专题七 无机非金属材料 训练-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

专题七 无机非金属材料 考点一 无机非金属材料 知识点1 传统无机非金属材料 1．下列物品或设施使用了硅酸盐材料的共有 ①陶瓷餐具②砖瓦③混凝土桥墩④门窗玻璃⑤水晶镜片⑥石英钟⑦水晶项链⑧硅太阳能电池⑨光导纤维⑩计算机芯片 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【答案】B 【详解】①陶瓷餐具、②砖瓦属于陶瓷类硅酸盐材料，③混凝土桥墩含水泥，水泥是硅酸盐材料，④门窗玻璃主要成分是硅酸盐，属于硅酸盐材料，以上4种均为硅酸盐材料；其余⑤水晶镜片、⑥石英钟、⑦水晶项链、⑨光导纤维主要成分为二氧化硅，⑧硅太阳能电池、⑩计算机芯片主要成分为单质硅，均不属于硅酸盐材料，共4种符合要求； 故选B。 2．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是 A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品，其主要成分为、和 B．生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土 C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 【答案】C 【详解】A．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，不是玻璃，A错误； B．水泥的原料是黏土和石灰石，纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料，生成玻璃不需要黏土，B错误； C．硅酸盐性质稳定，熔点较高，所以硅酸盐制品一般具有性质稳定、熔点较高的特点，C正确； D．沙子主要成分是二氧化硅，为氧化物，不是硅酸盐，D错误； 故答案选C。 3．《天工开物》第七卷《陶埏(陶瓷)》中记载“水火既济而土合……后世方土效灵，人工表异，陶成雅器，有素肌、玉骨之象焉”，以上所述的“陶成雅器”的主要原料是 A．黏土 B．纯碱、石灰石、石英砂 C．黏土、石灰石 D．二氧化硅、硅酸钙、硅酸铝 【答案】A 【详解】陶瓷的传统概念是指所有以黏土等无机非金属矿物为原材料，经过高温烧制而成的产品，题干中陶成雅器，水火既济而土合为陶器的生产工艺，所以所述的“陶成雅器”的主要原料是黏土，故选A。 4．我国的瓷器以“入窑一色，出窑万彩"的神奇窑变而著称。下列关于陶瓷的说法正确的是 A．瓷器中含有许多金属元素，因此陶瓷属于金属材料 B．高品质的白瓷晶莹剔透，属于纯净物 C．氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料 D．“窑变”是高温下釉料中某些金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化 【答案】D 【详解】A．瓷器的主要成分为硅酸盐，则为无机非金属材料，故A错误； B．瓷器的原料主要是黏土烧结而成，瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅，是混合物，故B错误； C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，是高温结构材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，故C错误； D．不同的金属氧化物颜色可能不同，在高温下，釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致颜色变化，故D正确； 答案为D。 5．下列有关硅及其化合物的说法错误的是 ①硅是制造光导纤维的材料      ②盛装溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞 ③水玻璃可用作木材防火剂      ④二氧化硅是制取粗硅的原料 ⑤石英玻璃、玛瑙、水泥和瓷器都是硅酸盐制品     ⑥光导纤维遇碱会“短路” ⑦因为氢氟酸可与反应，所以利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 A．①⑤ B．②③⑥ C．②④⑥⑦ D．①③④⑤⑦ 【答案】A 【详解】①中制造光导纤维的材料是而非硅单质，说法错误； ②中玻璃含有的可与反应生成粘性硅酸钠，会将玻璃塞和试剂瓶粘在一起，故盛装溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，说法正确； ③水玻璃是硅酸钠溶液，可作木材防火剂，说法正确； ④与焦炭高温反应是制取粗硅的基础反应，说法正确； ⑤中石英玻璃、玛瑙的主要成分为，不属于硅酸盐制品，说法错误； ⑥光导纤维主要成分为，可与碱反应导致传输功能失效，说法正确； ⑦氢氟酸可与反应，因此可以刻蚀石英制作艺术品，说法均正确； 故选A。 6．中国传统艺术博大精深，陶瓷艺术就是一种最具中国特色，并将多种艺术集为一体的传统艺术形式。下列诗句中提及邢台邢州白瓷的是 A．泥澄铁镞丹砂染，此碗陶成色肖之。(《题宣德宝石红釉碗》清・乾隆皇帝) B．宣窑薄甚永窑厚，天下知名昊十九(《赠昊十九》明・樊玉衡) C．浮梁巧烧瓷，因官射利疾(《送许屯田诗》宋・彭汝砺) D．雕镌荆玉盏，烘透内丘瓶。(《饮致用神曲酒三十韵》唐・元稹) 【答案】D 【详解】A．描述的是宣德宝石红釉碗，不是邢窑白瓷，A不符合题意； B．昊十九是明代著名瓷工，与题目要求的“邢台邢州白瓷”在时代、地域、窑口上均无关联，B不符合题意； C．浮梁在今江西景德镇，不是邢窑，C不符合题意； D．邢窑的中心窑场就在内丘（唐时属邢州），内丘瓶即邢窑白瓷瓶，D符合题意； 故答案选D。 7．材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料的性质与用途的说法错误的是 A．石墨烯因电阻率低，用于生产超级电容器 B．碳化硅因具有高温抗氧化、导电性介于导体和绝缘体之间的性能，用于生产耐高温半导体材料 C．碳纳米管因光学性能优良，用于生产电池和传感器 D．高纯硅因具有半导体性质，用于生产家用电器的芯片 【答案】C 【详解】A．石墨烯电阻率低，可用于生产超级电容器，A正确； B．碳化硅具有高温抗氧化性能，且其导电性能介于导体和绝缘体之间，可用于生产耐高温半导体材料，B正确； C．碳纳米管比表面积大、强度高、电学性能优良，可用于生产传感器，用于生产电池是利用其导电性能好等特点，C错误； D．高纯硅具有半导体性质，用于生产家用电器的芯片，D正确。 故答案选C。 知识点2 硅酸盐组成的表示方法 1．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(，铜为价)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是 A．易溶解于强酸和强碱 B．性质稳定，不易脱色 C．可用氧化物形式表示为 D．x等于6 【答案】A 【详解】A．