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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料当堂达标检测题
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料当堂达标检测题，共17页。试卷主要包含了3 无机非金属材料 综合复习，0～4等内容，欢迎下载使用。
2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．我国历史文化悠久，科技发展迅猛，给人类留下了无数瑰宝。下列物品的主要成分是硅酸盐的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
2．下列说法正确的是（ ）
A．硅材料广泛应用于光纤通讯
B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
3．科技发展迅猛离不开材料的不断更新和优化。下列说法正确的是（ ）
A．“天宫二号”空间实验室的太阳能电池将太阳能直接转换为电能
B．运载火箭使用的碳纤维属于传统无机非金属材料
C．“麒辚990”芯片采用7nm工艺，芯片的主要成分为二氧化硅
D．蛟龙号载人潜水器外壳采用的特殊钛合金材料，其熔点比单质钛的高
4．下列材料中不含SiO2的是（ ）
A．光纤B．玻璃C．石英D．芯片
5．信息、材料、能源被称为新科技革命的“三大支柱”。下列有关资讯不正确的是
A．在即将到来的新能源时代，太阳能、氢能将成为主要能源
B．高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤
C．光导纤维在信息产业中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是单质硅
D．电子芯片使用新型的半导体材料砷化镓属于新型无机非金属材料
6．化学与生活密切相关，下列叙述错误的是（ ）
A．青铜和陶瓷制品均为无机非金属材料
B．二氧化硅是光纤制品的基本原料
C．华为手机芯片麒麟990主要原材料是硅单质
D．被称为“黑金”的新型纳米材料石墨烯属于新型无机非金属材料
7．作为我国将“碳达峰、碳中和”纳人生态文明建设整体布局后的首个世界级体育盛会，北京2022年冬奥会向世界展现了我国的科技实力。下列说法错误的是（ ）
A．速滑运动员佩戴的头盔使用的碳纤维属于无机材料
B．可穿戴式智能测温设备“测温创可贴”的测温芯片主要成分是二氧化硅
C．二氧化碳取代氟利昂作为制冷剂，对保护臭氧层作出重要贡献
D．可降解餐具的原料玉米淀粉、甘蔗渣的主要成分都属于糖类
8．物质的性质决定用途，下列说法不正确的是（ ）
A．金刚砂硬度大，可用作砂纸和砂轮的磨料
B．纯铝的硬度和强度小，不适合制造机器零件
C．利用溶液作为腐蚀液，将覆铜板上不需要的铜腐蚀
D．二氧化硅具有导电性，可用来生产光导纤维
9．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列有关说法错误的是（ ）
A．高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片，是一种重要的半导体材料
B．氟利昂和NOx都能破坏臭氧层，从而导致“温室效应”
C．中国是目前全球最大的稀土生产国和出口国，对稀土元素及其化合物的研究是获得优良催化剂的一种重要途径
D．华为发布的首款5G折叠屏手机，用镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点
10．反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)可用于“中国芯”原料高纯硅的制备。下列说法正确的是
A．SiCl4为极性分子B．反应中只有一种物质为电解质
C．单晶硅为分子晶体D．Si原子的结构示意图为
11．硅是极为常见的一种元素，下列关于硅及其化合物的说法中错误的是
A．芯片与太阳能电池感光板所用材料均为晶体硅
B．碳化硅俗称金刚砂，可用作耐高温半导体材料
C．石英砂可用于生产玻璃
D．硅元素在自然界主要以单质硅和二氧化硅形式存在
12．下列说法正确的是（ ）
A．用焰色反应检验Na+之前应用稀硫酸清洗铁丝
B．将Na单质长时间放置在空气中， 最终得到的白色固体是NaHCO3
C．SiO2不能溶于水生成H2SiO3，因此SiO2不是酸性氧化物
D．盐酸、氨水、碱石灰都是混合物
13．据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可轻易制备出超高强度和超高耐久性能的高性能混凝土。关于二氧化硅下列说法中正确的是（ ）
A．二氧化硅溶于水显酸性，所以它是酸性氧化物
B．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C．二氧化硅能与烧碱和氢氟酸反应，它是两性氧化物
D．二氧化硅是一种熔点高、硬度大的固体
14．化学与生产、生活、科技息息相关，下列叙述不正确的是（ ）
A．国产飞机C919用到的氮化硅陶瓷是一种性能优异的无机非金属材料
B．食品、饮料工业可用超大量SO2作食品添加剂
C．华为“麒麟980”芯片的主要成分是高纯硅
D．“光化学烟雾”的形成与氮氧化合物有关
15．含硅元素的物质有很多用途，下列说法错误的是（ ）
A．硅晶片是生产芯片的基础材料，其主要成分为
B．高压输电线路使用的陶瓷绝缘材料属于硅酸盐材料
C．水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用作木材防火剂的原料
D．高温超导陶瓷具有超导性，可应用于电力和交通领域
16．材料与化学密切相关。下列物质与材料对应关系不正确的是（ ）
A．铁碳合金——生铁B．硅酸盐——陶瓷
C．晶体硅——光导纤维D．氧化镁——耐高温材料
17．《天工开物》中记载有“水火既济而土合……泥瓮坚而醴酒欲清，瓦登洁而醯醢以荐”，其中描述的是陶瓷的制备及应用。下列说法正确的是（ ）
A．“水火既济而土合”的烧陶过程不涉及氧化还原反应
B．泥瓮、瓦均为传统的硅酸盐产品
C．烧制陶瓷的基本原料包括黏土、石灰石
