课时测评21 碳、硅无机非金属材料(Word练习)-【金版新学案】2027年高考化学高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

**基本信息** 聚焦碳硅及其化合物与无机非金属材料，融合科技前沿与文化遗产情境的高中化学一轮复习测评题集。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/50分|碳硅单质及化合物性质、无机非金属材料、阿伏加德罗常数、离子方程式|结合碳中和、大国重器等时代热点，融入广东文物、唐三彩等文化素材，注重基础概念与性质应用| |填空题|1题/10分|硅酸盐结构与组成|通过晶体结构模型分析，考查科学思维与模型建构能力|

课时测评21　碳、硅无机非金属材料 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订!) 1－10题，每小题5分，共50分。 1. 中国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，关于碳及其化合物，下列说法不正确的是(　　) A．金刚石和石墨是碳的两种不同的单质，二者互称同素异形体 B．在100 kPa时，1 mol石墨转变为金刚石要吸收1.895 kJ的热量，故金刚石比石墨稳定 C．考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一种核素C中，中子数为8 D．引起温室效应的气体之一CO2中含极性共价键 答案：B 解析：金刚石和石墨均是由C元素组成的不同单质，两者互为同素异形体，A正确；物质能量越低越稳定，因为在100 kPa时，1 mol石墨转变为金刚石要吸收1.895 kJ的热量，所以石墨比金刚石稳定，B错误；C 的质子数为6，质量数为14，所以中子数＝14－6＝8，C正确；CO2分子中C原子与O原子以共价双键结合，所以含极性共价键，D正确。 2.(2025·广东清远二模)广东是中华文明的重要发源地之一，拥有丰富的文化遗产。下列广东文物的主要材质为无机非金属材料的是(　　) A．佛山石湾陶龙 B．阳江漆器龙纹盒 C．潮州木雕 D．广绣 答案：A 解析：佛山石湾陶龙主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，A项符合题意；阳江漆器龙纹盒的主要成分为纤维素，属于有机物，B项不符合题意；潮州木雕的主要成分为纤维素，属于有机物，C项不符合题意；广绣中使用的绣线的主要成分为纤维素，丝绸底料的主要成分为蛋白质，均属于有机物，D项不符合题意。 3.多晶硅是由SiHCl3与H2反应得到，除杂时的副反应有SiHCl3＋Cl2SiCl4＋HCl。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．0.1 mol H37Cl中含有的质子数为2NA B．14 g硅晶体中含Si—Si键的数目为2NA C．每生成17 g SiCl4，转移电子数为0.2NA D．标准状况下，5.6 L SiHCl3的分子数为0.25NA 答案：C 解析：一个H37Cl分子中含有18个质子，那么1 mol H37Cl含有的质子的物质的量为18 mol，则0.1 mol H37Cl中含有的质子数为1.8NA，A项错误；14 g硅晶体的物质的量为0.5 mol，而1 mol硅晶体中含2 mol Si—Si键，则0.5 mol硅晶体中含1 mol Si—Si键，故14 g硅晶体中含Si—Si键的数目为NA，B项错误；根据方程式可知，每生成1 mol SiCl4，电子转移2 mol，17 g SiCl4的物质的量为0.1 mol，因此每生成17 g SiCl4，转移电子数为0.2NA，C项正确；标准状况下，SiHCl3不是气体，无法根据其体积计算其分子数，D项错误。 4.(2025·广东深圳三模)2024年大国重器频频问世，彰显我国科技实力。下列说法正确的是(　　) A．可回收火箭“朱雀三号”燃料燃烧过程涉及化学能转化为热能 B．中国移动“九州”算力光网所用光纤的主要成分为单晶硅 C．“海葵一号”通过分馏进行油气分离仅涉及化学变化 D．核能供汽“和气一号”反应堆轴棒中的U与U互为同素异形体 答案：A 解析：燃料燃烧是化学反应(如火箭燃料中的氧化反应)，此过程释放热量，将化学能转化为热能，A正确；光纤的主要成分是二氧化硅，而非单晶硅，单晶硅主要用于半导体器件(如芯片)，B错误；分馏是利用混合物中各组分沸点不同进行分离的物理过程(如原油分离)，没有新物质生成，属于物理变化，C错误；同素异形体指同种元素组成的不同单质(如金刚石和石墨)，U与U是铀元素的同位素(质子数相同，中子数不同)，而非同素异形体，D错误。 5.近年来，我国在航空航天、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．富勒烯、石墨烯和碳纳米管等碳纳米材料均属于新型无机非金属材料 B．Si3N4俗称金刚砂，硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料 C．“神舟十四号”载人飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 D．二氧化硅常被用于制造光缆，是由于其导电能力强 答案：A 解析：富勒烯、石墨烯和碳纳米管都是由碳元素组成的单质，均属于新型无机非金属材料，A项正确；碳化硅俗称金刚砂，硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料，B项错误；高温结构陶瓷的主要成分是氮化硅等，属于新型无机非金属材料，C项错误；二氧化硅不导电，可用于制造光缆是由于其能够传导光信号，D项错误。 6.(2025·广东高三上阶段练习)对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式书写正确的是(　　) A．NaHCO3溶液中通入少量Cl2：HC＋Cl2CO2＋Cl－＋HClO B．用氢氟酸刻蚀玻璃：SiO2＋4H＋＋4F－SiF4↑＋2H2O C．将FeO固体溶于稀硝酸：FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O D．