硅酸铜钡是古瓷所用颜料，性质稳定，仅可与强酸反应生成硅酸沉淀，不易溶于强碱，A错误； B．古瓷历经长时间仍能保持原有色彩，说明硅酸铜钡性质稳定，不易脱色，B正确； C．硅酸盐改写为氧化物形式时，按活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅的顺序书写，硅酸铜钡可表示为，C正确； D．化合物的正负化合价代数和为0，Ba为+2价、Cu为+2价、Si为+4价、O为-2价，则，解得，D正确； 故选A。 2．我国成功地发射了“嫦娥一号”探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测。月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石[CaMgSi2O6]、斜长石[KAlSi3O8]和橄榄石[(MgFe)2SiO4]等，下列说法或分析不正确的是 A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐 B．斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2 C．铁橄榄石(Fe2SiO4)中铁为＋2价 D．月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱 【答案】D 【详解】A．由辉石、斜长石及橄榄石的化学式知，它们均属于硅酸盐，故A正确； B．斜长石的化学式为KAlSi3O8，斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2，故B正确； C．在铁橄榄石中，各元素化合价的代数和为零，O为-2价，Si为+4价，所以Fe的化合价为+2价，故C正确； D．月球上铁以游离态存在，是因月球缺乏氧气和水（无氧化环境），而非铁的活动性差异，金属活动性为固有属性，与星球无关，故D错误； 故选D。 3．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是 A．钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O B．镁橄榄石Mg2SiO4表示为MgO·SiO2 C．正长石KAlSi3O8表示为K2O·Al2O3·3SiO2 D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O3·SiO2·2H2O 【答案】A 【分析】通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成。 【详解】A. 钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O，A项正确； B. 镁橄榄石Mg2SiO4表示为2MgO·SiO2，B项错误； C. 正长石KAlSi3O8表示为K2O·Al2O3·6SiO2，C项错误； D. 高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，D项错误； 答案选A。 【点睛】硅酸盐改写成氧化物形式的方法： (1)氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物―→较活泼金属氧化物―→二氧化硅―→水。 (2)氧化物前计量数的配制原则：除氧元素外，其他元素按配制前后原子个数守恒原则配制计量数，且不同氧化物间以“·”隔开。 (3)出现分数时应化为整数。如正长石：KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。 知识点3 新型无机非金属材料 1．近年来，具有特殊性质的新型无机非金属材料迅速发展，下列有关新型无机非金属材料的叙述不正确的是 A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，可用于制造发动机部件，其化学式为Si3N4 B．利用二氧化硅的半导体性能，可以制成太阳能电池 C．碳化硅的硬度大、熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承 D．富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，属于新型无机非金属材料 【答案】B 【详解】A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，可用于制造发动机部件，其化学式为Si3N4，A正确； B．利用硅的半导体性能，可以制成太阳能电池，B错误； C．碳化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承，C正确； D．富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，属于新型无机非金属材料，D正确； 故答案选B。 2．根据不同部位工作条件的不同，航天飞机使用了多种防热材料。例如，机身和机翼下表面使用高温陶瓷瓦。下列对新型陶瓷材料的有关叙述中，错误的是 A．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料 B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是生物陶瓷 C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面 D．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，但是强度比较差 【答案】D 【详解】A．高温结构陶瓷包括Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料，选项A正确； B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，是生物陶瓷，选项B正确； C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，选项C正确； D．新型无机非金属材料具有耐高温、耐冲击、电学特性、光学特性、生物功能等优点，克服了传统无机非金属材料的缺点，具有较高的强度和耐磨性，能抵抗冷热冲击，常用于发动机的受热面，选项D错误； 答案选D。 【点睛】本题涉及常见的新型无机非金属材料及其性质的有关知识，氧化铝陶瓷是一种高温结构陶瓷，俗称人造刚玉，新型无机非金属材料具有耐高温、强度大、抗氧化等优良性能。 3. 碳纳米材料是近年来人们非常关注的一类新型无机非金属材料，下列关于碳纳米材料的说法中不正确的是 A．C60是富勒烯的代表物，C60的摩尔质量为720g/mol B．碳纳米管可用于生产电池和传感器 C．石墨烯与石墨都具有导电性 D．石墨烯的性质稳定，在氧气中不能燃烧 【答案】D 【详解】A．碳的原子量为12，C60的式量为720，C60的摩尔质量为720g/mol，故A正确； B．碳纳米管是新型无机非金属材料，可做锂离子电池的负极材料，可用于生产电池和传感器，故B正确； C．