07-第21讲 无机非金属材料-（配套课件）【高考快车道】2027年高考化学大一轮总复习

该高中化学高考复习课件聚焦“硅及其化合物”“无机非金属材料”核心考点，依据高考评价体系明确Si单质及化合物性质、材料用途等考查要求，通过分考点夯实必备知识，结合2025甘肃卷、2023湖北卷等真题分析考向，归纳工业制备、性质判断等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题训练+关键能力提升”策略，如以工业制高纯硅流程题为例，用科学思维分析反应原理及计算，通过硅与二氧化硅性质辨析等易错点培养科学探究能力。特设答题模板与高频考点突破方法，帮助学生掌握得分技巧，教师可据此精准教学，助力高效复习。

第五单元 化工生产中的重要非金属 元素 1 第21讲 无机非金属材料 2 1.掌握 元素的单质及其重要化合物的性质及应用。 2.掌握无机非金属材料的性质和用途。 复习目标 3 01 考点一 硅和二氧化硅 02 考点二 无机非金属材料 03 经典真题·明考向 04 课时跟踪训练 夯实必备知识 提升关键能力 夯实必备知识 提升关键能力 4 考点一 硅和二氧化硅 5 1.硅元素在周期表中的位置 硅元素位于元素周期表第____周期、第_____族,处于金属与非金属的 过渡位置。 三 ⅣA 夯实必备知识 6 2.硅单质 高 大 (粗) 夯实必备知识 7 3.二氧化硅 高 大 光导纤维 夯实必备知识 8 4.硅酸 难 弱 夯实必备知识 9 5.高纯硅的制备流程 反应①:_____________________________。 反应②:________________________。 反应③:_________________________。 夯实必备知识 10 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)硅在自然界中只以化合态的形式存在( ) √ (2)晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料 ( ) × [解析] 硅元素在元素周期表中位于金属和非金属元素的过渡位置， 其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，因此晶体硅可用于制作半 导体材料，错误。 夯实必备知识 11 (3)以下转化均能实现: ( ) × [解析] 与盐酸不反应，错误。 (4)常温下,既能与 溶液反应又能与氢氟酸反应,故属于两性 氧化物( ) × [解析] 不能与盐酸反应,只能与氢氟酸反应,不是两性氧化物， 错误。 夯实必备知识 12 (5) 晶体中存在若干硅氧四面体结构( )( ) √ [解析] 是共价晶体,不存在分子, 晶体中每个硅原子和四 个氧原子通过共价键相连，形成硅氧四面体结构，正确。 (6)将通入溶液中,产生胶状沉淀,则酸性: ( ) √ 夯实必备知识 13 (7) 具有导电性,故可用于制作光导纤维和光电池 ( ) × [解析] 可用于制作光导纤维与其具有导光性有关, 不导电， 用于制作光电池的是硅单质，错误。 (8) 均能一步转化( ) × [解析] 不能与水反应一步转化为 ，错误。 夯实必备知识 14 题组一 硅 1.[2025·山东名校联盟模拟] 下列有关硅的说法不正确的是( ) A.常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态 的形式存在 B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料 C.工业上常用焦炭还原石英砂制备粗硅 D.高纯度的硅可以制作计算机、通信设备、家用电器等各类芯片 √ 提升关键能力 15 [解析] 常温下，硅的化学性质稳定，但自然界中没有游离态的硅， A错误； 硅在元素周期表中处于金属和非金属的过渡位置，故晶体硅的导电性 介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，B正确； 与焦炭反应生成粗硅和 ，化学方程式为， C正确； 单质硅是半导体材料，可用来制作芯片，D正确。 提升关键能力 16 2.硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展 过程中创造了一个又一个奇迹。 (1)硅在元素周期表中的位置是_________________。 第三周期第ⅣA族 [解析] 硅在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族。 提升关键能力 17 (2)工业上生产粗硅的反应： (粗) ； 。 若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为 ，则参加反应的C和 的物质的量之比为_____。 [解析] 根据反应(粗) ， ，生成需、 ， 生成需、，若产品中与 的物质的量之 比为，则参加反应的C和的物质的量之比为 。 