D．金刚砂和硅钢都属于硅酸盐材料
18．下列各组物质间，不能实现直接转化的是（ ）
A．B．
C．D．
19．下列表述错误的是（ ）
A．人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是 Al2O3
B．硅是制造太阳能电池的常用材料
C．四氧化三铁俗称铁红．可用作油漆、红色涂料
D．分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3 悬浊液> Fe(OH)3 胶体＞FeCl3 溶液
20．芯片是中美经贸摩擦的焦点之一、 制造芯片的高纯硅可以用下述方法制取(反应条件略)，下列说法不正确的是（ ）
A．自然界中没有硅单质
B．制造芯片的高纯硅具有一定的导电性
C．SiO2 是两性氧化物
D．反应①、②、③均为氧化还原反应
二、综合题
21．
（1）实验室中的Na2SiO3溶液长期放置，瓶底会出现白色沉淀，则形成沉淀的离子方程式是 。取瓶中的上层清液加入稀盐酸，观察到既有气泡产生又有沉淀生成，其离子方程式分别为 ， 。
（2）硫有一些特殊的化学性质，从而决定了在生活中特殊的用途。例如硫单质易与不活泼金属汞、银化合，在家庭、医务室等场所不小心有水银温度计打碎而有汞撒落的时候，可用硫粉处理。
①请写出硫粉与汞的反应方程式 。
②某次实验后试管内壁上粘附有一些硫晶体，除去的方法是 。
（3）将浓H2SO4表现的性质填入横线内。
A．酸性 B．强氧化性 C．脱水性 D．吸水性
①用磷矿粉[主要成分Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸
②热的浓硫酸与铜片反应
③浓H2SO4不能干燥NH3、H2S、HI等气体
④浓H2SO4能吸收H2或SO2气体中的水分
⑤浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑
22．材料与生产、生活和科技密切相关。回答下列问题：
（1）无机非金属材料与我们的生活联系密切。我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”填补了我国计算机史上空白，“龙芯一号”材料的化学式为 ；传统的无机非金属材料在日常生活中有着广泛的运用。玻璃和水泥的生产中均用到的原料的名称是 ，其中碳酸钠在玻璃熔炉中反应的化学方程式为 。
（2）金属材料的应用更是广泛。工业常用30％FeCl3溶液腐蚀绝缘板上铜箔，制造印刷电路板。腐蚀废液中含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋离子。当向腐蚀液中加入足量的Fe粉，一定不存在的离子是 ；用实验判定腐蚀液中含有Fe2＋离子 。
23．如图，通过工业联产可有效解决多晶硅（Si）生产中副产物SiCl4。所带来的环境问题。
（1）Si在元素周期表中的位置是 。
（2）反应①的化学方程式为 。
（3）流程中涉及的化学反应属于氧化还原反应的有 （填反应序号）。
（4）高温下，反应④的化学方程式为 。
（5）在多晶硅、Si3N4材料和高纯SiO2中，可用于制造光是纤维的是 。
（6）Si和Ge属于同主族元素。下列预测合理的是 （填选项序号）。
a．Ge与H2化合难于Si
b．GeO2既有氧化性又有还原性
c．酸性H2GeO3＞H2SiO3
d．Si和Ge都可做半导体材料
24．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。改良西门子法生产高纯硅的流程如图所示，回答下列问题：
（1）石英砂的主要成分为 (填化学式)，其与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
（2）制取粗硅时会生成一种有毒气体，该气体为 (填化学式)，粗硅与HCl反应生成和的化学方程式为 。
（3）还原炉中反应生成的氧化产物为 (填化学式)，若还原炉中有氧气混入，会造成的不良后果有 答一点即可)。
（4）下列说法正确的是______(填标号)。
A．装KOH溶液的试剂瓶使用的是磨口玻璃塞
B．改良西门子法提高了原料的利用率
C．自然界中游离态的硅的含量较大
D．单质硅是应用最广泛的半导体材料
25．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）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是 ，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后，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）黏土是一种重要的矿物原料，广泛分布于世界的各地的岩石和土壤中。某种黏土的主要成分为Al(Si2O5)(OH)4，将其表示为氧化物的形式为 。
（5）高纯度单晶硅可以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)，写出SiO2转化为Si(粗)的化学方程式 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A.主要成分是铜合金，A选项是错误的；
B. 白釉绿彩长颈鹿属于陶瓷，属于硅酸盐材料，B选项是正确的；
C.我国宇航员穿的航天服 属于特殊材质，具有特殊性能，属于有机材料，C选项是错误的；
D. 我国研制的歼20用的隐形涂料 ，属于超材料隐身薄膜，超材料是一种特种复合材料，D选项是错误的。
故答案为：B。
【分析】硅酸盐是一种无机材料，具有良好的绝热性能和耐高温性能。 它通常由硅酸盐水泥、轻质骨料（如珍珠岩、蛭石等）、外加剂以及其他辅助材料组成。 复合硅酸盐制品的制作工艺简单，成本相对较低，且具有较高的强度和抗压性能，因此被广泛应用于各种建筑工程和工业设备中。
2．【答案】A
【解析】【解答】A. 二氧化硅属于硅材料，可广泛应用于光纤通讯，故A符合题意；
B. 工艺师利用HF刻蚀石英制作艺术品，故B不符合题意；
C. 水晶项链的成分是SiO2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品，故C不符合题意；
