5.3 无机非金属材料（分层作业）化学人教版必修第二册

函学科网·上好课 www .zxxk.com 上好每一堂课 第三节 无机非金属材料 课时1无机非金属材料 参考答案 A 基础达标题 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A D O C B B A B 11. 【答案】(1)C0.25mol 高温 (2)Si02+2C Si+2C0↑ 耐高温材料 高温 Si0,+2C=Si+2C0个 12.【答案】(1) 铁 (2)碳 FeCl,AICl, (3)A (4)HCI B 能力提升题 1 2 3 4 5 6 7 A B A C 8. 【答案】0Si· (2)28.086 (3)烧杯、玻璃棒、玻璃漏斗 高温 (4)S02+2C=S7+2C0个 (5)D (6)D (7)恒压滴液漏斗 SiHCI (8) 浓硫酸 使 为气体，提高与氢气反应速率 1/2 函学科网·上好课 www .zxxk.com 上好每一堂课 (9)排尽装置中的空气 C 拓展培优题 1 2 3 4 5 6 B D D A A 2/2 第三节 无机非金属材料 课时1 无机非金属材料 分层作业 1．（2025·福建福州·模拟预测）“中国制造”惊艳全球，享誉全世界，其中蕴含了大量的化学知识。下列说法错误的是 A．“复兴号”局部构件使用的碳纤维复合材料为纯净的碳单质 B．碳化硅陶瓷发动机取得巨大成就，碳化硅为共价化合物 C．新能源中的光伏发电系统将太阳能转化为电能 D．“中国芯”芯片制造所用的主要材料为单晶硅 【答案】A 【详解】A．碳纤维复合材料由碳纤维与其他材料复合而成，属于混合物，而非纯净碳单质，A错误； B．碳化硅(SiC)中硅原子和碳原子通过共价键结合，属于共价化合物，B正确； C．光伏发电系统的核心原理是利用半导体材料(如硅)的光电效应，将太阳能转化为电能，C正确； D．单晶硅是重要的半导体材料，利用其半导体特性实现电路功能，“中国芯”芯片制造所用的主要材料为单晶硅，D正确； 故选A。 2．（25-26高一上·河南平顶山·月考）金属的应用极大地促进了社会的发展。下列材料中不属于金属材料的是 A．钛铝潜水器外壳 B．生铁水井盖 C．不锈钢地铁车体 D．石墨烯柔性显示屏 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．钛铝属于金属材料，A不满足题意； B．生铁属于金属材料，B不满足题意； C．不锈钢属于金属材料，C不满足题意； D．石墨烯是碳的单质，属于无机非金属材料，不属于金属材料，D满足题意； 故答案选D。 3．（2025高二上·江苏盐城·学业考试）反应可制纯硅。下列说法不正确的是 A．是还原剂 B．是氧化剂 C．每消耗转移 D．Si是重要的半导体材料 【答案】C 【详解】A．在反应中失去电子被氧化，是还原剂，故A正确； B．中的Si元素化合价降低，在反应中得到电子被还原，是氧化剂，故B正确； C．H元素从0价升至+1价，反应中消耗2 mol时，共失去4 mol电子，故每消耗1 mol转移2 mol电子，故C错误； D．硅是重要的半导体材料，广泛应用于电子工业，故D正确； 答案选C。 4．（2025高二上·江苏南京·学业考试）信息传输离不开光导纤维。下列物质可用于制作光导纤维主要材料的是 A．铝合金 B．铁 C．二氧化硅 D．硅 【答案】C 【详解】A．铝合金是金属材料，不具备光导纤维所需的透光性和信号传输能力，A错误； B．铁是金属，不透明，无法传输光信号，B错误； C．二氧化硅是制造光导纤维的核心材料，因其高纯度、透光性强且能全反射传输光信号，C正确； D．硅单质主要用于半导体芯片，而非光导纤维，D错误； 故选C。 5．（2023·广东·高考真题）“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是             A．九霄环佩木古琴 B．裴李岗文化骨笛 C．商朝后期陶埙 D．曾侯乙青铜编钟 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．九霄环佩木古琴主要构成是木材，动物筋制得，A错误； B．裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成，B错误； C．商朝后期陶埙属于陶瓷，由硅酸盐制成，C正确； D．曾侯乙青铜编钟主要由合金材料制成，D错误； 故选C。 6．（25-26高三上·重庆·月考）我国举世瞩目的“9.3大阅兵”所展示的武器中用到很多先进的材料，下列有关说法错误的是 A．高纯度硅是制造芯片的主要材料 B．“蛟龙号”上使用的钛合金密度比钛大 C．氮化铝陶瓷属于新型无机非金属材料 D．石墨烯可用于制造超导材料 【答案】B 【详解】A．