提升关键能力 18 (3)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅： ①若反应Ⅰ为(粗) ，写出反应Ⅱ的化学 方程式：_ __________________________________。 (纯) 提升关键能力 19 ，反应Ⅱ中的利用率为 ，则在第二轮次的生产中，需 要补充投入和 的物质的量之比是_____。 ②假设每一轮次制备 纯硅，且生产过程 中硅元素没有损失，反应Ⅰ中 的利用率为 [解析] 反应生成纯硅需补充 ，需补充 ，补充与的物质的量之比为 。 提升关键能力 20 题组二 二氧化硅 3.[2025·浙江绍兴模拟] 石英砂(主要成分是 )是一种重要的矿石。 下列说法不正确的是( ) A. 是一种共价晶体 B. 常用于生产导电纤维 C.石英砂是制备普通玻璃的原料之一 D.工业上常用焦炭还原石英砂制得粗硅 √ 提升关键能力 21 [解析] 中只存在共价键，是一种共价晶体，A正确； 具有良好的导光性能，是制光导纤维的主要原料，而不是导电纤 维，B错误； 生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石灰石、石英砂，C正确； 在高温下C与反应生成和，反应为 ， 则工业上可以用焦炭还原石英砂制得粗硅，D正确。 提升关键能力 22 4.二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材 料等方面有着重要的用途。是对①~⑤反应中 所表现的化学 性质或作用进行的判断，其中正确的是( ) 提升关键能力 23 .反应①中 作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃 .反应②中 表现出氧化性 .反应③中 表现了酸性氧化物的通性 .反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的原理 .反应⑤中 未参加氧化还原反应 A. B. C. D. √ 提升关键能力 24 [解析] 通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的是反应③，、 错误； 反应②是置换反应，被还原，表现出氧化性， 正确； 反应④是复分解反应，用难挥发的制取易挥发的， 正确； 反应⑤中碳元素的化合价由0价变为价和 价，硅和氧的化合价 都没有改变，没有参加氧化还原反应， 正确，B正确。 提升关键能力 25 考点二 无机非金属材料 26 一、硅酸盐材料 1.硅酸钠 (1)硅酸盐大多数不溶于水，硅酸钠是白色、可溶于水的粉末状固体， 其水溶液俗称________，有黏性，水溶液显碱性。 水玻璃 (2)硅酸钠能与酸性比硅酸强的酸反应，写出相应的化学方程式。 与盐酸反应：__________________________________。 与少量 水溶液反应：______________________________________。 (3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 夯实必备知识 27 2.传统无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料主要包括水泥、普通玻璃、陶瓷等硅酸盐材 料。常见硅酸盐材料如表所示。 材料 水泥 普通玻璃 陶瓷 生产原料 石灰石、黏土 ______、________、石英砂 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑 纯碱 石灰石 夯实必备知识 28 (2)普通玻璃的生产 ①反应原理 、 _ ________________________________。 ②主要成分：、、 。 夯实必备知识 29 二、新型无机非金属材料 1.新型陶瓷 材料类别 主要特性 示例 用途 高温结构 陶瓷 能承受高温，强 度____ 氮化硅陶瓷 汽轮机叶片、轴承、永久 性模具等 半导体 陶瓷 具有______特性 二氧化锡 陶瓷 集成电路中的半导体 光学材料 具有______特性 光导纤维 光缆通讯、医疗、照明等 生物陶瓷 具有______功能 氧化铝陶瓷 人造骨骼、人造关节、接 骨螺钉等 高 电学 光学 生物 夯实必备知识 30 2.碳纳米材料 (1)碳纳米材料是一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳 米管、石墨烯等。 (2)三类碳纳米材料的比较 类别 结构特点 主要性能 重要应用或意义 富勒 烯 由________构成的一系列 ______分子的总称， 是富勒烯的代表物 — 开启碳纳米材料研究 和应用的新时代 碳原子 笼形 夯实必备知识 31 类别 结构特点 主要性能 重要应用或意义 碳纳 米管 由______片层卷成的 管状物，具有______ 尺度的直径 比表面积____， 有相当____的强 度和优良的 ______性能 生产复合材料、 电池和传感器等 石墨 烯 只有一个________直 径厚度的单层石墨 电阻率____、热 导率____，具有 很高的强度 生产光电器件、 超级电容器、电 池和复合材料等 石墨 纳米 大 高 电学 碳原子 低 高 续表 夯实必备知识 32 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氮化硅陶瓷、超导陶瓷、透明陶瓷均是新型无机非金属材料( ) √ (2)合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料( ) × [解析] 合成纤维是有机高分子材料，光导纤维是新型无机非金属材 料，错误。 (3) 溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中( ) × [解析] 溶液具有黏性,不能用带玻璃塞的试剂瓶保存，错误。 夯实必备知识 33 (4)陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐( ) √ (5)传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸 盐( ) × (6)向溶液中通入适量 ，出现白色沉淀，证明碳的非金属 性强于硅( ) √ [解析] 由现象可知生成了硅酸,说明碳酸的酸性强于硅酸,则碳的非金 属性强于硅，正确。 夯实必备知识 34 题组一 硅酸盐材料 1.[2025·河南新乡模拟] 中华文明源远流长，文物记载着历史的灿烂 成就。下列文物的主要成分为硅酸盐的是( ) A.仰韶文化彩陶盆 B.故宫大理石螭首 C.鎏金铜缸 D.水晶杯 √ 提升关键能力 35 [解析] 仰韶文化彩陶盆的主要成分是硅酸盐，A正确； 故宫大理石螭首的主要成分是 ，B错误； 鎏金铜缸属于合金材料，C错误； 水晶杯的主要成分为二氧化硅，D错误。 提升关键能力 36 2.[2024·福建厦门一中模拟] “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、石灰石和石英砂 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 √ 提升关键能力 37 [解析] 陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A错误； 纯碱、石灰石和石英砂是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石 灰石，B错误； 硅酸盐制品性质稳定、熔点较高，C正确； 沙子的主要成分是 ，黏土的主要成分是硅酸盐，D错误。 提升关键能力 38 题组二 新型无机非金属材料 3.[2025·黑龙江哈尔滨模拟] 宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时, 必须穿上10公斤重的航天服,我国宇航员的航天服是由我国科学家研 制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的,主要由碳化硅陶瓷和碳纤 维复合而成。下列相关叙述错误的是( ) A.它耐高温、抗氧化 B.它比钢铁轻，但质地较脆 C.它没有固定熔点 D.它是一种新型无机非金属材料 √ 提升关键能力 39 [解析] 碳化硅陶瓷和碳纤维具有耐高温、抗氧化的性能，A正确； “连续纤维增韧”航空材料说明该材料具有一定的韧性，B错误； 该材料是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成，属于混合物，没有固定的 熔点，C正确； 该材料由无机物复合而成，为新型无机非金属材料，D正确。 提升关键能力 40 4.[2025·河南名校联考] 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. 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 √ 提升关键能力 41 [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 错误； 不导电，可用于制造光缆是由于其能够传导光信号，D错误。 提升关键能力 42 经典真题·明考向 43 1.[2025·甘肃卷] 下列爱国主义教育基地的藏品中，主要成分属于无 机非金属材料的是( ) A.劳动英雄模范碑(南梁革命纪念馆藏) B.红军党员登记表(红军长征胜利纪念馆藏) C.陕甘红军兵工厂铁工具(甘肃省博物馆藏) D.