用FeS除去工业废水中的Pb2＋：Pb2＋＋S2－PbS↓ 答案：A 解析：已知Cl2＋H2O⥫⥬HCl＋HClO、HCl酸性强于H2CO3，能与NaHCO3反应，而HClO酸性比H2CO3弱，不能与NaHCO3溶液反应，故NaHCO3溶液中通入少量Cl2的总反应离子方程式为HC＋Cl2CO2＋Cl－＋HClO，A正确；已知HF是弱酸，属于弱电解质，故用氢氟酸刻蚀玻璃的化学方程式为SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O，B错误；已知HNO3具有强氧化性，故将FeO固体溶于稀硝酸的离子方程式为3FeO＋10H＋＋N3Fe3＋＋5H2O＋NO↑，C错误；已知FeS是沉淀，故用FeS除去工业废水中的Pb2＋的离子方程式为FeS＋Pb2＋PbS＋Fe2＋，D错误。 7.陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成。唐三彩是我国古代陶瓷中的艺术瑰宝，利用X射线衍射实验测得某“唐三彩陶瓷残片”和“现代陶瓷碎片”的釉料中部分成分及含量数据如下表所示。下列说法错误的是(　　) 釉料成分 质量分数/％ SiO2 K2O Fe2O3 MnO PbO 唐三彩陶瓷残片 28.05 0.34 10.81 0.08 46.56 现代陶瓷碎片 29.74 0.40 4.22 0.05 51.42 A．现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的金属材料 B．唐三彩烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化 C．X射线衍射实验可用于鉴定陶瓷类文物的真伪 D．唐三彩的绚丽色彩与釉料的组成及各组分的含量有关 答案：A 解析：现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的无机非金属材料，A错误；唐三彩的烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化，B正确；X射线衍射实验可对晶体结构进行测定，也可通过测定相同组分的含量作为识别真伪的重要参考依据，C正确；釉料中不同金属氧化物成分(如Fe2O3、MnO等)的含量不同，在烧制后呈现不同颜色，D正确。 8.“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 B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英 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 解析：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，不是玻璃，A错误；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，B错误；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；沙子的主要成分是二氧化硅，为氧化物，不是硅酸盐，D错误。 9.(2025·广东佛山高三下阶段练习)近年来我国科技研究取得重大成就，科技创新离不开化学。下列相关叙述错误的是(　　) A．天问一号探测器使用新型SiC增强铝基复合材料，SiC具有硬度大、熔点低的特点 B．战斗机的隐形涂层含石墨烯(石墨的单层结构)，12 g石墨烯中含有1.5 mol σ键 C．中国空间站太阳翼使用氮化镓半导体材料，GaN属于无机非金属材料 D．冬奥会所用的可再生生物降解餐具的成分为聚乳酸(PLA)，PLA属于有机高分子材料 答案：A 解析：天问一号探测器使用新型SiC增强铝基复合材料，SiC为共价晶体，其硬度大、熔点高，A错误；石墨烯中一个碳原子连接3个σ键，且两个碳原子共用1个σ键，则每个原子具有1.5个σ键，12 g石墨烯含有1 mol碳原子，含σ键数为1.5NA，B正确；新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的提高，可适用于不同的要求，如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷、GaN等都属于新型无机非金属材料，C正确；PLA为乳酸缩聚产物，为有机合成物质，属于有机高分子材料，D正确。 10.(2024·广东东莞开学考)部分含Si物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．化合物c是现代信息技术的基础材料 B．工业制取单质b时同时产生氧化产物CO C．向溶液中通入CO2，可以实现e→d的转化 D．化合物a的热稳定性大于甲烷 答案：D 解析：根据“价—类”二维图，a、b、c、d、e分别为SiH4、Si、SiO2、H2SiO3、Na2SiO3；SiO2是光导纤维的主要成分，是现代信息技术的基础材料，A正确；工业制取单质Si时产生氧化产物CO，化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO，B正确；碳酸酸性大于硅酸，可以用“强酸制弱酸”的原理实现转化，C正确；元素非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定，所以热稳定性：SiH4＜CH4，D错误。 11.(10分)形式多样的硅酸盐是无机矿物的重要基石。Si是一种四面体形的离子(属于硅酸根离子)，其结构可用图a表示，硅原子位于该四面体体心，四个氧原子各占一个顶点。图b和图c则是复合硅酸根离子中的两个实例，均为无支链的单环状，分别由数个硅氧四面体a通过共用氧原子的形式构成。 (1)b的化学式为　　　　　　　　　　。 (2)若一个单环状离子中Si原子数为n(n≥3)，则其化学式为　　。 (3)绿柱石是铍、铝的此类硅酸复盐，其化学式中含6个硅原子，该复盐的化学式是　　。 答案：(1)Si3　(3)Be3Al2Si6O18(或3BeO·Al2O3·6SiO2) 解析：(1)b含有氧原子个数为9，含有3个四面体结构，则含有硅原子个数为3，根据化合物中Si的化合价为＋4、氧元素化合价为－2可知，b的化学式为Si3。(2)c中含有6个四面体结构，所以含有6个Si原子，含有的氧原子数为18，c中含有的氧原子数比6个硅酸根离子含有的氧原子数少6个，c带有的电荷为6×(－2)＝－12；根据题图可知：若一个单环状离子中Si原子数为n(n≥3)，则含有n个四面体结构，含有的氧原子比n个硅酸根离子含有的氧原子恰好少n个，即含有n个Si、3n个O，带有的负电荷为n×(－2)＝－2n，其化学式为Sin。(3)根据Sin可知，含有6个硅原子的硅酸盐所带的负电荷为12，设铍的个数为x，铝的个数为y，则2x＋3y＝12，分析可得x＝3、y＝2，其化学式为Be3Al2Si6O18或3BeO·Al2O3·6SiO2。 学生用书⬇第141页 学科网（北京）股份有限公司 $