的化学方程式 。 (3)在“双碳”目标影响下，光伏产业迎来“高光时刻”，高纯硅是光伏发电技术中重要的基础原料。制备高纯硅的主要工艺流程如图所示： ①反应II的化学方程式为 。 ②整个过程中必须严格控制无水无氧。在有氧环境下，除了有不安全因素外，还可能使产品中混有杂质 。 ③太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅，单晶硅是一种 (填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)。 (4)用海边的石英砂(含氯化钠.氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程如图所示： ①洗涤石英砂的目的是 。 ②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是 。 ③在以上流程中，能否将盐酸改为NaOH溶液，请说明理由： 。 【答案】(1)① (2)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O (3) 半导体 (4) 除去石英砂中的NaCl杂质 增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率 不能，因二氧化硅能与NaOH溶液反应 【详解】（1）①光导纤维为二氧化硅，是氧化物不是硅酸盐，①符合题意； ②水泥主要成分是硅酸盐，属于硅酸盐材料，②不合题意； ③玻璃主要成分是硅酸盐，属于硅酸盐材料，③不合题意； ④陶瓷主要成分是硅酸盐，属于硅酸盐材料，④不合题意； 故答案为：①； （2）氢氟酸（HF）与玻璃中的二氧化硅（SiO2）反应，生成气态的四氟化硅和水，反应的化学方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O； （3）①反应Ⅱ是氢气和SiHCl3发生氧化还原反应生成硅单质和氯化氢，其化学方程式为： ； ②在有氧环境下，生成的硅单质会被氧气氧化成二氧化硅，会导致产品中混有二氧化硅； ③太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅，单晶硅是一种半导体； （4）①洗涤石英砂的目的是除去石英砂中的可溶性的NaCl杂质； ②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率； ③盐酸不可改为NaOH溶液，因为二氧化硅是酸性氧化物，可以和氢氧化钠反应，导致得不到二氧化硅； 14．（24-25高一上·河南·阶段检测）明矾晶体在生产、生活中有广泛用途，如饮用水的净化。利用炼铝厂的废料——铝灰（主要成分为、，还含少量、）可制备明矾，工艺流程如图： 回答下列问题： (1)实验中需要的稀硫酸都是经浓硫酸稀释而来的，则溶质质量分数为98%的浓硫酸（密度为）的物质的量浓度为 。 (2)滤液A中含有的金属阳离子有 （填离子符号），写出与稀硫酸反应的离子方程式： 。 (3)流程中加入溶液的作用是将氧化为，写出反应的离子方程式： 。 (4)红褐色沉淀的化学式为 。 (5)加入稀硫酸酸化后，再经“一系列操作”可得到明矾晶体[]，则“一系列操作”是 、 、 、洗涤、干燥。 (6)是一种难溶于水的酸性氧化物，可与溶液反应，写出反应的化学方程式： 。 【答案】(1)18.4 (2) 、、 (3) (4) (5) 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 (6) 【分析】向铝灰中加入过量稀硫酸酸浸，将金属元素转化为可溶性硫酸盐，不与稀硫酸反应，则滤渣①的主要成分为，向滤液A加入稍过量的过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，再加入过量的氢氧化钠溶液将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀、铝离子转化为四羟基合铝酸根离子，过滤得到主要含氢氧化铁的滤渣②和无色滤液B，向滤液中加入适量的硫酸钾后，再加入稀硫酸酸化，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得明矾晶体，据此解答。 【详解】（1）由c=可知，浓硫酸的物质的量浓度为mol⋅L−1=18.4 mol⋅L−1； （2）由分析可知，加入过量稀硫酸酸浸的目的是将金属元素转化为可溶性硫酸盐，则滤液A中含有的金属阳离子为、、，其中氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为：； （3）由分析可知，流程中加入溶液的作用是将氧化为，反应的离子方程式为：； （4）由分析可知，红褐色沉淀为氢氧化铁，其化学式为； （5）由分析可知，“一系列操作”是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （6）属于酸性氧化物的二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为：。 15．（23-24高一下·湖北武汉·期中）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下： (1)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为 。当有 1molC参与反应时，该反应转移的电子数是 。 (2)有关物质的熔沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。 物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4 熔点/℃ 1410 -70.4 -126.5 -122 -118 -114.2 -185 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9 (3)还原炉中发生的化学反应方程式为： 。 (4)上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有 。 (5)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为 。 (6)若还原炉中有氧气混入，会造成的不良后果有 (答一点即可)。 【答案】(1) 2NA (2)蒸馏 (3)SiHCl3+ H2 Si+ 3HCl (4)H2、HCl (5) (6)造成爆炸(导致硅被氧化) 【分析】石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃生成粗硅，发生的主要反应为；向制得的粗硅中通入氯化氢气体在流化床反应器中加热到250℃-300℃反应生成SiHCl3，发生的主要反应为，向制得的SiHCl3中通入氢气在还原炉中加热到1100℃-1200℃反应生成高纯硅，SiHCl3+ H2 Si+ 3HCl。 【详解】（1）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅和一氧化碳，反应的化学方程式为。碳元素化合价由0升高为+2，当有 1molC参与反应时，该反应转移的电子数为2NA。 （2）SiHCl3(沸点31.8℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)、SiH2Cl2(沸点8.2℃)和HCl(沸点-84.9℃)等杂质，根据熔沸点不同，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和蒸馏。 （3）SiHCl3与氢气在还原炉中加热到1100℃-1200℃反应生成高纯硅，还原炉中发生的化学反应为SiHCl3+ H2 Si+ 3HCl； （4）还原炉中生成HCl，流化床反应器中生成氢气，工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有H2、HCl； （5）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅气体和水，该反应的化学方程式为； （6）氢气和氧气混合后加热易发生爆炸，若还原炉中有氧气混入，会造成的不良后果有造成爆炸。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 / 学科网（北京）股份有限公司 $$