谢觉哉使用过的皮箱(八路军兰州办事处纪念馆藏) √ 44 [解析] 劳动英雄模范碑的材质为红砂岩，属于无机非金属材料，A符 合题意； 红军党员登记表为纸质材料，主要成分是纤维素，属于有机高分子材 料，B不符合题意； 铁工具由铁合金制成，属于金属材料，C不符合题意； 皮箱由皮革制成，皮革属于有机材料，D不符合题意。 45 2.[2023·湖北卷] 工业制备高纯硅的主要过程如下： 下列说法错误的是( ) A.制备粗硅的反应方程式为 B.含键的数目约为 C.原料气和 应充分去除水和氧气 D.生成 的反应为熵减过程 √ 46 [解析] 和C在高温下发生反应生成和 ，因此制备粗硅的反应 方程式为 ，A正确； 在晶体硅中，每个与其周围的4个形成共价键三维骨架结构，因 此，平均每个 形成2个共价键，含键的数目约为 ，B错误； 47 和水蒸气反应， 极易溶于水，硅和氧气反应生成的成为 杂质且不易除去， 在高温下遇到氧气能发生反应生成水，且其易燃 易爆，因此原料气和 应充分去除水和氧气，C正确； ，该反应是气体分子数减少的反应，因此， 生成 的反应为熵减过程，D正确。 48 3.[2025·云南卷] 稻壳制备纳米 的流程图如下。下列说法错误的是 ( ) A.可与 溶液反应 B.盐酸在该工艺中体现了还原性 C.高纯 可用于制造硅太阳能电池 D.制备纳米 √ 49 [解析] 稻壳在一定条件下制备纳米，纳米和 在发生 置换反应生成和纳米，加盐酸将转化为 ，过滤、洗 涤、干燥得到纳米。 是酸性氧化物，与 反应生成和 ，A正确； 盐酸参与反应的化学方程式为 ，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； 50 单质硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体，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； 和在 条件下发生置换反应得到和纳米 ，反应的化 学方程式为 ，D正确。 课时跟踪训练 52 考点一 硅和二氧化硅 1.[2025·安徽阜阳期末] 硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正 确的是( ) A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 C.反应中， 为氧化剂 D.硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应 √ 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 53 [解析] 硅是良好的半导体材料，常用来制造太阳能材料，能将太阳 能转换为电能，A正确； 粗硅制备单晶硅涉及 ，涉及氧化还原反应，B错误； 反应 中， 的化合价升高， 为还原剂，C错误； 硅能与氢氟酸反应，但硅不能与盐酸反应，D错误。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 54 2.下列硅元素及其化合物的有关说法正确的是( ) A.既能与 溶液反应,又能与氢氟酸反应,故为两性氧化物 B.高温下能与固体反应生成和 ,说明硅酸酸性 强于碳酸 C.因为玻璃中含有 ,所以不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱性 溶液 D. 均能一步转化 √ 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 55 [解析] 与反应生成的不是盐， 属于酸性氧化物，A项 错误； 高温下能与固体反应生成和 ，二氧化碳气体 逸出，会促进反应进行，且硅酸酸性弱于碳酸，B项错误； 会与碱性溶液反应，C项正确； 不能直接一步转化，D项错误。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 56 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 使用曾引起一场计算机的“革命”，可以按下列方法制备： 下列说法不正确的是( ) A.步骤①的化学方程式为 B.步骤①中每生成，转移 电子 C.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本 原料 D.(沸点为)中含有少量的(沸点为 )，通过蒸馏 (或分馏)可提纯 √ 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 57 [解析] 二氧化硅在高温下与C反应生成 ，即步骤①的化学方程式 为，故A错误； 步骤①中 元素的化合价降低4价，每生成转移 电子， 故B正确； 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 58 高纯硅是半导体，是制造集成电路、太阳能电池的常用材料，二氧化 硅是制造光导纤维的基本原料，故C正确； 二者沸点相差较大，可以采用蒸馏 (或分馏)的方法分离，故D正确。