第5章 11 第三节 无机非金属材料 课后达标素养提升（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）不定项

1．(2024·河北卷)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 解析：选D。青花釉里红瓷盖罐的主要材料为陶瓷，陶瓷的主要成分是硅酸盐。 2．建盏是久负盛名的陶瓷茶器，承载着福建历史悠久的茶文化。下列关于建盏的说法错误的是(　　) A．主要成分属于传统无机非金属材料 B．具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点 C．制作所用的黏土原料是人工合成的 D．属于硅酸盐产品，含有多种金属元素 解析：选C。陶瓷的主要成分为硅酸盐，属于传统无机非金属材料，A正确；陶瓷的主要成分是硅酸盐，经高温烧结而成，具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点，B正确；黏土是含沙粒少、有黏性的土壤，一般的黏土是由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成的，不是人工合成的，C错误；陶瓷的主要原料是黏土，属于硅酸盐产品，含有多种金属元素，D正确。 3．(2025·泰安高一统考)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，具有类似金刚石的结构，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，可用于生产太阳能电池 D．彩色玻璃、碳化硅陶瓷、石墨烯都是新型无机非金属材料 解析：选C。碳化硅(SiC)俗称金刚砂，其中的硅原子和碳原子通过共价键连接，具有类似金刚石的结构，熔、沸点较高，A错误；制取普通玻璃的主要原料为纯碱、石灰石和石英砂，普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，B错误；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，可用于生产太阳能电池，C正确；彩色玻璃是传统无机非金属材料，而碳化硅陶瓷、石墨烯都是新型无机非金属材料，D错误。 4．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素。下列有关硅及其化合物的叙述错误的是(　　) A．硅在自然界中以化合物形式存在 B．硅是智能手机5G芯片的主要成分之一 C．光导纤维是一种新型无机非金属材料 D．硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键结合 解析：选D。硅酸盐中硅、氧原子之间以共价键结合。 5．(2025·聊城高一检测)下列说法不正确的是(　　) A．陶瓷结构稳定，具有很好的耐火性，可用于制作坩埚 B．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 C．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 D．高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物 解析：选D。瓷器属于硅酸盐材料，由多种物质组成，属于混合物，故选D。 6．下列关于石墨烯、石墨炔、碳纳米管三种物质的说法错误的是(　　) 石墨烯：从石墨中分离出来，是最薄、最坚硬的纳米材料 石墨炔：平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性 碳纳米管：具有优良的场发射性能，制作成阴极显示管、储氢材料 A．石墨烯具有良好的导电性 B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体 C．石墨炔孔径略大于H2分子的直径，可用作H2的提纯薄膜 D．上述三种物质与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同 解析：选D。石墨烯具有良好的导电性，选项A正确；题述三种物质均为碳的单质，与金刚石互为同素异形体，选项B正确；石墨炔孔径略大于H2分子的直径，可以允许H2分子通过，故可用作H2的提纯薄膜，选项C正确；题述三种物质都是碳的单质，在加热条件下与浓硫酸都能发生反应，且反应产物相同，选项D错误。 7．下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程。下列说法正确的是(　　) A．由反应②③说明SiO2属于两性氧化物 B．由反应④说明酸性：H2SiO3＞H2CO3 C．硅胶吸水后，经干燥可以重复使用 D．图中所示转化反应都是氧化还原反应 解析：选C。二氧化硅只是能和特殊酸反应，和其他酸不反应，所以不能说明SiO2属于两性氧化物，A错误；高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，不能说明硅酸的酸性强于碳酸的酸性，B错误；硅胶吸水后，可通过热脱附方式将水除去，故可以重复使用，C正确；题图中二氧化硅与氢氟酸、氢氧化钠、碳酸钠的反应，硅酸钠与盐酸的反应、硅酸的分解、硅酸的生成中，元素的化合价都没有发生变化，是非氧化还原反应，D错误。 8．沸石是一种含水架状结构的多孔性铝硅酸盐晶体，基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体。