2022-2023高一化学人教版（2019）必修第二册6.3无机非金属材料2302（含解析）

2022-2023学年高一化学人教版（2019）必修第二册
6.3无机非金属材料2302
一、单选题
1．下列关于玻璃的叙述中，错误的是
A．玻璃上的精美刻花，是工艺师用氢氟酸刻蚀形成的
B．金属氧化物的加入可以使玻璃呈现不同的颜色
C．玻璃是人类最早使用的硅酸盐材料
D．玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
2．下列说法正确的是
A．陶瓷是一种常见硅酸盐材料，可以用陶瓷坩埚熔融纯碱
B．在自然界以游离态存在 C．溶液可与反应
D．属于酸性氧化物，不与任何酸反应
3．下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥、气体
B．密度比空气大，可用作镁着火时的灭火剂
C．溶液能与Cu反应，可用作铜制线路板的蚀刻剂
D．易溶于水，可用作木材防火剂
4．下列物质的性质、用途正确且具有对应关系的是
A．不燃烧也不支持燃烧，可用作防火材料
B．石墨具有导电性，可用于制铅笔芯
C．浓硫酸具有强氧化性，可用于干燥 D．明矾溶液呈酸性，可用于净水
5．下列有关硅及其化合物的说法中错误的是
A．太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
B．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大
C．SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维
D．三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
6．在无机非金属材料中，硅一直扮演着重要的角色。下列说法正确的是
A．碳化硅(俗称石英砂)可用作变压器铁芯
B．SiO2属于两性氧化物，可以与HF反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
D．高温下，能发生SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑，可以证明H2SiO3的酸性大于碳酸
7．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．易液化，可用于制取漂白液
B．铁粉能与反应，可用作食品保存的吸氧剂
C．具有氧化性，可用于漂白纸浆
D．硬度大，可用于制造光导纤维
8．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．氮气化学性质通常不活泼，可用作制冷剂
B．明矾溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒
C．常温下铁能被浓硝酸钝化，可用铁质容器贮运浓硝酸
D．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维
9．下列方程式不能正确表达反应颜色变化的是
A．钠在氯气中燃烧生成白色固体：2Na+Cl22NaCl
B．向FeCl3溶液中滴加氨水，出现红褐色沉淀：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
C．水玻璃久置后出现白色固体：SiO+CO2+H2O=CO+H2SiO3↓
D．向稀硝酸中加入铜粉，溶液变为蓝色：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
10．下列有关硅及其化合物的说法错误的是
A．二氧化硅常用于制作计算机芯片 B．工业上常用焦炭还原石英砂制得粗硅
C．硅位于元素周期表第三周期第ⅣA族 D．碳纳米材料属于新型无机非金属材料
11．下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是
A．晶体硅作半导体材料 B．二氧化硅作光导纤维材料
C．硅单质作耐火材料 D．高纯硅作计算机芯片材料
12．下列说法正确的是
A．氢氟酸具有强酸性，可用于雕刻玻璃
B．在粗硅的制取中发生反应2C+SiO22CO+Si，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性
C．高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强
D．氨气不能用无水CaCl2干燥，SO2能用浓硫酸干燥
二、填空题
13．硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。回答下列问题：
(1)Si是良好的半导体材料，试写出硅单质的一种用途：_______。
(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，烧碱溶液对玻璃有腐蚀性，写出SiO2与烧碱溶液反应的离子方程式为___________________________________。
(3)Na2SiO3溶液俗称_______，往Na2SiO3溶液中通入足量CO2气体发生的现象是：_______________________。
(4)工业上常用焦炭和二氧化硅在高温条件下制备粗硅，该反应的化学方程式为___________________________________。
14．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为______________________________，工艺师常用_______(填物质名称)来雕刻玻璃。
(2)工业上常用来制备硅单质，该反应中还原剂是_______。