D. 项粗硅制备单晶硅先利用氧化反应即用Cl2氧化粗硅，再利用还原反应即用H2还原SiCl4，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】硅酸盐是指硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称。SiO2不是硅酸盐。
3．【答案】A
【解析】【解答】A、太阳能电池能将太阳能直接转化为电能，故A正确；
B、碳纤维是新型无机非金属材料，故B错误；
C、芯片的主要成分为单质硅，故C错误；
D、合金的熔点低于其组分金属，则钛合金的熔点比单质钛的低，故D错误；
故答案为：A。
【分析】A、太阳能电池将太阳能转化为电能；
B、碳纤维属于新型无机非金属材料；
C、芯片的主要成分为单质硅；
D、合金的熔点低于其组分金属。
4．【答案】D
【解析】【解答】光纤、玻璃、石英中均含有SiO2，芯片是由单质硅制成的，不含有SiO2，故答案为：D。
【分析】（1）含二氧化硅的材料：玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件和陶器等；
（2）硅可以做半导体材料，如芯片、太阳能电池板。
5．【答案】C
【解析】【解答】A.太阳能、氢能为清洁能源，未来将成为主要能源，故A正确；
B.高吸水性树脂能有效保持水分，可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤，故B正确；
C.二氧化硅具有良好的光线性能，制造光导纤维的主要材料是二氧化硅，故C错误；
D.砷化镓具有良好的半导体性能，属于新型无机非金属材料，故D正确
故答案为：C。
【分析】易错分析：C.单质硅通常可以作为半导体、太阳能电池、半导体等材料；二氧化硅可以作为光导纤维、水晶、建筑材料等。
6．【答案】A
【解析】【解答】A.青铜属于合金，是金属材料，A选项是错误的；
B. 二氧化硅是光纤制品的基本原料 ，B选项是正确的；
C. 手机芯片 的主要材料是硅单质，C选项是正确的；
D. 石墨烯属于新型无机非金属材料 ，D选项是正确的。
故答案为：A。
【分析】A.合金和金属单质都是金属材料；
B.二氧化硅是光纤的原料；
C.芯片和太阳能电池板的主要原料是单质硅；
D.石墨烯是碳的单质，属于新型无机非金属材料 。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．碳纤维是由碳单质形成的，属于无机材料，A不符合题意；
B．硅是良好的半导体材料，可用于制作芯片，则测温芯片主要成分是硅，B符合题意；
C．释放氟利昂对臭氧层有损害，用二氧化碳取代氟利昂作为制冷剂，可保护臭氧层，C不符合题意；
D．淀粉属于多糖、甘蔗中蔗糖属于二糖，它们都属于糖类，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．碳纤维是属于无机材料；
B．芯片主要成分是硅；
C．二氧化碳可保护臭氧层；
D．多糖、二糖都属于糖类。
8．【答案】D
【解析】【解答】A. 金刚砂硬度大，可用作砂纸和砂轮的磨料，A不符合题意 ；
B. 纯铝的硬度和强度小，不适合制造机器零件，B不符合题意 ；
C. 溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜， 可作为腐蚀液，C不符合题意 ；
D. 二氧化硅不具有导电性，可传输光信号，D符合题意 ；
故答案为：D 。
【分析】A. 金刚砂硬度大，可用作砂纸和砂轮的磨料；
B. 纯铝的硬度和强度小，不适合制造机器零件；
C. 溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜 ；
D. 二氧化硅不具有导电性 。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．高纯硅是优良的半导体材料，广泛应用于太阳能电池、计算机芯片，故A不符合题意；
B．氟利昂能破坏臭氧层，NOx导致酸雨的形成，二氧化碳的排放可导致“温室效应”，故B符合题意；
C．稀土是我国的重要矿产资源，是全球最大的稀土生产国和出口国，对稀土元素及其化合物的研究是获得优良催化剂的一种重要途径，故C不符合题意；
D．合金的硬度比各成分金属的硬度大，所以镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.考查的是硅的用途，硅单质可以做太阳能电池板以及芯片，二氧化硅一般是做光导纤维
B.温室效应主要是甲烷、二氧化碳、臭氧等等产生的，二氧化硫或者含氮氧化物可以造成酸雨，而氟利昂主要是破坏臭氧空洞，使紫外线更加强烈
C.我国的稀土资源较丰富，可以利用稀土的性质制备催化剂
D.考查的是镁铝合金的优点，具有质量轻、抗压的性质
10．【答案】B
【解析】【解答】A．SiCl4和CH4的空间构型一样，都是正四面体构型，结构对称，为非极性分子，A不符合题意；
B．电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，该反应中只有HCl是电解质，B符合题意；
C．单晶硅与金刚石的晶体结构相似，是空间网状结构，为共价晶体，C不符合题意；
D．Si原子的结构示意图为，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．非极性分子是指分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。极性分子是指分子里电荷分布不对称(正负电荷中心不能重合)的分子。
B．电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物；
C．单晶硅与金刚石的晶体结构相似；
D．依据原子的的核外电子分层排布规律分析。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．芯片与太阳能电池感光板所用材料均为晶体硅，故A不符合题意；
B．碳化硅俗称金刚砂，熔点高、硬度大，具有优良的热力学和电化学性能，可用作耐高温半导体材料，故B不符合题意；
C．石英砂的成分是二氧化硅，可用于生产玻璃，故C不符合题意；