沸石的化学组成为Ma[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O，其中M为金属阳离子。下列推测不正确的是(　　) A．沸石的架状结构中存有的空气，可作为气泡的凝结核，能使反应液平稳沸腾 B．若金属阳离子带n个单位正电荷，则x＝a·n　 C．增大x/y(铝硅比)的值，可以增强沸石的耐酸碱和耐高温性能 D．沸石具有筛分分子的作用，可用于分离、提纯气体或液体混合物 解析：选C。沸石能够防止液体暴沸，原因是沸石的架状结构中存有的空气，可作为气泡的凝结核，能使反应液平稳沸腾，A选项正确；“AlO2”显－1价，“SiO2”显0价，“H2O”显0价，M显＋n价，根据化合物中各元素正负化合价代数和等于0可知，a×(＋n)＋x×(－1)＝0，所以x＝a·n，B选项正确；增大x/y(铝硅比)的值，铝元素的含量增加(相当于Al2O3增加)，沸石的耐酸碱性能降低，C选项错误；沸石具有多孔性结构，因此沸石具有筛分分子的作用，可用于分离、提纯气体或液体混合物，D选项正确。 9．硅藻土由无定形的SiO2组成，含有少量Fe2O3、Al2O3及有机化合物等杂质。工业上按如下流程用硅藻土制备纳米二氧化硅。 (1)煅烧硅藻土的目的是___________________________________。 (2)在加热条件下加入烧碱时主要反应的化学方程式为_________________________________________________________。 (3)加入硫酸生成胶体的化学方程式为__________________________________________________________ _________________________________________________________。 (4)工艺师常用________(填物质名称)来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为_________________________________________________________。 解析：(1)硅藻土中含有少量Fe2O3、Al2O3及有机化合物等杂质，除去杂质有机化合物可以采用煅烧的方法。(3)化学反应遵循强酸制弱酸的规律，所以H2SO4能和Na2SiO3反应，化学方程式为Na2SiO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2SiO3(胶体)。 答案：(1)除去杂质有机化合物 (2)SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O (3)Na2SiO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2SiO3(胶体) (4)氢氟酸　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 10．(2025·武汉高一质检)用湿法制磷酸的副产品氟硅酸(H2SiF6)制备无水氟化氢的工艺流程如下： 已知：氟硅酸钾(K2SiF6)呈微酸性，有吸湿性，微溶于水，不溶于酒精。 (1)写出反应器中发生反应的化学方程式：_________________________________________________________________。 (2)在实验室过滤操作中所用的玻璃仪器有 ________________，在洗涤氟硅酸钾时常用酒精洗涤，目的是_________________________________________________________。 (3)该流程中可以循环使用的物质是_________________________________________________________ (填化学式)。 (4)氟化氢与SiO2反应也可生成H2SiF6，写出该反应的化学方程式：_________________________________________________________。 解析：(1)氟硅酸与硫酸钾发生反应生成氟硅酸钾沉淀和硫酸，化学方程式为H2SiF6＋K2SO4===H2SO4＋K2SiF6↓。(2)过滤操作中需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，在洗涤氟硅酸钾时常用酒精洗涤而不是用水，目的是减少氟硅酸钾溶解。(3)由题给流程图可知，硫酸和硫酸钾可以循环使用。(4)氟化氢与SiO2反应生成H2SiF6和H2O，化学方程式为6HF＋SiO2===H2SiF6＋2H2O。 答案：(1)H2SiF6＋K2SO4===H2SO4＋K2SiF6↓ (2)烧杯、漏斗、玻璃棒　减少氟硅酸钾溶解 (3)H2SO4、K2SO4 (4)6HF＋SiO2===H2SiF6＋2H2O 11~13题每小题有一个或两个选项符合题意。 11．(2025·招远高一月考)由粗SiO2制备纯SiO2的流程如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．SiO2是一种酸性氧化物 B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4 C．步骤Ⅱ中的稀硫酸不可用CO2替代 D．若在实验室中完成步骤Ⅲ，则一般在蒸发皿中进行 解析：选CD。