高纯硅是良好的半导体材料，芯片的核心材料是高纯度单晶硅，A正确； B．合金的密度取决于其组分，不一定比纯金属小，但‘蛟龙号’上使用的钛合金密度比纯钛小，B不正确； C．氮化铝陶瓷属于新型结构/功能陶瓷，属于新型无机非金属材料，C正确； D．石墨烯电阻率低、热导率高，石墨烯的导电性及潜在超导性已被研究证实，可用于制造超导材料，D正确； 答案为B。 7．（25-26高一上·湖南·期中）2025年10月31日，中国半导体产业在光刻机技术领域取得新进展，杭州璞璘科技已成功交付首台半导体级步进式纳米压印光刻系统(PL-SR系列)，可实现10 nm级制程加工，为芯片制造提供低成本替代路径。晶体硅(单质)是芯片的主要成分之一、下列有关说法正确的是 A．光刻胶是制造芯片的关键材料，光刻胶(金属氧化物纳米颗粒)直径较小，可以透过半透膜 B．晶体硅、无定形硅是硅元素的同素异形体，二者化学性质完全不同 C．工业粗硅的冶炼方法为，在该反应中作氧化剂 D．晶体硅是一种性能优良的半导体材料，它属于非电解质 【答案】C 【详解】A．光刻胶中的金属氧化物纳米颗粒属于胶体范畴，胶体粒子无法透过半透膜，只能透过滤纸，A错误； B．晶体硅与无定形硅是硅的同素异形体，化学性质相似而非完全不同，B错误； C．工业制粗硅反应中，中的Si从+4价被还原为0价，作氧化剂，C正确； D．晶体硅是单质，既不是电解质也不是非电解质，D错误； 故选C。 8．（2026高一·江苏·专题练习）硅元素在材料领域中扮演着重要角色。下列叙述正确的是 A．石英晶体的主要成分为硅 B．硅酸钠可用作黏合剂 C．半导体材料的成分是二氧化硅 D．光导纤维的成分是硅单质 【答案】B 【详解】A．石英晶体的主要成分是二氧化硅，A错误； B．硅酸钠具有黏合性，工业上广泛用作黏合剂，如粘接陶瓷或木材，B正确； C．半导体材料，如芯片是以单质硅为基础，二氧化硅是绝缘材料，C错误； D．光导纤维是利用二氧化硅的光学特性传输信号，单质硅不具备此功能，D错误； 故选B。 9．（25-26高一上·河南·期中）可用于生产光导纤维，其与的水溶液反应的离子方程式为。下列说法错误的是 A．该反应中硅元素被氧化 B．在水中能电离出阴、阳离子 C．的水溶液能导电 D．难溶于水 【答案】A 【详解】A．该反应中元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故A错误； B．是电解质，在水中能电离出Na+、，故B正确； C．是电解质，的水溶液含有自由移动的Na+、OH-，溶液能导电，故C正确； D．是难溶于水的固体，故D正确； 选A。 10．（2025高一下·浙江宁波·学业考试）由制备高纯硅的工业流程如图所示： 下列说法错误的是 A．与纯硅都是硬度大，熔、沸点高的物质 B．X为气体 C．反应②产生的与反应③产生的HCl可以循环使用 D．反应①②③均为在高温或较高温度下进行的氧化还原反应 【答案】B 【分析】该流程以为原料制备高纯硅：首先在高温下，与焦炭反应生成粗硅和；接着粗硅与在下反应生成和；最后与在左右反应生成纯硅和，其中和可循环使用。 【详解】A．（石英晶体）和纯硅（晶体硅）均为原子晶体，都具有硬度大、熔点高和沸点高的特点，A 正确； B．在高温下，与焦炭反应生成的是气体，而非（因过量焦炭会与进一步反应生成），所以 X 为，B 错误； C．反应②产生的可作为反应③的反应物，反应③产生的可作为反应②的反应物，二者均可循环使用，C 正确； D．反应①（）、反应②（）、反应③（）均有元素化合价发生变化，且都在高温或较高温度下进行，属于氧化还原反应，D 正确； 故答案选B。 11．（2025高一下·福建·学业考试）请回答下列问题： (1)氮化硅(Si3N4)可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备： 3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO ①反应中的还原剂是 。 ②若该反应生成11.2L CO(标准状况)，则消耗二氧化硅的物质的量是 。 (2)石英与焦炭在高温条件下反应的化学方程式是 。金刚砂(主要成分SiC)硬度大，熔点高，可用作 。 【答案】(1) C 0.25mol (2) SiO2+2CSi + 2CO↑ 耐高温材料 【详解】（1）①SiO2​中Si的化合价为+4，未发生变化。C的化合价从0价变为+2价，被氧化，中N的化合价从0价变为-3价，被还原，故C是还原剂，而是氧化剂。 ②生成的CO体积为11.2 L（标准状况下），即，，可得。 （2）石英（）与焦炭（C）在高温下反应生成 SiC和CO，化学方程式为SiO2+2CSi + 2CO↑。 金刚砂硬度大、熔点高，可用作耐高温材料。 12．