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（新高考·双选）

**基本信息** 以碳硅元素及其化合物为核心，融合航空航天、环保、文化等真实情境，通过选择与填空题型实现基础巩固与能力提升，适配高中化学一轮复习需求。 **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、氧化物、硅酸盐、新型无机非金属材料|结合C919大飞机、碳捕捉技术等科技与社会热点，考查物质分类与性质应用| |填空题|1题/10分|硅氧四面体结构与复合硅酸盐|通过晶体结构模型分析，培养微观探析与模型建构能力，关联唐三彩等传统文化素材|

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.下列叙述正确的是(　　) ①“C919”大飞机使用的氮化硅陶瓷属于传统硅酸盐材料　②“天和”核心舱电推进系统中的霍尔推力器腔体使用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料　③“神舟十三号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料　④相控阵雷达使用的碳化硅陶瓷属于新型的有机材料 A.①④ B.②③ C.①③ D.②④ 答案：B 解析：氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、高温结构陶瓷、碳化硅陶瓷都属于新型无机非金属材料，B项正确。 2.“四面天成体，硅酸不二盐。合分催化易，贵贱识瑕难。粉碎出新质，熔融弃旧观。单晶福四海，共价造人间。”有关这首五律诗的化学知识解读错误的是(　　) A.硅酸盐主要以正盐形式存在 B.硅酸盐中，Si和O构成硅氧四面体 C.硅晶体用于制作光导纤维 D.大多数硅酸盐具有耐高温、耐腐蚀的特点 答案：C 解析：在硅酸盐结构中，每个Si一般被4个O所包围，构成硅氧四面体，故B正确；硅晶体用于制作计算机芯片、太阳能电池板，二氧化硅用于制作光导纤维，故C错误；硅酸盐中，Si和O构成硅氧四面体，硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、耐高温、耐腐蚀的特点，故D正确。 3.我国倡导低碳生活，减少二氧化碳的排放，“碳捕捉技术”可实现二氧化碳的分离、储存和利用。实际生产中，常利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其工艺流程如图所示(部分条件及物质未标出)，下列说法正确的是(　　) A.CO2是引起酸雨的主要物质之一 B.整个过程中，只有CO2可循环利用 C.能源消耗低是该技术的一大优点 D.该生产过程中，没有涉及氧化还原反应 答案：D 解析：酸雨是氮氧化物、二氧化硫的排放引起的，与二氧化碳无关，故A错误；由图可知，CaO、氢氧化钠等均可以循环利用，故B错误；高温反应炉需要消耗大量的能量，能量消耗较高，故C错误；由流程图可知，该过程中主要涉及CO2和NaOH的反应，CaO和水的反应，氢氧化钙和碳酸钠的反应及碳酸钙的分解等，均没有涉及氧化还原反应，故D正确。 4.水泥是人类最伟大的发明之一，主要成分为硅酸三钙(3CaO·SiO2)。将其与适量的水反应，形成相互交联的结构，反应式如下2(3CaO·SiO2)＋6H2O3CaO·2SiO2·3H2O＋3Ca(OH)2　ΔH＜0，但是，需要避免交联过程热膨胀及产生的水蒸气在建筑结构中造成空隙，我国三峡大坝的建设者在全世界首创了以冰代水的浇灌方法，有效解决了这一问题，保证了大坝的建筑质量。下列说法错误的是(　　) A.水泥由黏土和石灰石等研磨、煅烧制得 B.水泥生产过程中加入石膏，可以调节水泥的硬化速率 C.水的作用是提供结晶水以稳定交联结构 D.以冰代水的优点是减少了热膨胀及水蒸气的产生 答案：C 解析：硅酸三钙与水反应，生成的产物形成相互交联的结构，故C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.碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于纳米管说法不正确的是(　　) A.纳米管孔径较大，可以掺杂各种金属原子，体现特殊的催化活性 B.碳纳米管拥有极高的熔点 C.纳米管是一种新型有机纳米材料 D.纳米管可以由石墨烯在特定条件下卷曲而成 答案：C 解析：碳纳米管只由碳原子构成，属于单质，不是有机化合物，故C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.(2025·德州重点高中联考)部分含碳物质的分类与相应碳元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.固态p可做制冷剂用于人工降雨 B.p转化为r可通过化合反应来实现 C.m转化为n或o的反应均释放能量 D.n的一种同素异形体中既存在共价键也存在范德华力 答案：C 解析：依据“价—类”二维图可知：m为甲烷、n为碳单质、o为CO、p为CO2、r为碳酸盐。p为二氧化碳，固态p为干冰，易升华吸热可做制冷剂用于人工降雨，A项正确；二氧化碳与氧化钙反应生成碳酸钙，是通过化合反应实现，B项正确；甲烷转化为碳单质是分解反应，吸收热量，转化为二氧化碳是放热反应，C项错误；碳有多种同素异形体，如金刚石、石墨等，石墨中既存在共价键也存在范德华力，D项正确。 9.（双选）多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池等的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示： 下列说法错误的是（　　） A.Y、Z分别为H2、Cl2 B.制取粗硅时焦炭与石英发生副反应生成碳化硅，该副反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 C.SiHCl3极易水解，产物为H2SiO3、H2、HCl，据此推测SiHCl3中硅为＋2价 D.多晶硅是硅的一种同素异形体 答案：BC 解析：电解饱和食盐水得到NaOH、H2和Cl2、Y和Z在点燃的条件下能够发生反应，即X为NaOH，根据题给流程图可知，SiHCl3被还原成Si，即Y为H2，Z为Cl2，A正确；焦炭和石英发生的副反应为SiO2＋3CSiC＋2CO↑，由方程式可知，焦炭既是氧化剂又是还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2，B错误；SiHCl3水解的产物是H2SiO3、H2和HCl，推断出SiHCl3中H为－1价，则Si的化合价为＋4价，C错误；多晶硅为单质，是硅的一种同素异形体，D正确。 10.高纯单晶硅是助力“中国芯”崛起，彰显中国“智”造的主要原料。某小组拟在实验室制造硅材料，其流程如下图。 已知：①Mg2Si＋4HCl2MgCl2＋SiH4↑，②SiH4在常温下与空气接触即可自燃。 下列说法中错误的是(　　) A.点燃镁条引发反应的过程中涉及到的物质，其晶体类型有两种 B.CO2氛围是可以阻止Si被二次氧化和SiH4自燃 C.操作2为用去离子水洗涤并烘干 D.24 g镁粉生成MgO和Mg2Si的混合物，转移2 mol电子 答案：A 解析：石英砂、镁粉在点燃条件下生成Si、MgO、Mg2Si，在CO2氛围中，过量盐酸与MgO反应生成MgCl2，与Mg2Si反应生成MgCl2和SiH4，CO2可防止Si二次氧化和SiH4接触空气自燃，经过过滤操作，得到单质Si，经过洗涤、干燥得到纯净硅，以此解题。点燃镁条引发反应的过程中涉及到的物质有：镁粉是金属晶体，石英砂、Si是共价晶体，MgO、Mg2Si是离子晶体，其晶体类型有3种，A错误；Si在空气中易被氧化，SiH4接触空气易自燃，所以CO2氛围是可以阻止Si被二次氧化和SiH4自燃，B正确；滤渣的主要成分为Si，经过洗涤、干燥可得到纯净Si，所以操作2为用去离子水洗涤并烘干，C正确；24 g镁粉生成MgO和Mg2Si的混合物，镁的化合价均由0价升高为＋2价，转移2 mol电子，D正确。 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　(2)Sin　(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。 学科网（北京）股份有限公司 $