D．自然界中没有单质硅，硅主要以二氧化硅、硅酸盐的形式存在，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】D项中硅是亲氧元素，自然界中没有游离态。
12．【答案】D
【解析】【解答】A. 用焰色反应检验Na+之前应用稀盐酸清洗铁丝，因为硫酸盐是难挥发性物质，用稀硫酸洗涤后，杂质难以去除，A不符合题意；
B. 将Na单质长时间放置在空气中， 最终得到的白色固体是Na2CO3，B不符合题意；
C. SiO2不能溶于水生成H2SiO3，但SiO2能与碱反应生成Na2SiO3和水，因此SiO2是酸性氧化物，C不符合题意；
D. 盐酸是氯化氢的水溶液、氨水是氨气溶于水形成的混合物、碱石灰是氧化钙与氢氧化钠的混合物，它们都是混合物，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.洗涤铁丝应用稀盐酸；
B.将Na长期放置在空气中，最终得到Na2CO3；
C.SiO2能与NaOH溶液反应，属于酸性氧化物；
D.含有两种或两种以上物质的为混合物；
13．【答案】D
【解析】【解答】A．二氧化硅难溶于水，A不符合题意；
B．二氧化硅可溶于氢氟酸，B不符合题意；
C．二氧化硅和烧碱反应生成盐(硅酸钠)和水，二氧化硅和氢氟酸反应生成SiF4和H2O，没有生成盐和水，故二氧化硅不属于两性氧化物，C不符合题意；
D．二氧化硅由O原子、Si原子连接成类似金刚石的空间网状结构，熔点高、硬度大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】硅元素和碳元素都属于第四主族的元素，化学性质应该相似，但二氧化硅不溶于水，熔点高的固体，不溶于强酸，可以和氢氟酸反应，可以和强碱溶液反应
14．【答案】B
【解析】【解答】 A．非金属材料由非金属元素或化合物构成的材料，国产飞机C919用到氮化硅陶瓷属于无机非金属材料，A正确；
B．SO2具有还原性，可以防止食品氧化变质，但同时对人体健康也有一定的危害性，因此食品、饮料工业绝对不能用超大量SO2作食品添加剂，B错误；
C．硅是一种半导体材料，华为“麒麟980”芯片的主要成分是晶体硅，C正确；
D．光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化合物等一次污染物在光的作用下会发生光化学反应生成二次污染物，“光化学烟雾”的形成与氮氧化合物有关，D正确；
故选B。
【分析】依据物质的组成和用途分析。
15．【答案】A
【解析】【解答】A． 硅晶片主要成分为Si，光导纤维的主要成分为 ，A符合题意；
B． 玻璃、陶瓷和水泥属于硅酸盐材料，B不符合题意；
C． 水玻璃是硅酸钠的水溶液，用水玻璃浸泡过的木材不容易着火，可用作木材防火剂的原料，C不符合题意；
D． 高温超导陶瓷是一种新型陶瓷，耐高温具有超导性，可应用于电力和交通领域，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】生产芯片的是硅单质，而制备光导纤维的是二氧化硅，其他均正确
16．【答案】C
【解析】【解答】A．生铁为铁碳合金，A不符合题意；
B．陶瓷的成分为硅酸盐，B不符合题意；
C．光导纤维的主要成分为二氧化硅，C符合题意；
D．氧化镁熔点很高，可作耐高温材料，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题主要考查物质的性质、组成以及用途，能够认识到光导纤维的原料是二氧化硅；氧化镁熔点很高；生铁是铁碳合金；陶瓷主要是硅酸盐。题目难度不大，学习中注意相关基础知识的积累。
17．【答案】B
【解析】【解答】A．烧陶过程中涉及到氧化还原反应，故A错；
B．泥瓮、瓦均的主要成分为黏土，属于传统的硅酸盐产品，故B符合题意；
C．陶是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料烧制而成，故C错；
D．金刚砂是由粘土中的二氧化硅与碳在高温下反应生成的碳化硅；含硅为1.0～4.5%，含碳量小于0.08%的硅合金钢叫做硅钢，均不属于硅酸盐材料，故D错；
故答案为：B
【分析】A．烧陶过程中涉及到氧化还原反应；
B．泥瓮、瓦均的主要成分为黏土；
C．陶是以粘土为主要原料烧制而成；
D．金刚砂是SiC，硅钢是金属材料。
18．【答案】B
【解析】【解答】A．二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠，硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸沉淀，硅酸受热分解生成二氧化硅，则物质间能实现直接转化，故A不符合题意；
B．氧化铜不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铜，则物质间不能实现直接转化，故B符合题意；
C．铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀。氢氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝，则物质间能实现直接转化，故C不符合题意；
D．碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与少量氢氧化钠溶液反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热发生分解反应生成碳酸钠，则物质间能实现直接转化，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】依据反应物和生成物的性质分析，B项氧化铜不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铜。
19．【答案】C
【解析】【解答】A、人造刚玉的主要成分是Al2O3，其熔点很高，高温下机械强度大，抗热震性好，抗腐蚀性强，热膨胀系数小等特点，可作耐火材料，A不符合题意；
B、晶体硅是目前应用最成熟、最广泛的太阳能电池材料，B不符合题意；
C、Fe2O3俗称铁红，可用于作油漆、红色涂料，C符合题意；