（25-26高一下·全国·课后作业）硅是信息高速公路的基石，通常以硅石(，还有少量的、等)为主要原料制备，主要流程如图所示。 (1)从硅石中得到粗硅的化学方程式是 ，粗硅含有的杂质有铝、 等。 (2)二氧化硅与焦炭在高温下也能得到一种硬度仅次于金刚石的物质金刚砂(化学式为，为价)，原理是，该反应中的氧化剂是 。 (3)若A是氯气，B是四氯化硅，精馏得到纯净，温度应控制的范围是 (填序号)。 物质 熔点 306 — 沸点 315 181升华 A．    B．    C． 则精馏分离出的杂质成分是 。 (4)若A是，B是，生产过程中可循环利用的物质是 。 【答案】(1) 铁 (2)碳 (3) A 、 (4) 【分析】这个流程是工业制备高纯硅的典型过程：硅石（主要成分为二氧化硅）与焦炭在高温下反应生成粗硅和一氧化碳；粗硅与氯化氢在一定温度下反应生成三氯硅烷和氢气，再通过精馏去除杂质得到高纯度的三氯硅烷；最后，高纯度的三氯硅烷与氢气在高温下发生反应，即可得到高纯硅。 【详解】（1）从硅石中得到粗硅的化学方程式是，同时焦炭将、还原为单质铝和铁。 （2）反应，C的化合价有由0价升高到中的价，也有由0价降低到中的价，说明C既作氧化剂也作还原剂。 （3）若A是氯气，B是四氯化硅，精馏得到纯净，从表中数据可知，控制温度时，与、分离。 （4）若A是，B是，向B中通入发生反应：，可循环利用。 1．（25-26高三上·安徽·月考）下列化学用语或图示表达正确的是 A．水合的示意图： B．S的原子结构示意图： C．硅氧四面体结构示意图： D．熟石膏的化学式： 【答案】C 【详解】A．水分子中氧端带负电，在水合钠离子中氧端应靠近钠离子，图示错误，A错误； B．S原子核外电子数为16，图示粒子核外电子数为18，为S2-的结构示意图，B错误； C．硅氧四面体为正四面体结构，硅原子位于体心，图示正确，C正确； D．Ca(OH)2为熟石灰的化学式，熟石膏的化学式为2CaSO4·H2O，D错误； 故选C。 2．（25-26高三上·江苏盐城·期中）二氧化硅()是一种用途极广的无机化合物。下列生产中不以为原料的是 A．高炉炼铁 B．制光导纤维 C．工业制玻璃 D．工业冶炼硅 【答案】A 【详解】A．高炉炼铁中，铁矿石（含Fe2O3或Fe3O4）是主要原料，焦炭作为还原剂，石灰石用于去除杂质SiO2（生成硅酸钙），但SiO2本身并非炼铁所需原料，而是作为杂质被处理，A符合题意； B．光导纤维直接以SiO2为原料，B不符合题意； C．工业制玻璃中，SiO2与Na2CO3、CaCO3反应生成硅酸盐，是必要原料，C不符合题意； D．工业冶炼硅通过SiO2与碳高温还原反应制得粗硅，需使用SiO2，D不符合题意； 故选A。 3．（25-26高一上·江西·期中）“人生在勤，勤则不匮”，美好生活靠劳动创造。下列所述化学知识正确且劳动项目与所述化学知识有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 水质检验员：某水样是钠盐溶液 用铂丝蘸取少量水样进行焰色试验，火焰呈黄色 B 化学实验员：检验是否失效 C 食品工程师：选择食品保鲜剂 生石灰可用作食品抗氧化剂 D 玻璃生产商：用氢氟酸刻蚀玻璃生产磨砂玻璃 是酸性氧化物 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．焰色试验火焰呈黄色只能说明水样含钠元素，可能是钠盐或氢氧化钠等，无法确定是钠盐溶液，A错误； B．过氧化钠若失效（如变质为碳酸钠），与水反应不会产生氧气，因此通过该反应可检验其是否失效，化学知识正确且关联，B正确； C．生石灰（CaO）用作干燥剂吸收水分，而非抗氧化剂（抗氧化剂通常用于防止氧化反应），C错误； D．氢氟酸与SiO2反应生成SiF4和水，此特性与SiO2是酸性氧化物无关（酸性氧化物指与碱反应生成盐和水的氧化物），解释错误，D错误； 故选B。 4．（2024高一下·浙江·学业考试）下列关于无机非金属材料说法正确的是 A．用含铝的原料可以制作透光性好，折射率高的光学玻璃 B．硅酸盐中Si和O构成了硅氧平面三角形结构 C．使用石膏可以有效调节水泥的凝固速率，再磨成细粉就是普通水泥 D．硅元素在自然界大多以硅离子的形态存在，造就了许多物品 【答案】C 【详解】A．含铝原料可用于制作光学玻璃，但铝硅酸盐玻璃的折射率通常不高（约1.5-1.6），而高折射率光学玻璃多含铅、钡等元素，并非主要依赖铝，因此“折射率高”的说法不准确，A错误； B．硅酸盐中Si和O形成硅氧四面体结构，而非平面三角形；平面三角形结构常见于硼酸盐，B错误； C．在水泥熟料中加入适量石膏共同磨细，可以制成普通水泥并调节其凝固速率，C正确； D．硅元素在自然界主要以二氧化硅（SiO2）和硅酸盐形式存在，硅离子（Si4+）不稳定且不存在于自然界，D错误； 故选C。 5．