石墨烯具有超导特性，石墨具有良好的导电性，因此石墨烯与石墨都具有导电性，故C正确； D．石墨烯是由碳元素组成的单质，它在氧气中可以燃烧，D项错误； 故选D。 4．近年来，我国在航天、通信、环保等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法正确的是 A．石墨烯化学性质稳定，可作航天器中电路绝缘材料 B．俗称金刚砂，硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料 C．无人机的制造材料——碳纤维属于新型无机非金属材料 D．二氧化硅常用于制造光缆，是由于其导电能力强 【答案】C 【详解】A．石墨烯具有良好的导电性，不能用作电路绝缘材料，A错误； B．金刚砂是碳化硅（），并非，二者是不同的无机非金属材料，B错误； C．碳纤维主要成分为碳单质，属于性能优异的新型无机非金属材料，可用于无人机制造等领域，C正确； D．二氧化硅用于制造光缆是利用其对光的全反射性能传输光信号，二氧化硅不具有导电性，D错误； 故答案为C。 5．随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，一批新型无机非金属材料相继诞生，成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。下列不属于新型无机非金属材料的是 A．二氧化硅 B．新型陶瓷 C．碳纳米材料 D．储氢合金 【答案】D 【详解】A．二氧化硅：虽为传统材料（如石英、沙子），但可通过改性用于新型材料（如光纤、半导体器件），属于新型无机非金属材料的范畴，A不符合； B．新型陶瓷：如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等，具有耐高温、高硬度等特性，是典型的新型无机非金属材料，B不符合； C．碳纳米材料：如碳纳米管、石墨烯等，具有优异导电性和力学性能，属于新型无机非金属材料，C不符合； D．储氢合金属于金属材料中的功能材料，因此不属于无机非金属材料，D符合； 答案选D。 考点二 硅及其化合物 知识点1 硅单质的性质 1．有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是 A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料 B．自然界中存在大量单质硅 C．硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制 D．自然界硅的贮量丰富 【答案】B 【详解】A．硅常温下为固体，性质较稳定，便于贮存，较为安全，A正确； B．硅在自然界中含量丰富，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，仅次于氧，B错误； C．硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明燃烧放出的热量大，硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅是固体，容易得到有效控制，C正确； D．硅在地壳中含量丰富，约占地壳质量的27.7%，是仅次于氧元素，因此自然界硅的贮量丰富说法正确，D正确； 故选B。 2．下列关于硅的说法中，错误的是 A．硅是非金属元素，它的晶体单质是灰黑色有金属光泽的固体 B．单质硅和金刚石结构相似，但比金刚石硬度小，熔点低 C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应 D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应 【答案】C 【详解】A．硅是非金属元素，其晶体单质呈灰黑色，具有金属光泽，描述正确，A不符合题意。 B．单质硅与金刚石均为原子晶体，结构相似，但因硅原子半径更大、键能较弱，故硬度、熔点低于金刚石，描述正确，B不符合题意。 C．硅常温下化学性质较稳定，但并非与任何物质都不反应。例如，硅可与氢氟酸（HF）反应生成SiF4和H2，也可与强碱（如NaOH）反应，故该说法错误，C符合题意。 D．硅在高温下能与氯气、氧气等非金属发生反应，如生成SiCl4或SiO2，描述正确，D不符合题意。 故选C。 3．制计算机芯片的主要材料是硅，下列有关硅及其化合物的说法正确的是 A．制备粗硅不涉及氧化还原反应 B．高纯硅可用于制作光感电池 C．二氧化硅能与水反应，也能与碱溶液反应 D．常温时硅既能与盐酸反应，也能与烧碱溶液反应 【答案】B 【详解】A．焦炭与SiO2在高温下反应产生Si、CO，反应方程式为：2C+SiO2Si+2CO↑，反应过程中元素化合价发生了变化，因此反应属于氧化还原反应，A错误； B．硅具有半导体性能，高纯硅可用于制作光感电池，例如光伏板，B正确； C．二氧化硅难溶于水，因此二氧化硅不能与水反应；但SiO2能与碱NaOH溶液反应产生Na2SiO3、H2O，C错误； D．常温时硅能与HF发生反应产生SiF4、H2，不能与盐酸反应；Si能与烧碱溶液反应产生Na2SiO3、H2，D错误； 故选B。 知识点2 高纯硅的制备 1．工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅。如图为制备高纯硅的流程图： 下列说法正确的是 A．消耗1mol焦炭时，该反应转移个电子 B．X可以为HCl气体 C．Y在反应中作氧化剂 D．该流程中不需要隔绝空气 【答案】B 【分析】石英砂主要成分为，在高温条件下与焦炭发生反应，制得粗硅，粗硅在300°C与HCl发生制得（粗），经过精馏得到（纯），在1100°C与氢气发生制得高纯硅，据此回答。 【详解】A．根据分析，消耗1mol焦炭时，该反应转移个电子，A错误； B．根据元素质量守恒、结合分析，则X可以为HCl气体，B正确； C．Y为氢气，在反应中作还原剂，C错误； D．高温下硅和氧气反应生成二氧化硅，该流程中需要隔绝空气，D错误； 故选B。 2．实验室用还原(沸点：31.85℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是 A．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水 B．实验时，应先加热管式炉，再打开活塞K C．为鉴定制得的硅中是否含有微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液 D．该实验中制备氢气的装置也可用于实验室制 【答案】C 【分析】Ⅰ为氢气的发生装置，Ⅱ为干燥装置，浓硫酸是常用的干燥剂，装置Ⅲ需水浴加热，目的是使SiHCl3汽化，与氢气充分混合；装置Ⅳ不能采用普通玻璃管的原因是温度太高，普通玻璃管易熔化；保证实验成功的关键是：装置要严密；控制好温度等，以此解答该题； 【详解】A．本题制备高纯硅，反应应在装置Ⅳ中进行，装置Ⅰ的目的是制备氢气，氢气中含有水蒸气，对后续实验产生干扰，必须除去，因此装置Ⅱ的作用是除去氢气中的水蒸气，即装置Ⅱ中盛放浓硫酸，装置Ⅲ的作用是提供SiHCl3气体，因此在水浴中加热，不能使用冰水，A错误； B．