D、分散系的分散质粒子直径大小为，浊液分散质粒子直径＞100nm，溶液分散质粒子直径＜1nm，胶体分散质粒子直径在1nm-100nm间，所以分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3悬浊液＞Fe(OH)3胶体＞FeCl3溶液，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、刚玉（Al2O3）可作耐火材料；
B、晶体硅是应用广泛的半导体材料；
C、 四氧化三铁是黑色固体，具有磁性 ；
D、分散系的区分是以粒子的直径进行区分的。
20．【答案】C
【解析】【解答】A．硅是亲氧元素，在自然界没有单质都是以二氧化硅或者硅酸盐存在，故A不符合题意；
B．单晶硅用于制造芯片，硅属于半导体具有一定的导电性，故B不符合题意；
C．SiO2 是酸性氧化物，故C符合题意；
D．①、②、③都有单质参与属于氧化还原反应，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.自然界中不存在游离态的硅；
B.硅为半导体材料；
C.SiO2是酸性氧化物；
D.反应①②③均有元素的化合价发生变化。
21．【答案】（1） ＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋ ； ＋2H＋=H2O＋CO2↑； ＋2H＋=H2SiO3↓
（2）Hg＋S=HgS；用二硫化碳溶解洗涤或热的氢氧化钠溶液
（3）A；AB；AB；D；AC
【解析】【解答】(1)二氧化碳、水和硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸，硅酸不溶于水，离子方程式为 ＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋ ；硅酸钠和盐酸反应生成不溶性硅酸，碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳，离子方程式分别为 ＋2H＋=H2SiO3↓、 ＋2H＋=H2O＋CO2↑，
(2) ①硫粉与汞的反应方程式：Hg＋S=HgS；
②硫单质易溶于二硫化碳溶液，S和NaOH溶液也能反应除去，则除去S的方法是：用二硫化碳溶解洗涤或热的氢氧化钠溶液；
(3)①用磷矿粉[主要成分Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸，利用硫酸的酸性比磷酸强，原理是强酸制弱酸，体现浓H2SO4的酸性，
故答案为：A；
②热的浓硫酸与铜片反应生成硫酸铜和二氧化硫，体现浓H2SO4的酸性、氧化性，
故答案为：AB；
③浓H2SO4与碱性气体NH3反应，体现酸性，与H2S、HI等气体反应发生氧化还原反应，浓硫酸中S元素化合价降低，体现氧化性，
故答案为：AB；
④浓H2SO4能吸收H2或SO2气体中的水分体现吸水性，
故答案为：D；
⑤浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，体现酸性，后变黑体现浓硫酸的脱水性，
故答案为：AC。
【分析】（1）碳酸的酸性强于硅酸，因此长期放在空气中可发生复分解反应，产生硅酸沉淀，有气体说明有碳酸根，有沉淀说明有硅酸根，写出产生气体和沉淀的离子方程式
（2）硫和汞发生的化合反应，硫单质一般用的是二硫化碳除杂
（3）①Ca3(PO4)2] +3H2SO4=2H3PO4+3CaSO4,主要是利用了硫酸的酸性 ②2浓H2SO4+Cu=CuSO4+SO2+2H2O,利用了硫酸的酸性和氧化性③都能发生反应，与氨气是体现酸性，硫化氢和 碘化氢主要是氧化性④浓硫酸的吸水性⑤变红是酸性，变黑是脱水性
22．【答案】（1）Si；石灰石；Na2CO3 ＋ SiO2 Na2SiO3
（2）Fe3＋、Cu2＋；用试管取少量腐蚀液滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪色，说明含有Fe2＋或用试管取少量腐蚀液滴加几滴KSCN溶液，不变色，再滴加几滴氯水，溶液变为血红色
【解析】【解答】(1 )硅是常用的半导体，“龙芯一号"材料的化学式为Si；生产玻璃的用料是石灰石、纯碱和石英，生产水泥的原料是石灰石、黏土和辅助原料，因此生产中均用到的原料的名称是石灰石， 其中碳酸钠在玻璃熔炉中反应的化学方程式为Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑；(2)腐蚀废液中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+ 离子，当向腐蚀液中加入足量的Fe粉，铁离子、铜离子均被还原，因此一定不存在的离子是Fe3 +、 Cu2+ ；亚铁离子具有还原性，所以用实验判定腐蚀液中含有Fe2+离子的实验方案是用试管取少量腐蚀液滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪色，说明含有Fe2＋（或用试管取少量腐蚀液滴加几滴KSCN溶液，不变色，再滴加几滴氯水，溶液变为血红色，说明含有Fe2＋）。
【分析】（1）芯片一般用硅，玻璃原材料为纯碱和石灰石，水泥是石灰石和黏土，因此共同用到的原材料是石灰石
（2）氧化性越强越先反应，又加入足量的铁，故三价铁离子，和铜离子都能被还原，判断亚铁离子，可见亚铁离子氧化成铁离子，再用硫氰化钾检验，但氧化之前，要确定溶液中没有三价铁对其引起干扰
23．【答案】（1）第三周期IVA族
（2）2C+SiO2 Si+2CO↑
（3）①②③
（4）3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl
（5）高纯SiO2
（6）abd
【解析】【解答】（1）Si是14号元素，原子核外有三层电子，最外层电子数为4，在元素周期表中的位置是第三周期IVA族；
（2）反应①是碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳，化学方程式为2C+SiO2 Si+2CO↑；
（3）流程中①②③发生了化合价的变化，属于氧化还原反应的有①②③；