（25-26高一上·辽宁鞍山·期中）已知：①，②玻璃的物质组成含。下列说法正确的是 A．①的离子方程式为： B．为两性氧化物 C．和溶液反应的离子方程式为： D．可用玻璃材质的容量瓶配制一定物质的量浓度的氢氟酸 【答案】C 【详解】A．是弱酸，在离子方程式中应以分子形式存在，不能拆分为和，因此该离子方程式错误，A错误； B．虽能与和反应，但与的反应生成和，该反应是熵增驱动的（是气体），并非典型碱性氧化物的性质，且主要显酸性氧化物性质(与碱反应)，不属于两性氧化物，B错误； C．与溶液反应生成和，为固体，在离子方程式中保留分子形式，离子方程式书写正确，C正确； D．氢氟酸能与玻璃中的反应，腐蚀玻璃，因此不能用玻璃容量瓶配制，D错误； 故答案选C。 6．（25-26高一上·山西晋中·月考）某兴趣小组利用SiO2纳米粒子制作光子晶体，仅通过物理方法使白色的SiO2纳米粒子在太阳光下呈现蓝色。下列说法错误的是 A．SiO2纳米粒子分散到水中，形成浊液 B．SiO2是酸性氧化物，推测其可与NaOH溶液反应 C．SiO2纳米粒子分散到乙醇中形成胶体，可以透过滤纸 D．若利用Na2SiO3制备SiO2，无须发生氧化还原反应 【答案】A 【详解】A．SiO2纳米粒子粒径小（纳米级），分散到水中应形成胶体（粒子直径1-100 nm），而非浊液（粒子直径>100 nm），A错误； B．SiO2作为酸性氧化物，可以与碱反应生成硅酸盐和水，B正确； C．SiO2纳米粒子在乙醇中可形成胶体，胶体能透过滤纸，C正确； D．Na2SiO3制备SiO2通过酸处理、再脱水，整个过程无元素化合价变化，属于非氧化还原反应，D正确； 故选A。 7．（25-26高一上·湖北随州·月考）多晶硅第三代工业制取流程如图所示。已知：SiHCl3的沸点31.8℃，SiCl4的沸点57.6℃；SiHCl3遇水剧烈反应。下列说法错误的是 A．Y、Z分别为H2、Cl2 B．制取粗硅过程发生的反应为SiO2+2CSi+2CO↑ C．“提纯”步骤所用到的操作方法为蒸发结晶 D．“还原”步骤需在无水、无氧的条件下进行 【答案】C 【分析】电解饱和NaCl溶液，反应产生NaOH、H2、Cl2。X是NaOH，H2、Cl2反应产生HCl，焦炭与石英在高温下反应产生粗Si，HCl与粗硅反应生成SiHCl3和少量SiCl4。SiHCl3和SiCl4是沸点不同的混合物，经分馏分离提纯得到SiHCl3，SiHCl3和H2在高温条件下反应生成多晶硅和HCl，所以Y是H2，Z是Cl2，据此作答。 【详解】A．根据上述分析可知X是NaOH，Y是H2，Z是Cl2，A正确； B．焦炭与SiO2在高温条件下发生反应高温制取粗Si，反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，B正确； C．SiHCl3和SiCl4是沸点不同的互溶的液体混合物，可以采用分馏方法进行分离，而不是采用蒸发结晶的方法，C错误； D．已知：SiHCl3遇水剧烈水解，且H2是可燃性气体，与O2混合可能会发生爆炸，因此为防止SiHCl3水解而损失及氢气爆炸，“还原”步骤在无水、无氧条件下进行，D正确； 故选C。 8．（25-26高一上·上海嘉定·期中）2025春晚舞台上宇树科技旗下人形机器人在舞蹈中的创意亮相，成为全场焦点，各行各业掀起了一场了解、结合、应用人工智能的热潮。人工智能的发展离不开各类化学材料的支持。芯片是人工智能的核心，其主要制作材料是硅。 (1)写出硅原子的电子式 。 (2)硅元素存在多种核素。已知三种天然稳定核素的数据如下： 硅的核素 各核素的相对原子质量 自然界中各核素的丰度 27.977 92.23% 28.976 4.67% 29.974 3.10% 则硅元素的相对原子质量为 。(保留3位小数) 芯片需要的是高纯度的硅，工业上用石英砂(主要成分是，还含有少量的和为原料制取高纯度的硅，其生产流程如下图所示： (3)操作1需要用到的玻璃仪器有 。 (4)反应①中通过过量焦炭与 SiO2反应获得粗硅，该反应的化学方程式是 。 (5)根据下表数据判断工业上分离和应采用的装置是______。 化合物 沸点(℃) 31.8 57.6 熔点(℃) -134 -69 A．B． C． D． (6)下图是上述流程图中的某步反应的微观示意图，下列说法正确的是______。 A．生成的丙和丁的物质的量之比为1：1 B．每生成1mol丙，需消耗22.4L乙 C．甲的摩尔质量是135.5 D．该反应属于置换反应 实验室用与过量反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去)。已知能与强烈反应，在空气中易自燃。 (7)A装置中盛放稀硫酸的仪器名称： 。 (8)装置B中的试剂是 ，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是 。 (9)实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后，再加热C、D装置的理由是 。 【答案】(1) (2)28.086 (3)烧杯、玻璃棒、玻璃漏斗 (4) (5)D (6)D (7)恒压滴液漏斗 (8) 浓硫酸 使为气体，提高与氢气反应速率 (9)排尽装置中的空气 【详解】（1）硅原子最外层有4个电子，电子式为。 （2）根据公式，硅元素的相对原子质量为27.977×92.23%+28.976×4.67%+29.974×3.10%≈28.086。 （3）操作1包含过滤操作，需要用到烧杯、玻璃棒、玻璃漏斗。 （4）二氧化硅与焦炭在高温下反应生成粗硅和一氧化碳，化学方程式为。 （5）和熔、沸点相差较大，由于熔点温度小于0，实验实现较困难，因此可通过蒸馏方法分离两者，装置为D。 （6）图示反应为SiHCl3+H2=Si+3HCl，据此解答： A．根据反应方程式，Si和HCl的物质的量之比为1：3，A错误； B．根据反应方程式，生成1mol Si，消耗1mol H2，标准状况下的体积为22.4L，题目中未提及状态，B错误； C．甲为SiHCl3，摩尔质量为135.5g/mol，C错误； D．该反应为单质与化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应，D正确； 故答案为D。 （7）A装置中盛放稀硫酸的仪器为恒压滴液漏斗。 （8）能与强烈反应，B中需要除水，应放置浓硫酸干燥氢气；加热C装置使为气体，提高与氢气反应速率。 （9）能与强烈反应，在空气中易自燃，因此需要先让稀硫酸与锌粒反应一段时间，排尽装置中的空气，在加热C、D装置开始反应。 1．（2025·云南·高考真题）稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A．可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 【答案】B 【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2，纳米SiO2和Mg在650℃发生置换反应生成MgO和纳米Si，加盐酸将MgO转化为MgCl2，过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。 【详解】A．SiO2是酸性氧化物，与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，A正确； B．盐酸参与的反应为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O，该反应是非氧化还原反应，盐酸体现酸性，没有体现还原性，B错误； C．高纯硅可以将太阳能转化为电能，故可用于制硅太阳能电池，C正确； D．SiO2和Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si，反应的化学方程式为，D正确； 答案选B。 2．（2023·天津·高考真题）下列常见物质及用途，错误的是 A．氢氧化铝可用于治疗胃酸过多 B．SiO2可用于制造光导纤维 C．Fe2O3是铁红，可以用作染料 D．钠起火，可以使用水基灭火器扑灭 【答案】D 【详解】A．胃酸中含有HCl，氢氧化铝可以与HCl反应，能用于治疗胃酸过多，A正确； B．SiO2具有良好的光学特性，可用于制造光导纤维，B正确； C．Fe2O3是一种红色粉末，俗称铁红，常用作红色染料，C正确； D．钠能与水反应生成易燃性气体氢气，不能使用水基灭火器扑灭，D错误； 故选D。 3．（2024·河北·高考真题）燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是 A．青铜铺首主要成分是铜锡合金 B．透雕白玉璧主要成分是硅酸盐 C．石质浮雕主要成分是碳酸钙 D．青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙 【答案】D 【详解】A．青铜铺首是青铜器，青铜的主要成分是铜锡合金，A正确； B．透雕白玉璧是玉石，玉石的主要成分是硅酸盐，B正确； C．石质浮雕是汉白玉，汉白玉的主要成分是碳酸钙，C正确； D．青花釉里红瓷盖罐是陶瓷，陶瓷的主要成分是硅酸盐，D错误； 故选D。 4．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维 B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明 C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料 D．