实验时应先通入氢气，目的是排出装置中的空气，防止氢气不纯，在加热时爆炸，B错误； C．铁与盐酸反应生成Fe2+，Fe2+被H2O2氧化成Fe3+，Fe3+与KSCN溶液反应，溶液变红色，可以鉴定是否含有铁单质，C正确； D．实验室制备SO2，用亚硫酸钠与浓硫酸反应，亚硫酸钠易溶于水，不能用启普发生器发生反应，因此不能用于浓硫酸与亚硫酸钠反应制备SO2，D错误； 故选C。 3．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列两种方法制备： 下列说法错误的是 A．流程中HCl、H2和Cl2均可以循环利用 B．反应①、②、③、④、⑤均为氧化还原反应 C．反应①中还原剂和氧化剂的物质的量之比为 D．③中发生反应的化学方程式为 【答案】A 【分析】由图知，SiO2与C在1800~2000℃下发生反应①，化学反应方程式为，粗硅和Cl2发生反应②，化学反应方程式为，四氯化硅和氢气发生反应④，化学反应方程式为；粗硅和HCl在300℃下发生反应③，化学反应方程式为，在1100℃下与氢气发生反应⑤，化学反应方程式为，据此回答。 【详解】A．流程中HCl和H2可以循环利用，Cl2只有消耗，没有生成，不可以循环利用，故A错误； B．反应①、②、③、④、⑤中元素的化合价均发生改变，故反应①、②、③、④、⑤均为氧化还原反应，故B正确； C．反应①化学反应方程式为，还原剂为C，氧化剂为SiO2，还原剂和氧化剂的物质的量之比为2：1，故C正确； D．粗硅和HCl在300℃下发生反应③，化学反应方程式为，故D正确； 故选A。 故选B。 4．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。 5．多晶硅是单质硅的一种形态，是制造高纯硅的主要原料，第三代工业制取流程如图所示： 已知：中H的化合价为-1，极易与水反应，常温下与均为液态，其完全反应的产物为。下列说法错误的是 A．硅元素位于周期表中第三周期，第IVA族 B．制取粗硅的反应方程式为 C．可能分别是 D．发生水解的反应是氧化还原反应 【答案】B 【详解】A．硅原子序数为14，核外有3个电子层，最外层电子数为4，位于周期表第三周期第IVA族，A正确，不符合题意； B．高温下制备粗硅时碳过量，反应生成CO而非，正确反应为，B错误，符合题意； C．粗硅与反应可生成和，提纯后用还原得到多晶硅，故X、Y分别为、，C正确，不符合题意； D．中H为-1价，水解时与水中+1价的H发生归中反应生成，存在化合价升降，属于氧化还原反应，D正确，不符合题意； 故选B。 6．高纯度晶硅的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列方法制备：石英砂粗硅SiHCl3高纯硅 下列说法不正确的是 A．制取粗硅的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑ B．制取粗硅反应转移4mol电子，断裂2molSi-O键 C．原料气HCl和H2应充分去除水和氧气 D．1mol高纯Si中含Si—Si键的数目约为2×6.02×1023 【答案】B 【详解】A．制取粗硅的反应方程式正确，SiO2与C在高温下生成Si和CO，A项正确； B．SiO2含4个 Si-O键，每生成1mol Si需断裂4mol Si-O键，转移4mol电子，B项错误； C．HCl和H2需去除水和氧气，防止副反应和危险，C项正确； D．每个Si形成4个键，每个键被两个原子共享，则1mol晶体Si含2mol Si-Si键，D项正确； 答案选B。 7．工业制备高纯硅的流程如下，下列说法不正确的是 A．SiO2的结构式为O=Si=O B．Si在周期表中处于金属与非金属的分界处，可作半导体材料 C．生成SiHCl3中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1 D．该工业流程中可以循环利用的气体有HCl、H2 【答案】A 【分析】二氧化硅和焦炭高温反应生成粗硅和一氧化碳，粗硅和氯化氢在300℃下反应生成SiHCl3和氢气，SiHCl3和氢气在1100℃下反应生成高纯硅和氯化氢，反应分别为：SiO2+2CSi+2CO↑、Si+3HClSiHCl3+H2、SiHCl3+2H2Si+3HCl，。 【详解】A．二氧化硅为共价晶体，每个Si原子和O原子形成四个Si-O键，不存在Si=O，故A错误； B．Si在周期表中处于金属与非金属的分界处，导电性介于导体和绝缘体之间，可作半导体材料，故B正确； C．生成SiHCl3反应为Si+3HClSiHCl3+H2，氧化剂(HCl)与还原剂(Si)的物质的量之比为3：1，故C正确； D．结合反应的方程式，该工业流程中可以循环利用的气体有HCl、H2，故D正确； 选A。 8．以下是由石英砂(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．工艺流程中，从混合物中分离出、的方法为分馏 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，则理论上不需要额外补充 【答案】D 【分析】石英砂中主要成分为SiO2，与碳在高温下反应生成粗硅，2C+SiO2Si+2CO↑，粗硅与HCl在300℃以上反应生成粗SiHCl3，粗SiHCl3中含有少量氢气以及SiCl4，根据二者沸点的不同，可以采取蒸馏（分馏）的方法分离，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：，A正确； B．工艺流程中，各物质沸点不同，从混合物中分离出、的方法为分馏，B正确； C．结合反应过程，和可循环使用，C正确； D．根据、，1mol、完全转化为Si需要3mol氢气，、、的物质的量之比为，则理论上需要额外补充2mol，D错误。 故选D。 9．在1100℃还原可得到高纯硅，实验室用下列装置模拟该过程(部分夹持和加热装置省略)。已知：沸点33℃，遇水剧烈反应生成硅酸。下列说法正确的是 A．装置B中试剂为饱和食盐水 B．装置C中发生的反应为 C．反应结束后应先关闭装置A活塞，再停止加热D D．装置E中碱石灰不可以用无水氯化钙代替 【答案】D 【分析】装置A：利用锌和稀硫酸反应制备氢气。装置B：由于原料遇水会剧烈反应，所以必须对制得的进行干燥，装置B中应盛放浓硫酸，用于干燥；装置C：的沸点为33℃，通过水浴加热使其汽化，得到 蒸气。装置D：在高温（1100℃）下，与蒸气发生反应，生成高纯硅（）和氯化氢（HCl）。反应方程式为：；装置E：装有碱石灰的干燥管，其作用有两个：一是吸收反应生成的HCl气体，防止污染空气；二是防止外界空气中的水蒸气进入装置D，影响反应。 【详解】A．根据分析可知，装置B的作用是干燥氢气，应使用浓硫酸。饱和食盐水不能干燥气体，反而会引入水蒸气，导致水解，A错误； B．装置C中发生的是由液态变为气态的物理过程（汽化）。化学反应应发生在装置D的高温石英管中，B错误； C．反应结束后正确的操作顺序是：先停止加热装置D，让其在持续的氢气流中冷却至室温，然后再关闭装置A的活塞。