（4）高温下，反应④表示SiCl4和NH3反应生成Si3N4和12HCl；化学方程式为3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl；
（5）制造光是纤维的是高纯SiO2，多晶硅是良好的半导体材料，Si3N4用于结构陶瓷材料；
（6） a．Si和Ge属于同主族元素，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，与氢气化合越来越难，Ge与H2化合难于Si，故a正确；
b．Si和Ge属于同主族元素，GeO2中Ge的化合价为＋4价，处于最高价态，可以被还原，氧元素的化合价为-2价，处于最低价态，既有氧化性又有还原性，故b正确；
c．碳和硅位于同一主族，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱，酸性H2GeO3＜H2SiO3，故c不正确；
d．Si和Ge都位于金属区和非金属区的分界区，既有金属性又有非金属性，Si和Ge都可做半导体材料，故d正确；
故答案为：abd。
【分析】石英砂的主要成分是二氧化硅，①是碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳；反应②是粗硅和氯化氢反应生成SiHCl3和SiCl4；反应③表示SiHCl3和H2反应生成多晶硅和氯化氢；反应④表示SiCl4和NH3反应生成Si3N4和12HCl；反应⑤表示四氯化硅发生水解生成硅酸和盐酸；反应⑥代表硅酸加热分解得到二氧化硅和水，据此分析。
24．【答案】（1）；
（2）CO；
（3）HCl；发生爆炸(或单质硅会被氧化)
（4）B；D
【解析】【解答】（1）石英砂的主要成分是SiO2，能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶液H2O，该反应的离子方程式为：SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O。
（2）制粗硅时，为保证SiO2完全反应，所加焦炭必须过量，过量的C能与CO2进一步反应生成CO，CO是一种有毒气体，因此制取粗硅时生成的一种有毒气体为CO。粗硅与HCl反应生成SiHCl3和H2，该反应的化学方程式为：Si＋3HCl=SiHCl3＋H2。
（3）还原炉中发生的反应为：H2＋SiHCl3=Si＋3HCl。该反应中氢元素由0价变为＋1价，化合价升高，发生氧化反应，因此HCl为氧化产物。反应中有H2参与，H2是一种可燃性气体，与O2混合后加热时容易发生爆炸。
（4）A、玻璃中含有SiO2，能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有粘性，会使得瓶塞打不开，A不符合题意；
B、改良后的方法“尾气回收分离”产生的HCl，可循环使用，提高了原料的利用率，B符合题意；
C、硅是一种亲氧元素，自然界中多以硅酸盐等化合物的形式存在，C不符合题意；
D、单质硅是一种应用广泛的半导体材料，D符合题意；
故答案为：BD
【分析】（1）石英砂的主要成分是SiO2，能与NaOH溶液反应生成可溶性Na2SiO3和H2O。
（2）焦炭还原SiO2时生成Si和CO。根据题干信息确定反应物和生成物，从而写出反应的化学方程式。
（3）根据还原炉中发生的反应，结合化合价的变化确定氧化产物。H2是一种可燃性气体，混有空气加热时易发生爆炸。
（4）A、玻璃中含有SiO2，能与NaOH溶液反应；
B、尾气回收分离后获得的HCl，可循环使用；
C、硅是一种亲氧元素，在自然界中多以化合物形式存在；
D、硅是良好的半导体材料；
25．【答案】（1）Si；SiO2
（2）4HF+SiO2=SiF4+2H2O
（3）+2H+=H2SiO3(胶体)
（4）Al2O3•2SiO2•2H2O
（5）
【解析】【解答】（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是硅单质(Si)，光导纤维的主要成分是二氧化硅(SiO2)，故答案为：Si；SiO2；
（2）玻璃中主要成分是二氧化硅，二氧化硅是酸性氧化物，能和碱反应，但也能和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，反应方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（3）水玻璃和盐酸反应生成硅酸胶体和NaCl，离子方程式为+2H+=H2SiO3(胶体)，故答案为：+2H+=H2SiO3(胶体)；
（4）硅酸盐表示为氧化物时书写顺序是：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以其化学式为Al2O3•2SiO2•2H2O，故答案为：Al2O3•2SiO2•2H2O；
（5）SiO2和C高温下反应生成粗硅和CO，反应方程式为，故答案为：。
【分析】（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是单质硅，光导纤维成分为二氧化硅；
（2）二氧化硅能和氢氟酸发生反应生成四氟化硅和水；
（3）水玻璃和盐酸反应生成硅酸和NaCl；
（4）硅酸盐化学式可表示为：活泼金属氧化物•金属氧化物•非金属氧化物•水；
（5）SiO2和C高温下反应生成粗硅和CO。A
B
C
D
东汉马踏飞燕
白釉绿彩长颈鹿
我国宇航员穿的航天服
我国研制的歼20用的隐形涂料
2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．我国历史文化悠久，科技发展迅猛，给人类留下了无数瑰宝。下列物品的主要成分是硅酸盐的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
2．下列说法正确的是（ ）
A．硅材料广泛应用于光纤通讯
B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
3．科技发展迅猛离不开材料的不断更新和优化。下列说法正确的是（ ）
A．“天宫二号”空间实验室的太阳能电池将太阳能直接转换为电能
B．运载火箭使用的碳纤维属于传统无机非金属材料
C．“麒辚990”芯片采用7nm工艺，芯片的主要成分为二氧化硅
D．蛟龙号载人潜水器外壳采用的特殊钛合金材料，其熔点比单质钛的高
4．下列材料中不含SiO2的是（ ）
A．光纤B．玻璃C．石英D．芯片
5．信息、材料、能源被称为新科技革命的“三大支柱”。下列有关资讯不正确的是
A．在即将到来的新能源时代，太阳能、氢能将成为主要能源
B．高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤
C．光导纤维在信息产业中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是单质硅
D．电子芯片使用新型的半导体材料砷化镓属于新型无机非金属材料
6．化学与生活密切相关，下列叙述错误的是（ ）
A．青铜和陶瓷制品均为无机非金属材料
B．二氧化硅是光纤制品的基本原料
C．华为手机芯片麒麟990主要原材料是硅单质
D．被称为“黑金”的新型纳米材料石墨烯属于新型无机非金属材料
7．作为我国将“碳达峰、碳中和”纳人生态文明建设整体布局后的首个世界级体育盛会，北京2022年冬奥会向世界展现了我国的科技实力。下列说法错误的是（ ）
A．速滑运动员佩戴的头盔使用的碳纤维属于无机材料
B．可穿戴式智能测温设备“测温创可贴”的测温芯片主要成分是二氧化硅
C．二氧化碳取代氟利昂作为制冷剂，对保护臭氧层作出重要贡献
D．可降解餐具的原料玉米淀粉、甘蔗渣的主要成分都属于糖类
8．物质的性质决定用途，下列说法不正确的是（ ）
A．金刚砂硬度大，可用作砂纸和砂轮的磨料
B．纯铝的硬度和强度小，不适合制造机器零件
C．利用溶液作为腐蚀液，将覆铜板上不需要的铜腐蚀
D．二氧化硅具有导电性，可用来生产光导纤维
9．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列有关说法错误的是（ ）
A．高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片，是一种重要的半导体材料
B．氟利昂和NOx都能破坏臭氧层，从而导致“温室效应”
C．中国是目前全球最大的稀土生产国和出口国，对稀土元素及其化合物的研究是获得优良催化剂的一种重要途径
D．华为发布的首款5G折叠屏手机，用镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点
10．反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)可用于“中国芯”原料高纯硅的制备。下列说法正确的是
A．SiCl4为极性分子B．反应中只有一种物质为电解质
C．单晶硅为分子晶体D．Si原子的结构示意图为
11．硅是极为常见的一种元素，下列关于硅及其化合物的说法中错误的是
A．芯片与太阳能电池感光板所用材料均为晶体硅
B．碳化硅俗称金刚砂，可用作耐高温半导体材料
C．石英砂可用于生产玻璃
D．硅元素在自然界主要以单质硅和二氧化硅形式存在
12．下列说法正确的是（ ）
A．用焰色反应检验Na+之前应用稀硫酸清洗铁丝
B．将Na单质长时间放置在空气中， 最终得到的白色固体是NaHCO3
C．SiO2不能溶于水生成H2SiO3，因此SiO2不是酸性氧化物
D．盐酸、氨水、碱石灰都是混合物
13．据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可轻易制备出超高强度和超高耐久性能的高性能混凝土。关于二氧化硅下列说法中正确的是（ ）
A．二氧化硅溶于水显酸性，所以它是酸性氧化物
B．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C．二氧化硅能与烧碱和氢氟酸反应，它是两性氧化物
D．二氧化硅是一种熔点高、硬度大的固体
14．化学与生产、生活、科技息息相关，下列叙述不正确的是（ ）
A．国产飞机C919用到的氮化硅陶瓷是一种性能优异的无机非金属材料
B．食品、饮料工业可用超大量SO2作食品添加剂
C．华为“麒麟980”芯片的主要成分是高纯硅
D．“光化学烟雾”的形成与氮氧化合物有关
15．含硅元素的物质有很多用途，下列说法错误的是（ ）
A．硅晶片是生产芯片的基础材料，其主要成分为
B．高压输电线路使用的陶瓷绝缘材料属于硅酸盐材料
C．水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用作木材防火剂的原料
D．高温超导陶瓷具有超导性，可应用于电力和交通领域
16．材料与化学密切相关。下列物质与材料对应关系不正确的是（ ）
A．铁碳合金——生铁B．硅酸盐——陶瓷
C．晶体硅——光导纤维D．氧化镁——耐高温材料
17．《天工开物》中记载有“水火既济而土合……泥瓮坚而醴酒欲清，瓦登洁而醯醢以荐”，其中描述的是陶瓷的制备及应用。下列说法正确的是（ ）
A．“水火既济而土合”的烧陶过程不涉及氧化还原反应
B．泥瓮、瓦均为传统的硅酸盐产品
C．烧制陶瓷的基本原料包括黏土、石灰石
D．金刚砂和硅钢都属于硅酸盐材料
18．下列各组物质间，不能实现直接转化的是（ ）
A．B．
C．D．
19．下列表述错误的是（ ）
A．人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是 Al2O3
B．硅是制造太阳能电池的常用材料
C．四氧化三铁俗称铁红．可用作油漆、红色涂料
D．分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3 悬浊液> Fe(OH)3 胶体＞FeCl3 溶液
20．芯片是中美经贸摩擦的焦点之一、 制造芯片的高纯硅可以用下述方法制取(反应条件略)，下列说法不正确的是（ ）
A．自然界中没有硅单质
B．制造芯片的高纯硅具有一定的导电性
C．SiO2 是两性氧化物
D．反应①、②、③均为氧化还原反应
二、综合题
21．
（1）实验室中的Na2SiO3溶液长期放置，瓶底会出现白色沉淀，则形成沉淀的离子方程式是 。取瓶中的上层清液加入稀盐酸，观察到既有气泡产生又有沉淀生成，其离子方程式分别为 ， 。
（2）硫有一些特殊的化学性质，从而决定了在生活中特殊的用途。例如硫单质易与不活泼金属汞、银化合，在家庭、医务室等场所不小心有水银温度计打碎而有汞撒落的时候，可用硫粉处理。