(3)CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀，所以硅酸酸性_______碳酸。
(4)除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的_______
A．水 B．氢氧化钠溶液 C．盐酸 D．硫酸
15．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)计算机芯片的主要成分是_______光导纤维的主要成分是_______(填化学式)
(2)写出工业制粗硅的反应方程式_______其中氧化剂为_______还原剂为_______(填化学式)
16．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)可用于制作计算机芯片和太阳能电池的是_______(填化学式，下同)，光导纤维的主要成分是_______。
(2)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为_______。
(3)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式：_______。
(4)高纯度单晶硅可以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3 Si(纯)。写出步骤①的化学方程式：_______。
17．除去下列粉末中的杂质(括号内为杂质)，将选用的试剂填在横线上。
(1)__________________；
(2)__________________；
(3)NaCl()__________________；
(4)CuO(SiO2)__________________；
(5)(NaCl)__________________
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．二氧化硅能与氢氟酸反应，玻璃上的精美刻花是工艺师用氢氟酸刻蚀形成的，故A正确；
B．生产玻璃时，添加Co2O3呈蓝色，添加Cu2O呈红色，故B正确；
C．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，故C错误；
D．工业上以纯碱、石灰石、石英为原料制普通玻璃，故D正确；
故选C。
2．C
【详解】A．陶瓷是一种常见硅酸盐材料，二氧化硅能和碱反应，不能用陶瓷坩埚熔融纯碱，故A错误；
B．自然界中没用游离态Si，故B错误；
C．溶液可与反应生成碳酸钠和硅酸，故C正确；
D．与氢氟酸反应生成SiF4气体和水，故D错误；
选C。
3．C
【详解】A．浓硫酸用作干燥剂是因其具有吸水性，且硫酸能与NH3反应，不能用来干燥NH3，A项错误；
B．点燃时CO2能与镁反应生成MgO和碳，CO2不能用作镁着火时的灭火剂，B项错误；
C．Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，FeCl3溶液可用作铜制线路板的蚀刻剂，C项正确；
D．Na2SiO3易溶于水，与用作木材防火剂没有必然关系，D项错误；
答案选C。
4．A
【详解】A．不燃烧也不支持燃烧，可用作防火材料，故选A；
B．石墨具有导电性，可制作电极；石墨质软，在纸上划过能留下黑色痕迹，可用于制铅笔芯，故不选B；
C．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥，故不选C；
D．明矾溶液中铝离子水解为氢氧化铝胶体，吸附水中杂质，所以明矾溶液可用于净水，故不选D；
选A。
5．C
【详解】A．太阳能电池可采用硅材料制作，其工作原理是将太阳能转化为电能，其应用有利于环保、节能，A正确；
B．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，具有熔点高、硬度大的特点，B正确；
C．SiO2不具有导电性，因其具有良好的光学特性，可以用于制备光导纤维，C错误；
D．水泥主要成分是硅酸盐，D正确；
故答案为：C。
6．C
【详解】A．变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的，硅钢是一种含硅（硅也称矽）的钢，其含硅量在0.8～4.8%，并不是碳化硅，A错误；
B．两性氧化物是指遇强酸呈碱性，遇强碱呈酸性的氧化物，既能与酸作用，又能与碱作用，SiO2不属于两性氧化物，属于酸性氧化物，B错误；
C．CO2和碳在高温下能反应生成CO，CO2中C的化合价由+4价降低到+2价，作氧化剂，SiO2和碳高温下能反应生成Si和CO，SiO2中Si的化合价由+4价降低到0价，作氧化剂，C正确；
D．高温下能反应不是利用强酸制备弱酸原理，是因为生成了气体CO2，并且碳酸的酸性大于硅酸，D错误；
故答案为：C。
7．B
【详解】A．与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，可用于制取漂白液，A错误；
B．铁粉易与反应，可用作食品保存的吸氧剂，B正确；
C．具有漂白性，可用于漂白纸浆，C错误；
D．光导纤维的主要成分是二氧化硅，光导纤维是利用光的全反射原理，与硬度大小无关，D错误；
故选B。
8．C
【详解】A．氮气化学性质不活泼，可用作保护气，易液化的物质才可用作制冷剂，A不符合题意；
B．明矾溶于水能形成胶体，可以吸附水中的杂质，起到净水的作用，具有强氧化性的物质能杀菌消毒，明矾不能，B不符合题意；
C．常温下浓硝酸具有强氧化性，能在铁的表面迅速形成一层致密的氧化膜，阻止浓硝酸与铁进一步反应，这种现象称为钝化，因此可用铁质容器贮运浓硝酸，C符合题意；
D．SiO2能传导光信号，因此可用于制造光导纤维，与它的硬度无关，D不符合题意；
故选C。
9．B
【详解】A．钠在氯气中燃烧生成NaCl固体，即：2Na+Cl22NaCl，A项正确；
