第五章　第三節(jié)A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．(2021·廣東揭陽月考)硅被譽為無機非金屬材料的主角。下列物品用到硅單質(zhì)的是(　　)A．計算機芯片 B．玻璃制品C．石英鐘表 D．光導(dǎo)纖維【答案】A2．(2022·廣東珠海期中)下列說法正確的是(　　)A．硅酸不溶于水，因此不與NaOH溶液反應(yīng)B．據(jù)SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑的反應(yīng)，可推知硅酸酸性比碳酸酸性強C．硅太陽能電池、石英光導(dǎo)纖維和計算機芯片所用的材料都是SiD．普通玻璃是以純堿、石灰石和石英為原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而制成的【答案】D【解析】硅酸不溶于水，但是硅酸可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，A錯誤；反應(yīng)在高溫下進(jìn)行，生成的二氧化碳是氣體， SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑的反應(yīng)是高沸點的物質(zhì)制取低沸點的物質(zhì)，不能說明硅酸的酸性比碳酸強，B錯誤；石英光導(dǎo)纖維所用的材料是SiO2，C錯誤；普通玻璃是以純堿、石灰石、石英為原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的，D正確。3．下列敘述中，正確的是(　　)A．自然界中存在大量的單質(zhì)硅B．石英、水晶的主要成分都是二氧化硅C．二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)活潑，能跟酸或堿溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．自然界中硅元素都存在于石英中【答案】B【解析】自然界中硅元素含量很高，但都以化合態(tài)形式存在，A錯誤；二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，C錯誤；自然界中硅元素主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在，D錯誤。4．材料與化學(xué)密切相關(guān)。下表中對應(yīng)關(guān)系錯誤的是(　　)選項材料主要成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅【答案】A【解析】剛玉的成分是Al2O3，金剛石的成分是C，A錯誤。5．下列有關(guān)水泥的說法不正確的是(　　)A．制造普通水泥的主要原料是石灰石、純堿和黏土B．生產(chǎn)普通水泥的過程中發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化C．生產(chǎn)普通水泥需要適量石膏D．混凝土指水泥、沙子和碎石等的混合物【答案】A【解析】制造普通水泥的原料中沒有純堿，A錯誤。6．下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是(　　)A．晶體硅具有金屬光澤，可以導(dǎo)電，屬于金屬材料B．常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以自然界中的硅大部分以游離態(tài)存在C．SiO2是一種酸性氧化物，能夠與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸D．除去SiO2中混有的CaCO3可加入適量的稀鹽酸【答案】D【解析】晶體硅雖然具有金屬光澤，但它屬于非金屬單質(zhì)，A錯誤；雖然常溫下硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但自然界中沒有游離態(tài)的硅，B錯誤；SiO2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不與水反應(yīng)，C錯誤；SiO2不溶于稀鹽酸，可使用稀鹽酸除去其中混有的CaCO3，D正確。7．證明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法是(　　)A．加入過量鹽酸，觀察是否有氣泡冒出B．加入過量燒堿溶液，觀察是否有固體溶解C．加熱至高溫，觀察是否有氣泡冒出，是否有硅酸鈣生成D．加入過量鹽酸攪拌，觀察是否有不溶物剩余及氣泡出現(xiàn)；若有不溶物則濾出，投入NaOH溶液中看其是否溶解【答案】D【解析】SiO2不溶于除氫氟酸以外的任何酸，CaO、CaCO3均可溶于鹽酸，且CaCO3溶于鹽酸有氣泡生成。8．(2021·北京西城期末)如圖為石墨烯硅太陽能電池結(jié)構(gòu)模型。下列說法中，不正確的是(　　)A．石墨烯屬于有機物B．硅是應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料C．二氧化硅可用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維D．石墨烯硅太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能【答案】A【解析】石墨烯屬于碳單質(zhì)，屬于無機物，A錯誤。9．我國科學(xué)家合成的3 nm長的管狀碳納米管，長度居世界之首。這種碳纖維具有強度高、剛度(抵抗變形的能力)高、密度小(只有鋼的1/4)、熔點高、化學(xué)穩(wěn)定性好的特點，因此被稱為“超級纖維”。下列對碳纖維的說法中不正確的是(　　)A．它是制造飛機的理想材料 B．它的主要組成元素是碳元素C．它的結(jié)構(gòu)與石墨相似 D．碳纖維復(fù)合材料耐高溫【答案】C【解析】石墨的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是層狀的，碳納米管是管狀的。B組·能力提升10．下列有關(guān)說法正確的是(　　)A．CO2與水反應(yīng)生成碳酸，是酸性氧化物；SiO2不能與水反應(yīng)生成硅酸(H2SiO3)，不是酸性氧化物B．