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 59 4.[2025·贵州普高模拟] 湿法磷酸工艺中磷矿石［主要成分为 、酸浸、浓缩会产生含氟废气、 ，废气中 。一种回收氟的工艺流程如图所示。 已知：与、均能反应生成 。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 60 下列说法错误的是( ) A.“酸浸”前粉碎矿石可提高浸出效率 B.滤渣1的主要成分可以用于改良盐碱地 (含 ) C.与 反应： D.该工艺可以在陶瓷内衬的不锈钢装置中进行 √ 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 61 [解析] 磷矿石［主要成分为 、 先用稀磷酸溶解，再 加入浓硫酸，得到滤渣1的主要成分是硫 酸钙，真空浓缩后得到的气体为与，加水吸收得到 和 ，过滤出后得到 。 “酸浸” 前粉碎矿石，可以增大接触面积，加快酸浸速率，提高浸出效 率，A正确； 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 62 滤渣1的主要成分是硫酸钙，与 作用可以转化为碳酸钙，减小碳酸根离 子的浓度，可以改良盐碱地，B正确； 根据信息结合流程，与反应生成和 ，化学 方程式为 ，C正确； 流程中会有生成，会与陶瓷中的 反应，故该工艺不能在陶瓷内 衬的不锈钢装置中进行，D错误。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 63 考点二 无机非金属材料 5.下列文物中主要由无机非金属材料制成的是 ( ) A.青铜三足承盘香熏 B.青瓷莲瓣纹托盏 C.三国生活图木漆盘 D.青铜铙 √ 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 64 [解析] 青铜三足承盘香熏主要材料是青铜，属 于合金，A不选； 青瓷莲瓣纹托盏属于瓷制品，由无机非金属材 料制成，B选； 三国生活图木漆盘由有机高分子材料制成，C 不选； 青铜铙属于金属制品，D不选。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 65 6.[2024·湖南永州模拟] 我国很早就开始生产陶器和瓷器，并在民间 广泛使用。明朝宋应星编写的《天工开物·陶埏》中记载：“水火既济 而土合。万室之国，日勤千人而不足，民用亦繁矣哉。”下列说法错 误的是( ) A.陶瓷是传统的无机非金属材料，与光导纤维的主要成分相同 B.制作传统陶瓷的主要原料为黏土 C.陶瓷材料在高温下不易被氧化，并对酸、碱具有良好的抗腐蚀能力 D.唐三彩陶器的黄色、褐色主要是因为添加了着色剂——氧化铁 √ 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 66 [解析] 光导纤维的主要成分为二氧化硅，与陶瓷的主要成分硅酸盐 不同，A项错误； 制作传统陶瓷的主要原料是黏土，B项正确； 陶瓷的主要成分是硅酸盐，性质稳定，高温下不易被氧化，并对酸、 碱具有较好的抗腐蚀能力，C项正确； 唐三彩陶器的黄色、褐色主要是因为添加了不同量的氧化铁，D项正 确。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 67 7.2023年，“墨子巡天望远镜”入选全国重大科技成就，“墨子巡天望 远镜”是中国科学技术大学和中国科学院紫金山天文台联合研制的大 视场光学成像望远镜，由望远镜框架、聚焦镜片、望远镜圆顶台址 和图像数据储存分析四部分组成。下列说法不正确的是( ) A.望远镜框架用到多种金属材料 B.聚焦镜片的成分只含有二氧化硅 C.建设台址所用的水泥属于传统硅酸盐材料 D.数据储存分析所用电脑芯片的主要原料是硅 √ 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 68 [解析] 望远镜框架用到的金属材料包括铝合金、镁铝合金和钛合金 等，以确保望远镜的性能和耐用性，A正确； 聚焦镜片通常由高纯度光学材料制成，如 、硒化锌或锗，这些材 料具有良好的透过性和耐热性，能够承受激光束的高能量，但聚焦镜 片的成分并不只含有 ，而是根据具体的应用和性能要求选择合适 的材料组合，B错误； 传统硅酸盐材料包括玻璃、水泥、陶瓷等，则水泥属于传统硅酸盐材 料，C正确； 电脑芯片的主要成分是单质硅，D正确。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 69 8.氮化硅 是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气 (含和少量)制备的操作流程如图所示(粗硅中含少量、 的单质及其化合物)。 下列叙述不正确的是( ) A.“还原”步骤中焦炭主要被氧化为 B.“高温氮化”中主要反应的化学方程式为 C.“操作 ”可将原料气通过灼热的铜粉 D.“稀酸 ”可选用稀硝酸或稀硫酸 √ 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 70 [解析] 焦炭与石英砂发生反应 ，焦炭被氧化 成，A正确； “高温氮化”是与氮气化合生成 ，化学方程式为 ，B正确； 原料气中含有和少量的 ，氧气能与反应生成，不与 反应，操作 可以将原料气通过灼热的铜粉，得到纯净氮气，C正确； 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 71 粗硅中含有少量和，即 中含 有少量和，、 与稀硝酸反应， 得到可溶于水的和，稀硝酸可以除去 中和，但 不溶于稀硫酸，故不能用稀硫酸，D错误。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 72 9.[2025·湖南名校联合体模拟] 多晶硅是单质硅的一种形态，是制造 硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 73 (1)已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示。 发生的主要反应 电弧炉 流化床反应器 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 74 ①物质 的名称是______。 氯气 [解析] 电解饱和食盐水，产物为氢氧化钠、氯气和氢气，、 点燃 后和粗硅反应生成，能和反应生成硅，表明是， 是，是 。 [解析] 物质 的名称是氯气。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 75 ②用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应 的化学方程式为________________________。 [解析] 石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热生成碳化硅，化学方程式 为 。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 76 ③在流化床反应器的产物中，大约占，还有 、 、等，有关物质的沸点数据如表，提纯 的主要工 艺操作依次是沉降、冷凝和______。 物质 沸点/ 2355 57.6 31.8 8.2 蒸馏 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 77 [解析] 根据表中沸点数据知，常温下、 为液体， 、为气体，沉降除去固体后，冷凝得到、 混 合液体，将液体蒸馏可分离二者。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 78 (2)利用晶体硅的粉末与干燥的氮气在 下反应，可制取结构陶瓷 材料氮化硅 。现用如图所示装置 (部分仪器已省略)制取少量氮化硅。 ①装置Ⅱ中所盛试剂为________。 浓硫酸 [解析] 亚硝酸钠和氯化铵反应生成 ，晶体硅的粉末与干燥的氮气 在下反应，可制取结构陶瓷材料氮化硅 ，装 置Ⅱ用来干燥 ，装置Ⅱ盛放的试剂为浓硫酸； 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 79 ②装置Ⅰ和装置Ⅲ均需要加热，实验中应先点燃__(填“Ⅲ”或“Ⅰ”)的热源。 Ⅰ [解析] 为防止与空气反应，先利用 排尽装置中空气，故应先点 燃装置Ⅰ的热源。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 80 (3)由晶体硅制成的型半导体、 型半导体可用于太阳能电池。一种 太阳能储能电池的工作原理如图所示，已知锂离子电池的总反应为 。完成下列问题。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 81 ①该锂离子电池充电时， 型半导体作为电源____(填“正”或“负”)极。 负 [解析] 充电时，电极的转化为，发生还原反应， 电极作阴 极，电极与型半导体相连， 型半导体作负极； 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 82 ②该锂离子电池放电时， 极上的电极反应式为__________________ _______________。 [解析] 放电时，电极上发生的反应是转化为 ，电 极反应式为 。 课时跟踪训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 83 $