用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏 【答案】A 【详解】A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于制造晶体管、集成电路等，而二氧化硅常用于制造光导纤维，A错误； B．钠的焰色反应为黄色，可用作透雾能力强的高压钠灯，B正确； C．耐高温材料应具有高熔点的性质，氧化铝熔点高，可用作耐高温材料，C正确； D．石灰石的主要成分为碳酸钙，石灰石-石膏法脱硫过程中发生反应：CaCO3CaO+CO2↑，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4，得到了石膏，D正确； 答案选A。 5．（2022·河北·高考真题）定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是 A．传统陶瓷是典型的绝缘材料 B．陶瓷主要成分为和 C．陶瓷烧制的过程为物理变化 D．白瓷的白色是因铁含量较高 【答案】A 【详解】A．陶瓷是良好的绝缘体，传统陶瓷是典型的绝缘材料，常用于高压变压器的开关外包装和器件，A正确； B．陶瓷的主要成分为硅酸盐，而不是SiO2和MgO，B错误； C．陶瓷烧制过程发生复杂的化学反应，由新物质生成，属于化学变化，C错误； D．由于Fe2+、Fe3+和铁的氧化物均有颜色，故陶瓷中含铁量越多，陶瓷的颜色越深，白瓷的白色是因为铁含量较低甚至几乎不含，D错误； 故答案为：A。 6．（2024·广东·高考真题）嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是 A．制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料 B．机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金 C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为 D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质子数为55 【答案】C 【详解】A．制作日晷圆盘的石材主要为大理石，属于无机非金属材料，A正确； B．由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物称为合金，机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金，B正确； C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为SiO2，C错误； D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质量数为135，质子数为55，D正确； 故选C。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 无机非金属材料 课时1 无机非金属材料 分层作业 1．（2025·福建福州·模拟预测）“中国制造”惊艳全球，享誉全世界，其中蕴含了大量的化学知识。下列说法错误的是 A．“复兴号”局部构件使用的碳纤维复合材料为纯净的碳单质 B．碳化硅陶瓷发动机取得巨大成就，碳化硅为共价化合物 C．新能源中的光伏发电系统将太阳能转化为电能 D．“中国芯”芯片制造所用的主要材料为单晶硅 2．（25-26高一上·河南平顶山·月考）金属的应用极大地促进了社会的发展。下列材料中不属于金属材料的是 A．钛铝潜水器外壳 B．生铁水井盖 C．不锈钢地铁车体 D．石墨烯柔性显示屏 A．A B．B C．C D．D 3．（2025高二上·江苏盐城·学业考试）反应可制纯硅。下列说法不正确的是 A．是还原剂 B．是氧化剂 C．每消耗转移 D．Si是重要的半导体材料 4．（2025高二上·江苏南京·学业考试）信息传输离不开光导纤维。下列物质可用于制作光导纤维主要材料的是 A．铝合金 B．铁 C．二氧化硅 D．硅 5．（2023·广东·高考真题）“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是             A．九霄环佩木古琴 B．裴李岗文化骨笛 C．商朝后期陶埙 D．曾侯乙青铜编钟 A．A B．B C．C D．D 6．（25-26高三上·重庆·月考）我国举世瞩目的“9.3大阅兵”所展示的武器中用到很多先进的材料，下列有关说法错误的是 A．高纯度硅是制造芯片的主要材料 B．“蛟龙号”上使用的钛合金密度比钛大 C．氮化铝陶瓷属于新型无机非金属材料 D．