SiO2是一种酸性氧化物，A项正确；步骤Ⅱ中硅酸钠和稀硫酸反应生成硅酸沉淀和硫酸钠，化学方程式为Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4，B项正确；碳酸的酸性比硅酸的强，因此步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2替代，C项错误；若在实验室中完成步骤Ⅲ，则一般在坩埚中进行，D项错误。 12．制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3(沸点为31.85 ℃，遇水会剧烈反应)与过量H2在1 100～1 200 ℃反应制备高纯硅的装置如下图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)。下列说法错误的是(　　) A．装置Ⅰ可用于二氧化锰固体与浓盐酸反应制备氯气 B．装置Ⅱ中盛装的是浓硫酸、装置Ⅲ的烧杯中盛装的是温度高于32 ℃的温水 C．实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，收集尾气验纯，再预热装置Ⅳ的石英管 D．装置Ⅳ中发生反应的化学方程式为H2＋SiHCl3Si＋3HCl 解析：选A。二氧化锰固体与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，故A错误；氢气中含有水蒸气，根据SiHCl3遇水会剧烈反应可知，装置Ⅱ中盛装的是浓硫酸，作用是干燥氢气，根据SiHCl3的沸点为31.85 ℃可知，装置Ⅲ的烧杯中盛装的是温度高于32 ℃的温水，将SiHCl3变为气体以便进入装置Ⅳ中与氢气反应，故B正确；氢气和空气混合加热可能会发生爆炸，因此实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，收集尾气验纯，再预热装置Ⅳ的石英管，故C正确；根据用SiHCl3与过量H2在1 100～1 200 ℃反应制备高纯硅可知，装置Ⅳ中发生反应的化学方程式为H2＋SiHCl3Si＋3HCl，故D正确。 13．氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如下(粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物)。下列叙述正确的是(　　) A．“还原”时反应的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑ B．“高温氮化”合成反应中N2是还原剂 C．“操作X”可以是将原料气通过灼热的铜网 D．“稀酸Y”选用稀硫酸除去产物中的杂质 解析：选AC。“还原时”焦炭与石英砂发生反应生成Si和CO，化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，A正确；“高温氮化”时发生反应3Si＋2N2Si3N4，反应中N元素的化合价降低，被还原，故N2是氧化剂，B错误；“高温氮化”是Si与氮气反应，原料气中含有N2和少量的O2，氧气能与Si反应生成SiO2，需要除去氧气，故“操作X”可以是将原料气通过灼热的铜网，C正确；粗硅中含有少量Fe和Cu，即Si3N4中含有少量Fe和Cu，Fe与稀硫酸反应，得到可溶于水的FeSO4，但Cu与稀硫酸不反应，故应该用稀硝酸除去Si3N4中少量的Fe和Cu，D错误。 14．某实验小组设计了下图装置探究焦炭还原二氧化硅。 已知：PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO＋PdCl2＋H2O===CO2＋2HCl＋Pd↓，产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊。 (1)实验时要通入足够长时间的N2，其原因是____________________________________________________。 (2)装置B的作用是_____________________________________。 (3)装置C、D中所盛试剂分别为__________、 ____________，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为_______________________________________。 (4)该装置的缺点是______________________________________。 (5)设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强： _________________________________________________________ _________________________________________________________。 解析：(3)根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以装置C用来检验二氧化碳，装置D用来检验一氧化碳，所以装置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液。(4)一氧化碳有毒，不能排放到空气中。 答案：(1)排尽装置中的O2、CO2、水蒸气，避免其对实验产生干扰 (2)作安全瓶，防止倒吸 (3)澄清石灰水　PdCl2溶液　3SiO2＋4C2CO2↑＋2CO↑＋3Si (4)无尾气吸收装置 (5)向Na2SiO3溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊 学科网（北京）股份有限公司 $