NaOH溶液不能用帶磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放C．除去二氧化硅中少量的碳酸鈣雜質(zhì)應(yīng)選用水D．粗硅制備時，發(fā)生的反應(yīng)為C＋SiO2===Si＋CO2↑【答案】B【解析】酸性氧化物是能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，而不是能與水反應(yīng)生成酸的氧化物，A錯誤；玻璃的成分中含二氧化硅，堿性試劑都不能用帶磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放，B正確；二氧化硅和碳酸鈣都不溶于水，不能用水除去二氧化硅中少量的碳酸鈣雜質(zhì)，C錯誤；粗硅制備時的反應(yīng)原理是2C＋SiO2Si＋2CO↑，需在高溫條件下反應(yīng)，且生成的是CO，而不是CO2，D錯誤。11．陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說法錯誤的是(　　)A．“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵B．聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成C．陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽D．陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點【答案】A【解析】氧化鐵為紅色，瓷器青色不是氧化鐵形成的，A錯誤；黏土具有良好的可塑性，可用于燒制陶制品，B正確；陶瓷屬于硅酸鹽產(chǎn)品，C正確；陶瓷的主要成分是硅酸鹽，一般不易與酸堿等物質(zhì)反應(yīng)，D正確。12．下列表述正確的是(　　)A．化學(xué)家采用瑪瑙研缽研磨固體反應(yīng)物進(jìn)行無機溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽B．三峽大壩使用了大量水泥，水泥是新型無機鹽非金屬材料C．普通玻璃質(zhì)地透明，有固定熔點D．太陽能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能【答案】D【解析】瑪瑙的主要成分是SiO2，A錯誤；水泥是傳統(tǒng)硅酸鹽材料，B錯誤；普通玻璃屬于混合物，沒有固定熔點，C錯誤。13．硅在地殼中的含量較高。硅及其化合物的開發(fā)由來已久，在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。(1)1810年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時，得到一種“金屬”。這種“金屬”可能是____________________。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料。其中，生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有____________________________________________________________________。(3)中國芯彰顯中國“智”造，芯片的基材主要是高純硅。如圖是一種制備高純硅的工藝流程圖?；卮鹣铝袉栴}：　①過濾所得粗硅應(yīng)充分洗滌，以除去表面可能吸附的________________________________________________(填化學(xué)式)。②反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是___________________________________________。③反應(yīng)Ⅱ的基本類型屬于__________，該反應(yīng)要在無氧氣環(huán)境中進(jìn)行，原因是_______________________________________________________(答出一種即可)。④上述生產(chǎn)流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是______________(填化學(xué)式)。【答案】(1)含有硅、碳的鐵合金(或硅鐵)(2)石英砂、純堿和石灰石(3)①MgCl2、HCl?、赟iO2＋2MgSi＋2MgO　③置換反應(yīng)　在氧氣環(huán)境中，硅被氧化得不到高純硅(或在氧氣環(huán)境中，可能發(fā)生爆炸)　④HCl【解析】(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑，因此得到的金屬狀物質(zhì)可能為含有硅、碳的鐵合金。(2)生產(chǎn)普通玻璃的主要原料為石英砂、純堿和石灰石。(3)①氧化鎂與過量稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，過濾所得粗硅應(yīng)充分洗滌，以除去表面可能吸附的MgCl2、HCl。②反應(yīng)Ⅰ是鎂與二氧化硅在高溫下生成氧化鎂和硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2MgSi＋2MgO。③反應(yīng)Ⅱ是四氯化硅與氫氣在高溫下反應(yīng)生成硅和氯化氫，該反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)。該反應(yīng)要在無氧氣環(huán)境中進(jìn)行，原因是混入的O2還原出的Si會被再次氧化，得不到高純硅；氫氣具有可燃性，與氧氣混合達(dá)到爆炸極限時在加熱或點燃條件下會發(fā)生爆炸。④既是反應(yīng)物，也是生成物的物質(zhì)可以循環(huán)使用，由反應(yīng)的流程圖可知，生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是HCl。 

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第三節(jié) 無機非金屬材料

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