石墨烯可用于制造超导材料 7．（25-26高一上·湖南·期中）2025年10月31日，中国半导体产业在光刻机技术领域取得新进展，杭州璞璘科技已成功交付首台半导体级步进式纳米压印光刻系统(PL-SR系列)，可实现10 nm级制程加工，为芯片制造提供低成本替代路径。晶体硅(单质)是芯片的主要成分之一、下列有关说法正确的是 A．光刻胶是制造芯片的关键材料，光刻胶(金属氧化物纳米颗粒)直径较小，可以透过半透膜 B．晶体硅、无定形硅是硅元素的同素异形体，二者化学性质完全不同 C．工业粗硅的冶炼方法为，在该反应中作氧化剂 D．晶体硅是一种性能优良的半导体材料，它属于非电解质 8．（2026高一·江苏·专题练习）硅元素在材料领域中扮演着重要角色。下列叙述正确的是 A．石英晶体的主要成分为硅 B．硅酸钠可用作黏合剂 C．半导体材料的成分是二氧化硅 D．光导纤维的成分是硅单质 9．（25-26高一上·河南·期中）可用于生产光导纤维，其与的水溶液反应的离子方程式为。下列说法错误的是 A．该反应中硅元素被氧化 B．在水中能电离出阴、阳离子 C．的水溶液能导电 D．难溶于水 10．（2025高一下·浙江宁波·学业考试）由制备高纯硅的工业流程如图所示： 下列说法错误的是 A．与纯硅都是硬度大，熔、沸点高的物质 B．X为气体 C．反应②产生的与反应③产生的HCl可以循环使用 D．反应①②③均为在高温或较高温度下进行的氧化还原反应 11．（2025高一下·福建·学业考试）请回答下列问题： (1)氮化硅(Si3N4)可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备： 3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO ①反应中的还原剂是 。 ②若该反应生成11.2L CO(标准状况)，则消耗二氧化硅的物质的量是 。 (2)石英与焦炭在高温条件下反应的化学方程式是 。金刚砂(主要成分SiC)硬度大，熔点高，可用作 。 12．（25-26高一下·全国·课后作业）硅是信息高速公路的基石，通常以硅石(，还有少量的、等)为主要原料制备，主要流程如图所示。 (1)从硅石中得到粗硅的化学方程式是 ，粗硅含有的杂质有铝、 等。 (2)二氧化硅与焦炭在高温下也能得到一种硬度仅次于金刚石的物质金刚砂(化学式为，为价)，原理是，该反应中的氧化剂是 。 (3)若A是氯气，B是四氯化硅，精馏得到纯净，温度应控制的范围是 (填序号)。 物质 熔点 306 — 沸点 315 181升华 A．    B．    C． 则精馏分离出的杂质成分是 。 (4)若A是，B是，生产过程中可循环利用的物质是 。 1．（25-26高三上·安徽·月考）下列化学用语或图示表达正确的是 A．水合的示意图： B．S的原子结构示意图： C．硅氧四面体结构示意图： D．熟石膏的化学式： 2．（25-26高三上·江苏盐城·期中）二氧化硅()是一种用途极广的无机化合物。下列生产中不以为原料的是 A．高炉炼铁 B．制光导纤维 C．工业制玻璃 D．工业冶炼硅 3．（25-26高一上·江西·期中）“人生在勤，勤则不匮”，美好生活靠劳动创造。下列所述化学知识正确且劳动项目与所述化学知识有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 水质检验员：某水样是钠盐溶液 用铂丝蘸取少量水样进行焰色试验，火焰呈黄色 B 化学实验员：检验是否失效 C 食品工程师：选择食品保鲜剂 生石灰可用作食品抗氧化剂 D 玻璃生产商：用氢氟酸刻蚀玻璃生产磨砂玻璃 是酸性氧化物 A．A B．B C．C D．D 4．（2024高一下·浙江·学业考试）下列关于无机非金属材料说法正确的是 A．用含铝的原料可以制作透光性好，折射率高的光学玻璃 B．硅酸盐中Si和O构成了硅氧平面三角形结构 C．使用石膏可以有效调节水泥的凝固速率，再磨成细粉就是普通水泥 D．硅元素在自然界大多以硅离子的形态存在，造就了许多物品 5．（25-26高一上·辽宁鞍山·期中）已知：①，②玻璃的物质组成含。下列说法正确的是 A．①的离子方程式为： B．为两性氧化物 C．和溶液反应的离子方程式为： D．可用玻璃材质的容量瓶配制一定物质的量浓度的氢氟酸 6．（25-26高一上·山西晋中·月考）某兴趣小组利用SiO2纳米粒子制作光子晶体，仅通过物理方法使白色的SiO2纳米粒子在太阳光下呈现蓝色。下列说法错误的是 A．SiO2纳米粒子分散到水中，形成浊液 B．SiO2是酸性氧化物，推测其可与NaOH溶液反应 C．SiO2纳米粒子分散到乙醇中形成胶体，可以透过滤纸 D．若利用Na2SiO3制备SiO2，无须发生氧化还原反应 7．（25-26高一上·湖北随州·月考）多晶硅第三代工业制取流程如图所示。