B．因为氨水是弱碱，因此对应的离子方程式为：， B项错误；
C．水玻璃即Na2SiO3溶液，久置后出现白色沉淀，因为与CO2反应生成了不溶于水的硅酸，反应为：SiO+CO2+H2O=CO+H2SiO3↓，C项正确；
D．向稀硝酸中加入铜粉，溶液变为蓝色，因为生成了Cu2+，具体反应为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O，D正确。
本题选B。
10．A
【详解】A．计算机的芯片材料是高纯度硅，故A错误；
B．工业上用焦炭还原石英砂可以制得含有少量杂质的粗硅，故B正确；
C．Si为14号元素，位于第三周期第IVA族，故C正确；
D．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、石墨烯等纳米材料，故D正确；
故选A。
11．C
【详解】A．Si元素在元素周期表中位于金属与非金属交界处，晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间，因此可以作半导体材料，A正确；
B．二氧化硅能够使光线发生全反射，因此可以作光导纤维材料，B正确；
C．硅单质在加热时能够与氧气反应产生二氧化硅，因此不能作耐火材料，C错误；
D．高纯硅作计算机芯片、太阳能电池等的材料，D正确；
故合理选项是C。
12．D
【详解】A．氢氟酸是弱酸，氢氟酸能与二氧化硅反应，所以氢氟酸用于雕刻玻璃，故A错误；
B．由可知，为非自发进行的氧化还原反应，不能比较碳、硅的还原性，故B错误；
C．常温下，硅酸钠与二氧化碳反应生成硅酸，所以硅酸的酸性比碳酸弱，故C错误；
D．氨气和氯化钙结合生成络合物，不能用无水CaCl2干燥，SO2能用酸性干燥剂浓硫酸干燥，故D正确；
故选：D。
13．(1)做计算机的芯片或太阳能电池
(2)SiO2+2OH-=SiO+H2O
(3) 水玻璃 有白色不溶物生成
(4)2C+SiO2Si+2CO ↑
【分析】(1)
Si是良好的半导体材料，故硅单质可用于做计算机的芯片或太阳能电池。
(2)
SiO2是酸性氧化物，可以与等碱溶液反应发生盐和水， SiO2与烧碱溶液反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO+H2O。
(3)
Na2SiO3溶液俗称水玻璃。硅酸的酸性小于碳酸，往Na2SiO3溶液中通入足量CO2气体生成硅酸沉淀和碳酸氢钠，发生的现象是：有白色不溶物生成。
(4)
焦炭和二氧化硅在高温条件下反应得到CO和硅，该反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO ↑。
14． 氢氟酸 C 小于 C
【详解】(1)SiO2与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为。二氧化硅能和氢氟酸反应，工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃；
(2)此反应中，碳的化合价由0价升高到+2价，化合价升高被氧化，故碳是还原剂。
(3)CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀，根据酸和盐发生复分解反应有强酸制弱酸的规律，可以判断硅酸酸性小于碳酸。
(4) A．SiO2和 CaCO3都难溶于水，则用水无法除去SiO2中混有的CaCO3，故A不符合题意；
B．SiO2溶于氢氧化钠溶液，而CaCO3不溶于氢氧化钠溶液，则氢氧化钠溶液不能除去SiO2中混有的CaCO3，故B不符合题意；
C．SiO2和盐酸不反应， CaCO3和盐酸反应溶于盐酸，则盐酸能除去SiO2中混有的CaCO3，故C符合题意；
D．SiO2和 CaCO3都不和硫酸反应，都不溶于硫酸，则硫酸不能除去SiO2中混有的CaCO3，故D不符合题意；
本题答案C。
15． Si SiO2 SiO2 C
【详解】(1)计算机芯片的主要成分是Si，光导纤维的主要成分是SiO2;故答案为：Si；SiO2；
(2) 工业用碳和二氧化硅制粗硅，其反应方程式为 ,其中二氧化硅中硅的化合价从+4价降低到0价，SiO2是氧化剂，碳化合价从0价升到+4价是还原剂 ；故答案为： ；SiO2；C;
16． Si (胶体)
【详解】(1)可用于制作计算机芯片和太阳能电池的是硅，光导纤维的主要成分是二氧化硅；
(2)氢氟酸来雕刻玻璃，是反应生成四氟化硅和水，化学方程式为；
(3)水玻璃和盐酸反应生成硅酸和氯化钠，离子方程式(胶体)；
(4)二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化氮，化学方程式是。
17． 盐酸 氧气 盐酸 NaOH溶液 水
【分析】加入化学试剂，使杂质变为可溶性物质或气体与被提纯的物质分离，或加入水使二者由于存在状态的不同而分离提纯。
【详解】(1)SiO2是酸性氧化物，不溶于盐酸，CaCO3能溶于盐酸，与盐酸反应产生可溶性的CaCl2、H2O、CO2，因此可用盐酸除去SiO2中的CaCO3；
(2)C与O2反应转化为CO2气体而与固体SiO2分离，从而可将SiO2中的杂质C除去；
(3)Na2SiO3与盐酸反应：，然后过滤，除去H2SiO3，就得到NaCl溶液，故可用盐酸除去NaCl中的Na2SiO3；
(4)CuO为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物能够与NaOH发生反应，产生可溶性的物质，然后过滤洗涤，就得到纯净的CuO，故可用NaOH溶液除去CuO中的SiO2；
(5)NaCl能够溶于水，而SiO2不能溶于水，因此向混合物中加入水，SiO2不溶解，NaCl溶解，可除去SiO2中的NaCl。
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