如果先停止通氢气，空气会进入装置，高温下生成的硅会被氧化，导致产品不纯，C错误； D．根据分析可知装置E的作用是吸收HCl和防止水蒸气进入。碱石灰（和）既能吸收酸性气体HCl，又能吸收水。而无水氯化钙（）只能吸收水，不能吸收HCl。若用无水氯化钙代替，HCl气体会被排放到空气中，造成污染。因此，不能用无水氯化钙代替碱石灰，D正确； 故答案选D。 知识点3 二氧化硅的性质 1．牙膏是常见的日用化学品，牙膏中常添加摩擦剂CaCO3和SiO2，下列说法错误的是 A．CaCO3和SiO2均难溶于水 B．SiO2不能与任何酸反应 C．SiO2为酸性氧化物 D．CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2是制玻璃的原理之一 【答案】B 【详解】A．CaCO3和SiO2均难溶于水，故A正确； B．二氧化硅常温下能与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水，故B错误； C．二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，属于酸性氧化物，故C正确； D．制造玻璃的反应有：碳酸钙与二氧化硅反应生成硅酸钙和二氧化碳，碳酸钠与二氧化硅反应生成硅酸钠和二氧化碳，CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2是制玻璃的原理之一，故D正确； 故选：B。 2．纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是 A．X的水溶液俗称水玻璃，可用作木材防火剂 B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4 C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替 D．SiO2既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，所以SiO2是两性氧化物 【答案】D 【分析】粗SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和水，故X为Na2SiO3溶液，Na2SiO3与酸反应生成H2SiO3沉淀，故Y为H2SiO3；H2SiO3灼烧分解得到纯SiO2。 【详解】A．Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，不燃不助燃，可用作木材防火剂，A正确； B．步骤Ⅱ中，硫酸酸性强于硅酸，发生反应Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4，符合强酸制弱酸规律，B正确； C．碳酸酸性也强于硅酸，CO2通入Na2SiO3溶液也能生成H2SiO3沉淀，因此可以代替稀硫酸，C正确； D．两性氧化物的定义是：既能与酸、又能与碱反应生成盐和水的氧化物，SiO2与氢氟酸反应生成的SiF4不属于盐，SiO2不与其他强酸反应，仅能与特殊的氢氟酸反应，SiO2属于酸性氧化物，不是两性氧化物，D错误； 故选D。 3．下列说法正确的是 A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应 B．二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成 C．硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水 D．CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂 【答案】D 【详解】A.SiO2可以跟氢氟酸反应，反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，A错误； B.二氧化硅中不存在SiO2分子，B错误； C.硅酸的酸性比碳酸弱，且不溶于水，C错误； D.CO2中C的化合价为+4价，SiO2中Si的化合价为+4价，CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂，如2Mg+CO22MgO+C、2C+SiO2Si+2CO↑，D正确； 答案选D。 4．解释下列事实的化学方程式或离子方程式正确的是 A．用石英和焦炭制取粗硅： B．氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应： C．实验室用氯化铵和熟石灰共热制氨气： D．烧碱溶液不能放在带磨口玻璃塞的试剂瓶中： 【答案】D 【详解】A．石英和焦炭高温下制取粗硅反应生成CO，正确方程式为，A错误； B．氢氟酸是弱酸，离子方程式中不能拆分为离子形式，正确的反应为，B错误； C．氯化铵和熟石灰共热制氨气是固体间的加热反应，不存在自由移动的离子，不能书写离子方程式，C错误； D．烧碱会与磨口玻璃中的反应生成粘性的硅酸钠，将瓶塞和瓶口粘在一起，离子方程式书写正确，D正确； 故答案选D。 5．除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：①加水溶解　②加水煮沸③过滤　④加稀HCl　⑤加稀H2SO4，正确的操作顺序是 A．①③ B．④③ C．⑤③ D．②③ 【答案】B 【详解】SiO2不溶于水和酸，生石灰溶于水，石灰石不溶于水但是溶于酸。所以加稀盐酸直接过滤就可以得到纯净的SiO2。答案选B。 6．由粗SiO2 (含少量Fe2O3杂质)制备纯SiO2的流程如图所示，下列说法错误的是 A．SiO2是酸性氧化物，因此不和任何酸反应 B．步骤Ⅱ中的主要反应是 C．X可用作木材防火剂 D．若在实验室中完成步骤Ⅲ，一般在坩埚中进行 【答案】A 【分析】二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠(X)，硅酸钠溶液与稀硫酸反应生成硅酸沉淀(Y)，硅酸灼烧分解生成二氧化硅，结合硅及其化合物的性质分析判断。 【详解】A．SiO2是酸性氧化物，但二氧化硅能与HF反应生成四氟化硅和水，A错误； B．步骤Ⅱ是硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀，反应的化学方程式为：，B正确； C．硅酸钠水溶液具有阻燃性，可用作木材防火剂， C正确； D．步骤Ⅲ为灼烧固体分解，灼烧固体应在坩埚中进行，D正确； 答案选A。 知识点4 硅酸及硅酸钠的性质 1．下列物质中对应的用途不正确的是 A．单质硅--半导体材料 B．二氧化硅--光导纤维 C．硅酸钠--光电池原料 D．硅酸凝胶--作干燥剂 【答案】C 【详解】A．单质硅可用作半导体材料，A正确； B．光导纤维的主要成分为二氧化硅，B正确； C．Si是制造光电池的原料而不是硅酸钠，C错误； D．硅酸凝胶具有强吸附性，可用来制作干燥剂，D正确； 故答案选C。 2．传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，如陶瓷、玻璃和水泥等；随着科学技术的发展，一系列新型无机非金属材料相继问世，其中有一些是高纯度的含硅元素的材料，如单晶硅、二氧化硅等，具有特殊的光学和电学性能，是现代信息技术的基础材料；还有一些含有碳、氮等其他元素，在航天、能源和医疗等领域有着广泛的应用。下列选项所示的物质间转化不能实现的是 A． B． C． D．Na2SiO3溶液 【答案】A 【详解】A．SiO2不溶于水，不能实现，故A正确； B．SiO2与NaOH反应的方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，故B错误； C．H2SiO3可以与NaOH反应，反应的方程式为：H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O，故C错误； D．Na2SiO3与CO2反应的方程式为：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3，故D错误； 故选：A。 3．下列有关硅酸盐的说法正确的是 A．硅酸盐中的阴离子都是 B．硅酸盐都难溶于水 C．通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的 D．是一种简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂 【答案】D 【详解】A．硅酸盐是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称，也可以说是硅酸、原硅酸以及它们脱水形成的物质对应的盐，阴离子不一定是，如Mg2SiO4的阴离子是, A错误； B．有的硅酸盐易溶于水，如硅酸钠，B错误； C．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成只是硅酸盐的一种表示方法，但硅酸盐不是由各种氧化物组成的，C错误； D．是一种简单的硅酸盐，易溶于水，其水溶液可用作黏合剂，D正确。 故答案选D。 【点睛】硅酸盐的组成是多种多样的，其阴离子的种类很多，为了方便，可以用氧化物的形式表示硅酸盐的组成。 4．下列有关实验探究的说法正确的是 A．向某溶液中加入NaOH溶液并加热，产生能使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体，说明溶液中一定含有 B．不可以用如图甲装置比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱 C．向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明该溶液中一定含有SO D．可以用如图乙装置除去CO2 气体中混有的 SO2 【答案】B 【详解】A．某溶液中加入NaOH溶液，若有氨气生成，则应该是湿润的红色石蕊试纸变蓝，而不是湿润的蓝色石蕊试纸变红，A错误； B．图甲的装置中浓盐酸易挥发，挥发出来的HCl进入硅酸钠溶液中也能与硅酸钠反应生成硅酸，无法比较碳酸和硅酸的酸性强弱，B正确； C．某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该沉淀可能为AgCl或硫酸钡，原溶液中不一定含有硫酸根离子，可能含有银离子或亚硫酸根，C错误； D．饱和碳酸钠溶液能与CO2反应生成碳酸氢钠，因此CO2气体也会被吸收，D错误； 故答案选B。 5．硅酸钠是洗涤剂中不可缺少的助洗剂，也是硅溶胶重要成分。下列有关硅酸钠的实验过程及现象，能得出相应实验结论或达到相应目的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 盐酸和大理石产生的气体通入硅酸钠溶液，出现白色沉淀 酸性：> B 用硅酸钠溶液做导电实验，灯泡发光 硅酸钠是电解质 C 向硅酸钠溶液中通入，产生白色沉淀 非金属性：S>Si D 向硅酸钠和碳酸钠的混合溶液中通入足量的，产生白色沉淀 除去碳酸钠溶液中的硅酸钠 【答案】B 【详解】A．盐酸和大理石产生的气体中有和挥发的HCl，通入硅酸钠溶液均能出现白色沉淀，不能比较和的酸性，A不正确； B．用硅酸钠溶液能导电原因是在溶液中产生了Na+和导电，故硅酸钠是电解质，B正确； C．溶于水产生，酸性比强，故向硅酸钠溶液中通入能产生白色沉淀，但不能比较非金属性，非金属性比较必须是最高价含氧酸，应用而不能用，C不正确； D．向硅酸钠和碳酸钠的混合溶液中通入足量的，不仅硅酸钠会反应，碳酸钠也会和反应生成碳酸氢钠，D不正确； 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题七 无机非金属材料 考点一 无机非金属材料 知识点1 传统无机非金属材料 1．下列物品或设施使用了硅酸盐材料的共有（ ） ①陶瓷餐具②砖瓦③混凝土桥墩④门窗玻璃⑤水晶镜片⑥石英钟⑦水晶项链⑧硅太阳能电池⑨光导纤维⑩计算机芯片 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 2．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是（ ） A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品，其主要成分为、和 B．生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土 C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 3．《天工开物》第七卷《陶埏(陶瓷)》中记载“水火既济而土合……后世方土效灵，人工表异，陶成雅器，有素肌、玉骨之象焉”，以上所述的“陶成雅器”的主要原料是（ ） A．黏土 B．纯碱、石灰石、石英砂 C．黏土、石灰石 D．二氧化硅、硅酸钙、硅酸铝 4．我国的瓷器以“入窑一色，出窑万彩"的神奇窑变而著称。下列关于陶瓷的说法正确的是（ ） A．瓷器中含有许多金属元素，因此陶瓷属于金属材料 B．高品质的白瓷晶莹剔透，属于纯净物 C．氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料 D．“窑变”是高温下釉料中某些金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化 5．下列有关硅及其化合物的说法错误的是（ ） ①硅是制造光导纤维的材料      ②盛装溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞 ③水玻璃可用作木材防火剂      ④二氧化硅是制取粗硅的原料 ⑤石英玻璃、玛瑙、水泥和瓷器都是硅酸盐制品     ⑥光导纤维遇碱会“短路” ⑦因为氢氟酸可与反应，所以利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 A． ①⑤ B．②③⑥ C．②④⑥⑦ D．①③④⑤⑦ 6．中国传统艺术博大精深，陶瓷艺术就是一种最具中国特色，并将多种艺术集为一体的传统艺术形式。下列诗句中提及邢台邢州白瓷的是 A．泥澄铁镞丹砂染，此碗陶成色肖之。(《题宣德宝石红釉碗》清・乾隆皇帝) B．宣窑薄甚永窑厚，天下知名昊十九(《赠昊十九》明・樊玉衡) C．浮梁巧烧瓷，因官射利疾(《送许屯田诗》宋・彭汝砺) D．雕镌荆玉盏，烘透内丘瓶。(《饮致用神曲酒三十韵》唐・元稹) 7．材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料的性质与用途的说法错误的是 A．石墨烯因电阻率低，用于生产超级电容器 B．碳化硅因具有高温抗氧化、导电性介于导体和绝缘体之间的性能，用于生产耐高温半导体材料 C．碳纳米管因光学性能优良，用于生产电池和传感器 D．高纯硅因具有半导体性质，用于生产家用电器的芯片 知识点2 硅酸盐组成的表示方法 1．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(，铜为价)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是（ ） A．易溶解于强酸和强碱 B．性质稳定，不易脱色 C．可用氧化物形式表示为 D．x等于6 2．我国成功地发射了“嫦娥一号”探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测。月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石[CaMgSi2O6]、斜长石[KAlSi3O8]和橄榄石[(MgFe)2SiO4]等，下列说法或分析不正确的是（ ） A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐 B．斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2 C．铁橄榄石(Fe2SiO4)中铁为＋2价 D．月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱 3．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是（ ） A．钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O B．镁橄榄石Mg2SiO4表示为MgO·SiO2 C．正长石KAlSi3O8表示为K2O·Al2O3·3SiO2 D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O3·SiO2·2H2O 知识点3 新型无机非金属材料 1．近年来，具有特殊性质的新型无机非金属材料迅速发展，下列有关新型无机非金属材料的叙述不正确的是（ ） A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，可用于制造发动机部件，其化学式为Si3N4 B．利用二氧化硅的半导体性能，可以制成太阳能电池 C．碳化硅的硬度大、熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承 D．富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，属于新型无机非金属材料 2．根据不同部位工作条件的不同，航天飞机使用了多种防热材料。例如，机身和机翼下表面使用高温陶瓷瓦。下列对新型陶瓷材料的有关叙述中，错误的是（ ） A．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料 B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是生物陶瓷 C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面 D．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，但是强度比较差 3. 碳纳米材料是近年来人们非常关注的一类新型无机非金属材料，下列关于碳纳米材料的说法中不正确的是（ ） A．C60是富勒烯的代表物，C60的摩尔质量为720g/mol B．碳纳米管可用于生产电池和传感器 C．石墨烯与石墨都具有导电性 D．石墨烯的性质稳定，在氧气中不能燃烧 4．近年来，我国在航天、通信、环保等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法正确的是（ ） A．石墨烯化学性质稳定，可作航天器中电路绝缘材料 B．俗称金刚砂，硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料 C．无人机的制造材料——碳纤维属于新型无机非金属材料 D．二氧化硅常用于制造光缆，是由于其导电能力强 5．随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，一批新型无机非金属材料相继诞生，成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。下列不属于新型无机非金属材料的是（ ） A．二氧化硅 B．新型陶瓷 C．碳纳米材料 D．储氢合金 考点二 硅及其化合物 知识点1 硅单质的性质 1．有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是（ ） A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料 B．自然界中存在大量单质硅 C．硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制 D．自然界硅的贮量丰富 2．下列关于硅的说法中，错误的是（ ） A．硅是非金属元素，它的晶体单质是灰黑色有金属光泽的固体 B．单质硅和金刚石结构相似，但比金刚石硬度小，熔点低 C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应 D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应 3．制计算机芯片的主要材料是硅，下列有关硅及其化合物的说法正确的是（ ） A．制备粗硅不涉及氧化还原反应 B．高纯硅可用于制作光感电池 C．二氧化硅能与水反应，也能与碱溶液反应 D．常温时硅既能与盐酸反应，也能与烧碱溶液反应 知识点2 高纯硅的制备 1．工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅。如图为制备高纯硅的流程图： 下列说法正确的是（ ） A．消耗1mol焦炭时，该反应转移个电子 B．X可以为HCl气体 C．Y在反应中作氧化剂 D．该流程中不需要隔绝空气 2．实验室用还原(沸点：31.85℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是（ ） A．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水 B．实验时，应先加热管式炉，再打开活塞K C．