已知：SiHCl3的沸点31.8℃，SiCl4的沸点57.6℃；SiHCl3遇水剧烈反应。下列说法错误的是 A．Y、Z分别为H2、Cl2 B．制取粗硅过程发生的反应为SiO2+2CSi+2CO↑ C．“提纯”步骤所用到的操作方法为蒸发结晶 D．“还原”步骤需在无水、无氧的条件下进行 8．（25-26高一上·上海嘉定·期中）2025春晚舞台上宇树科技旗下人形机器人在舞蹈中的创意亮相，成为全场焦点，各行各业掀起了一场了解、结合、应用人工智能的热潮。人工智能的发展离不开各类化学材料的支持。芯片是人工智能的核心，其主要制作材料是硅。 (1)写出硅原子的电子式 。 (2)硅元素存在多种核素。已知三种天然稳定核素的数据如下： 硅的核素 各核素的相对原子质量 自然界中各核素的丰度 27.977 92.23% 28.976 4.67% 29.974 3.10% 则硅元素的相对原子质量为 。(保留3位小数) 芯片需要的是高纯度的硅，工业上用石英砂(主要成分是，还含有少量的和为原料制取高纯度的硅，其生产流程如下图所示： (3)操作1需要用到的玻璃仪器有 。 (4)反应①中通过过量焦炭与 SiO2反应获得粗硅，该反应的化学方程式是 。 (5)根据下表数据判断工业上分离和应采用的装置是______。 化合物 沸点(℃) 31.8 57.6 熔点(℃) -134 -69 A．B． C． D． (6)下图是上述流程图中的某步反应的微观示意图，下列说法正确的是______。 A．生成的丙和丁的物质的量之比为1：1 B．每生成1mol丙，需消耗22.4L乙 C．甲的摩尔质量是135.5 D．该反应属于置换反应 实验室用与过量反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去)。已知能与强烈反应，在空气中易自燃。 (7)A装置中盛放稀硫酸的仪器名称： 。 (8)装置B中的试剂是 ，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是 。 (9)实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后，再加热C、D装置的理由是 。 1．（2025·云南·高考真题）稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A．可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 2．（2023·天津·高考真题）下列常见物质及用途，错误的是 A．氢氧化铝可用于治疗胃酸过多 B．SiO2可用于制造光导纤维 C．Fe2O3是铁红，可以用作染料 D．钠起火，可以使用水基灭火器扑灭 3．（2024·河北·高考真题）燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是 A．青铜铺首主要成分是铜锡合金 B．透雕白玉璧主要成分是硅酸盐 C．石质浮雕主要成分是碳酸钙 D．青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙 4．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维 B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明 C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料 D．用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏 5．（2022·河北·高考真题）定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是 A．传统陶瓷是典型的绝缘材料 B．陶瓷主要成分为和 C．陶瓷烧制的过程为物理变化 D．白瓷的白色是因铁含量较高 6．（2024·广东·高考真题）嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是 A．制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料 B．机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金 C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为 D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质子数为55 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $