课时冲关十六 无机非金属材料（教用版）-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮课时作业（人教版）

课时冲关十六 学生用 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意 1.文物见证历史，化学创造文明。辽宁出土的下 列文物其主要成分不能与其他三项归为一类 的是 A.西汉马蹄金 B.战国安国侯铜虎符 C.三国、北朝花树状金饰 D.辽白瓷盘口长颈注壶 解析：D[A.马蹄金主要成分为金，属于金属 材料；B.铜虎符主要成分为铜合金，属于金属材 料；C.花树状金饰主要成分为金，属于金属材 料；D.白瓷注壶主要成分为硅酸盐（陶瓷），属于 无机非金属材料，与其他三项金属材料不同。] 2.下列叙述正确的是 () A.CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理 性质相似 B.因为CaC0,十Si0,商温CaSi0,十C0,↑，所 以硅酸的酸性比碳酸强 C.CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂 D.SiO2既能和Na(OH反应，又能和HF反应， 所以SiO2属于两性氧化物 解析：C[CO,的熔、沸点低，可溶于水，SO2 的熔、沸点高，硬度大，不溶于水，两者都是酸性 氧化物，和其物理性质没有因果关系，A错误； CaCO3和SiO2反应是因为生成的CO2为气体， 脱离反应体系，不能说明H2SiO3的酸性比 H2CO3强，B错误；CO2和SiO2加热或高温的 条件下都能和C反应，表现出氧化性，故C正 确；SiO2和HF反应是Si(O2的特殊性质，不能 说明SiO2是两性氧化物，D错误。] ·5 第五章化工生产中的重要非金属元素 无机非金属材料 P393 3.如图是某元素常见物质的“价-类”二维图，「为 钠盐。下列说法不正确的是 化合价 +4----d--6 3 0 ----b 氢 单氧 酸盐物质类别 化质化 A.物质a既可被氧化，也可被还原 B.可存在a→b→d>e>f的转化关系 C.可通过灼热的氧化铜除去d中混有的少量c D.向足量「溶液中加入少量稀盐酸，一定没有 CO2产生 解析：D[结合图示可知，a为CH,、b为C、c为 CO、d为CO2、e为H,CO3,f为Na2CO3或 NaHCO3。A.a为CH,碳元素化合价可升高， 氢元素化合价可降低，物质既可被氧化，也可 被还原，故A正确；B.可存在a→b→d→e→f的 转化关系：甲烷高温分解生成碳，碳燃烧生成二 氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，与适量的碱 生成盐，故B正确；C.C)能被灼热的氧化铜氧 化生成二氧化碳，可通过灼热的氧化铜除去d 中混有的少量c,故C正确；D.「为Na2CO3或 NaHC)3,向足量f溶液中加入少量稀盐酸， Na2CO3转化成NaHCO3,可能没有CO2产生， NaHCO3和盐酸一定有二氧化碳产生，故D 错误。] 4.陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一， 其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说 法错误的是 () A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自 氧化铁 B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高 温烧结而成 高考总复习化学 C.陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分 是硅酸盐 D.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸、碱侵蚀、抗氧 化等优点 解析：A[“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青 色与氧化亚铁有关，而氧化铁显红色，A项错 误；秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而 成，B项正确；陶瓷以黏土为原料，经高温烧制 而成，属于人造材料，主要成分是硅酸盐，C项 正确；陶瓷主要成分是硅酸盐，硅酸盐中硅元素 化合价处于最高价，化学性质稳定，具有耐酸、 碱侵蚀、抗氧化等优点，D项正确。] 5.第19届杭州亚运会秉 持“绿色、智能、节俭、文 明”的办会理念。下列 说法不正确的是( A.会场“莲花碗”（如图）采取自然采光方式有利 于实现“节能减排” B.火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、 耐高温的特点 C.吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成 分为二氧化硅 D.“亚运莲花尊”青瓷属于无机非金属材料 解析：C[A.会场采取自然采光方式能节约能 源，有利于实现“碳中和”，A不符合题意；B.该 铝合金具有硬度高、耐高温的特，点，B不符合题 意；C.芯片的主要成分为硅，C符合题意；D.青 瓷属于陶瓷，属于无机非金属材料，D不符合 题意。] 6.下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述 错误的是 A.键能C-C>Si一Si、C-H>Si-H,因此 C2H稳定性大于Si2H B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的 共价晶体，因此具有很高的硬度 。54 C.SiH中Si的化合价为+4，CH,中C的化合 价为一4，因此SiH还原性小于CH D.S原子间难形成双键而C原子间可以，是因 为Si的原子半径大于C,难形成ppπ键 解析：C[A.因键能C一C>Si一Si、C-H> Si一H,故C2H。的键能总和大于Si2Hs,键能越 大越稳定，故C2H。的稳定性大于Si2H6,A正 确；B.SiC的成键和结构与金刚石类似均为共 价晶体，金刚石的硬度很大，类比可推测SC的 硬度很大，B正确；C.SiH4中Si的化合价为十4 价，C的非金属性强于Si,则C的氧化性强于 Si,则Si的阴离子的还原性强于C的阴离子，则 SiH4的还原性较强，C错误；D.Si原子的半径 大于C原子，在形成化学键时哑铃形的p轨道 很难相互重叠形成π键，故S原子间难形成双 键，D正确。] 7.制造芯片用到高纯硅，用SiHCI(沸点：31.85℃， SiHCI遇水会剧烈反应，易自燃)与过量H2在 1100~1200℃反应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 不正确的是 ( 管式炉 石英管 稀硫酸毛 SiHCl 非→接尾气处理装置 A.整个实验的关键是控温、检查装置气密性和 排尽装置中的空气 B.装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO,、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V石英管 D.尾气处理可直接通入NaOH溶液中 解析：D[由实验装置可知，I中Zn与稀硫酸 反应生成氢气，Ⅱ中浓硫酸干燥氢气，Ⅲ中汽化 的SiHCI与过量H2混合，V中高温下反应生 成硅，且SiHC13遇水发生SiHCl十3H2O一 H2SiO3+H2↑+3HCl。A.SiHCI的沸，点为 31.85℃，且易自燃，因而整个实验的关键是控 温、检查装置气密性和排尽装置中的空气，故A 正确；B.装置Ⅱ中浓H2SO4可千燥氢气，Ⅲ中 盛装温度高于32℃的温水，目的是使滴入烧瓶 中的SiHCI3汽化，与氢气混合，故B正确；C.实 验时应先打开装有稀硫酸仪器的活塞制取氢 气，用氢气将装置内的空气排出，收集尾气验 纯，再预热装置Ⅳ石英管，防止氢气不纯加热爆 炸，故C正确；D.SiHCl与氢气在1100~1200℃ 反应制备高纯硅，因尾气主要成分是HCI,所以 处理尾气时，应该在通入Na(OH溶液前加上防 倒吸装置，故D错误。门 8.天然金刚石存在稀少，以石墨为原料制备人造 金刚石成为当前研究热点。如图是碳单质在不 同温度、压强下存在形式的平衡图像，其中M 区为金刚石的工业催化合成区，下列有关说法 错误的是 ( Q区 40- C(金刚石，s) C() M区 10 C(石墨，) R区 -r-- 012345 6 T/×103K A.稳定性：金刚石<石墨 B.密度：金刚石>石墨 C.在M区实现金刚石的合成，高温环境有利于 提高石墨的平衡转化率 D.Q区与R区中，表示气态碳单质C(g)存在的 区域应出现在R区 解析：C[A.金刚石中碳碳单键的键长大于石 墨中碳碳双键的键长，晶体中的共价键弱于石 墨，所以稳定性弱于石墨，故A正确；B由图可 知，在温度相同条件下，石墨变成金刚石需加 压，说明石墨层与层之间距离较大，则金刚石的 ·548 第五章化工生产中的重要非金属元素 密度大于石墨，故B正确；C.由图可知，在M区 实现金刚石的合成时，低温环境有利于提高石 墨的平衡转化率，故C错误；D.相同温度下，压 强越小，越利于气态碳存在，则图中表示气态碳 单质存在的区域应出现在R区，故D正确。] 