为鉴定制得的硅中是否含有微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液 D．该实验中制备氢气的装置也可用于实验室制 3．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列两种方法制备： 下列说法错误的是（ ） A．流程中HCl、H2和Cl2均可以循环利用 B．反应①、②、③、④、⑤均为氧化还原反应 C．反应①中还原剂和氧化剂的物质的量之比为 D．③中发生反应的化学方程式为 4．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 5．多晶硅是单质硅的一种形态，是制造高纯硅的主要原料，第三代工业制取流程如图所示： 已知：中H的化合价为-1，极易与水反应，常温下与均为液态，其完全反应的产物为。下列说法错误的是（ ） A．硅元素位于周期表中第三周期，第IVA族 B．制取粗硅的反应方程式为 C．可能分别是 D．发生水解的反应是氧化还原反应 6．工业制备高纯硅的流程如下，下列说法不正确的是 A．SiO2的结构式为O=Si=O B．Si在周期表中处于金属与非金属的分界处，可作半导体材料 C．生成SiHCl3中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1 D．该工业流程中可以循环利用的气体有HCl、H2 7．工业制备高纯硅的流程如下，下列说法不正确的是 A．SiO2的结构式为O=Si=O B．Si在周期表中处于金属与非金属的分界处，可作半导体材料 C．生成SiHCl3中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1 D．该工业流程中可以循环利用的气体有HCl、H2 8．以下是由石英砂(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．工艺流程中，从混合物中分离出、的方法为分馏 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，则理论上不需要额外补充 9．在1100℃还原可得到高纯硅，实验室用下列装置模拟该过程(部分夹持和加热装置省略)。已知：沸点33℃，遇水剧烈反应生成硅酸。下列说法正确的是 A．装置B中试剂为饱和食盐水 B．装置C中发生的反应为 C．反应结束后应先关闭装置A活塞，再停止加热D D．装置E中碱石灰不可以用无水氯化钙代替 知识点3 二氧化硅的性质 1．牙膏是常见的日用化学品，牙膏中常添加摩擦剂CaCO3和SiO2，下列说法错误的是（ ） A．CaCO3和SiO2均难溶于水 B．SiO2不能与任何酸反应 C．SiO2为酸性氧化物 D．CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2是制玻璃的原理之一 2．纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是（ ） A．X的水溶液俗称水玻璃，可用作木材防火剂 B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4 C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替 D．SiO2既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，所以SiO2是两性氧化物 3．下列说法正确的是（ ） A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应 B．二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成 C．硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水 D．CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂 4．解释下列事实的化学方程式或离子方程式正确的是（ ） A．用石英和焦炭制取粗硅： B．氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应： C．实验室用氯化铵和熟石灰共热制氨气： D．烧碱溶液不能放在带磨口玻璃塞的试剂瓶中： 5．除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：①加水溶解　②加水煮沸③过滤　④加稀HCl　⑤加稀H2SO4，正确的操作顺序是（ ） A．①③ B．④③ C．⑤③ D．②③ 6．由粗SiO2 (含少量Fe2O3杂质)制备纯SiO2的流程如图所示，下列说法错误的是 A．SiO2是酸性氧化物，因此不和任何酸反应 B．步骤Ⅱ中的主要反应是 C．X可用作木材防火剂 D．若在实验室中完成步骤Ⅲ，一般在坩埚中进行 知识点4 硅酸及硅酸盐的性质 1．下列物质中对应的用途不正确的是（ ） A．单质硅--半导体材料 B．二氧化硅--光导纤维 C．硅酸钠--光电池原料 D．硅酸凝胶--作干燥剂 2．传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，如陶瓷、玻璃和水泥等；随着科学技术的发展，一系列新型无机非金属材料相继问世，其中有一些是高纯度的含硅元素的材料，如单晶硅、二氧化硅等，具有特殊的光学和电学性能，是现代信息技术的基础材料；还有一些含有碳、氮等其他元素，在航天、能源和医疗等领域有着广泛的应用。下列选项所示的物质间转化不能实现的是（ ） A． B． C． D．Na2SiO3溶液 3．下列有关硅酸盐的说法正确的是（ ） A．硅酸盐中的阴离子都是 B．硅酸盐都难溶于水 C．通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的 D．是一种简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂 4．下列有关实验探究的说法正确的是（ ） A．向某溶液中加入NaOH溶液并加热，产生能使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体，说明溶液中一定含有 B．不可以用如图甲装置比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱 C．向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明该溶液中一定含有SO D．可以用如图乙装置除去CO2 气体中混有的 SO2 5．硅酸钠是洗涤剂中不可缺少的助洗剂，也是硅溶胶重要成分。下列有关硅酸钠的实验过程及现象，能得出相应实验结论或达到相应目的是（ ） 选项 实验过程及现象 实验结论 A 盐酸和大理石产生的气体通入硅酸钠溶液，出现白色沉淀 酸性：> B 用硅酸钠溶液做导电实验，灯泡发光 硅酸钠是电解质 C 向硅酸钠溶液中通入，产生白色沉淀 非金属性：S>Si D 向硅酸钠和碳酸钠的混合溶液中通入足量的，产生白色沉淀 除去碳酸钠溶液中的硅酸钠 学科网（北京）股份有限公司 $