9.某兴趣小组用如图装置探究Na与CO2的反应 产物，已知PdCL,+C0+H,0△PdY(黑色) 十CO2十2HC1。下列说法正确的是 () 受稀盐酸 金属钠 PdCl, 溶液 17 A.为了避免生成的CO2中混有HC1,最好用稀 硫酸代替稀盐酸 B.装置Ⅲ的目的是除去HC1 C.实验时先点燃酒精灯，再打开活塞a D.装置V中出现黑色沉淀，则装置V中发生的 反应为2Na十2C0,△Na,C0,+C0 解析：D[H2S),与CaCO3反应生成微溶于水 的CaSO4,覆盖在CaCO3表面，阻止反应的进一 步进行，因此不能使用稀硫酸代替稀盐酸，A错 误。装置Ⅱ的目的是除去CO2中的杂质HC; 装置Ⅲ的目的是千燥CO2,B错误。实验时先 打开活塞a,使装置I中CaC)3与稀盐酸反应 产生CO2,C(O2将装置中的空气完全排尽后再 点燃酒精灯进行加热，防止Na与空气中的O2 发生反应，C错误。若装置V中出现黑色沉淀， 说明Na与CO2反应产生了CO,则根据原子守 恒、得失电子守恒，可知装置Ⅳ中发生的反应为 2Na+2CO,△Na,C0,+C0,D正确] 10.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芯片的主要原料。如 图为第三代工业制取多晶硅流程，已知图中的 Y在Z中燃烧产生苍白色火焰。 高考总复习化学 饱和食盐水电解广X →Y ☐点燃 多 袋葵国粗硅→粉碎合议H回纯s回→还夙一 硅 下列说法错误的是 A.Y、Z分别为H2、CL2 B.焦炭和石英制取粗硅的反应为：SiO2十2C 高温si十2C0* C.SiHCI.3极易水解，其完全水解的产物为 H2SiO3、H2、HC1,据此推测SiHCI3中氢元 素的化合价为+1 D.Y与SiHCI3制备多晶硅的反应属于置换 反应 解析：C[饱和食盐水电解生成氢氧化钠、氢 气和氯气，焦炭与二氧化硅反应生成粗硅与一 氧化碳，氢气、氯气反应生成氯化氢，粗硅和氯 化氢作用、并经提纯后得SiHCI,再用氢气还 原SiHCI得到多晶硅；电解饱和食盐水得到 氢气、氯气和氢氧化钠，其中H2在C12中燃烧 产生苍白色火焰，而且Y具有还原性，所以Y、 Z分别为H2、C12,故A正确；高温下，焦炭和 石英反应得到粗硅、CO,反应为：SiO2十2C 高温Si+2C0个，故B正确；SiHCI,,极易水解， 其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HC1, SiHCI3中硅元素的化合价为十4，C1是一1价， 反应前后二者化合价不变，SiHCI中H是一1 价，一1价氢与水中十1价氢发生归中反应得 到氢气，故C错误；氢气与SiHCI制备多晶硅 反应的化学方程式为：SiHCL,十H,高温si十 3HC1,反应物是单质和化合物，生成物是另一 种单质和化合物，属于置换反应，故D正确。] ·544 二、非选择题 11.氮化硅可用作高温结构陶瓷复合材料，在航空 航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应 用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如图 所示： 焦炭/高温粗C,/723~773KSiC精馏SiC 砂 ① 硅 ②④ (粗)⑤（精） NHs④ 氨化高sN 其中一NH,中各元素的化合价与NH相同。 请回答下列问题： (1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以 NaOH为例，用反应的化学方程式表示其原 因： (2)图示①~⑤的变化中，属于氧化还原反应 的是 (填序号)。 (3)在反应⑤中，3 mol Si(NH2)4在高温下加 热可得1mol氮化硅粉末和8molA气体，则 氮化硅的化学式为 (4)在高温下将SiC1,在B和C两种气体的气 氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体 在一定条件下化合生成A。写出SiCL,与B和 C两种气体反应的化学方程式： 解析：(1)SiO2与NaOH发生反应：SiO2+ 2NaOH-Na2SiO3+H,O。(2)反应①是石 英砂与焦炭发生氧化还原反应；反应②是硅单 质与CL2发生氧化还原反应。(3)氮化硅的化 学式可通过题目信息运用质量守恒定律求得： 3Si(NH,)高温Si,N,+8NH,↑。(4)结合题 给信息，SiCl4与N2、H2反应可得到SiN 和HCl。 答案：(1)SiO2+2NaOH一Na2SiO3+H2O (2)①②(3)Si3N4 (4)3SCL,+2N,+6H,高温Si,N,+12HC1