①请写出硫粉与汞的反应方程式 。
②某次实验后试管内壁上粘附有一些硫晶体，除去的方法是 。
（3）将浓H2SO4表现的性质填入横线内。
A．酸性 B．强氧化性 C．脱水性 D．吸水性
①用磷矿粉[主要成分Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸
②热的浓硫酸与铜片反应
③浓H2SO4不能干燥NH3、H2S、HI等气体
④浓H2SO4能吸收H2或SO2气体中的水分
⑤浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑
22．材料与生产、生活和科技密切相关。回答下列问题：
（1）无机非金属材料与我们的生活联系密切。我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”填补了我国计算机史上空白，“龙芯一号”材料的化学式为 ；传统的无机非金属材料在日常生活中有着广泛的运用。玻璃和水泥的生产中均用到的原料的名称是 ，其中碳酸钠在玻璃熔炉中反应的化学方程式为 。
（2）金属材料的应用更是广泛。工业常用30％FeCl3溶液腐蚀绝缘板上铜箔，制造印刷电路板。腐蚀废液中含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋离子。当向腐蚀液中加入足量的Fe粉，一定不存在的离子是 ；用实验判定腐蚀液中含有Fe2＋离子 。
23．如图，通过工业联产可有效解决多晶硅（Si）生产中副产物SiCl4。所带来的环境问题。
（1）Si在元素周期表中的位置是 。
（2）反应①的化学方程式为 。
（3）流程中涉及的化学反应属于氧化还原反应的有 （填反应序号）。
（4）高温下，反应④的化学方程式为 。
（5）在多晶硅、Si3N4材料和高纯SiO2中，可用于制造光是纤维的是 。
（6）Si和Ge属于同主族元素。下列预测合理的是 （填选项序号）。
a．Ge与H2化合难于Si
b．GeO2既有氧化性又有还原性
c．酸性H2GeO3＞H2SiO3
d．Si和Ge都可做半导体材料
24．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。改良西门子法生产高纯硅的流程如图所示，回答下列问题：
（1）石英砂的主要成分为 (填化学式)，其与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
（2）制取粗硅时会生成一种有毒气体，该气体为 (填化学式)，粗硅与HCl反应生成和的化学方程式为 。
（3）还原炉中反应生成的氧化产物为 (填化学式)，若还原炉中有氧气混入，会造成的不良后果有 答一点即可)。
（4）下列说法正确的是______(填标号)。
A．装KOH溶液的试剂瓶使用的是磨口玻璃塞
B．改良西门子法提高了原料的利用率
C．自然界中游离态的硅的含量较大
D．单质硅是应用最广泛的半导体材料
25．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）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是 ，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后，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）黏土是一种重要的矿物原料，广泛分布于世界的各地的岩石和土壤中。某种黏土的主要成分为Al(Si2O5)(OH)4，将其表示为氧化物的形式为 。
（5）高纯度单晶硅可以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)，写出SiO2转化为Si(粗)的化学方程式 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A.主要成分是铜合金，A选项是错误的；
B. 白釉绿彩长颈鹿属于陶瓷，属于硅酸盐材料，B选项是正确的；
C.我国宇航员穿的航天服 属于特殊材质，具有特殊性能，属于有机材料，C选项是错误的；
D. 我国研制的歼20用的隐形涂料 ，属于超材料隐身薄膜，超材料是一种特种复合材料，D选项是错误的。
故答案为：B。
【分析】硅酸盐是一种无机材料，具有良好的绝热性能和耐高温性能。 它通常由硅酸盐水泥、轻质骨料（如珍珠岩、蛭石等）、外加剂以及其他辅助材料组成。 复合硅酸盐制品的制作工艺简单，成本相对较低，且具有较高的强度和抗压性能，因此被广泛应用于各种建筑工程和工业设备中。
2．【答案】A
【解析】【解答】A. 二氧化硅属于硅材料，可广泛应用于光纤通讯，故A符合题意；
B. 工艺师利用HF刻蚀石英制作艺术品，故B不符合题意；
C. 水晶项链的成分是SiO2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品，故C不符合题意；
D. 项粗硅制备单晶硅先利用氧化反应即用Cl2氧化粗硅，再利用还原反应即用H2还原SiCl4，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】硅酸盐是指硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称。SiO2不是硅酸盐。
3．【答案】A
【解析】【解答】A、太阳能电池能将太阳能直接转化为电能，故A正确；
B、碳纤维是新型无机非金属材料，故B错误；
C、芯片的主要成分为单质硅，故C错误；
D、合金的熔点低于其组分金属，则钛合金的熔点比单质钛的低，故D错误；
故答案为：A。
【分析】A、太阳能电池将太阳能转化为电能；
B、碳纤维属于新型无机非金属材料；
C、芯片的主要成分为单质硅；
D、合金的熔点低于其组分金属。
4．【答案】D
【解析】【解答】光纤、玻璃、石英中均含有SiO2，芯片是由单质硅制成的，不含有SiO2，故答案为：D。
【分析】（1）含二氧化硅的材料：玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件和陶器等；
（2）硅可以做半导体材料，如芯片、太阳能电池板。
5．【答案】C
【解析】【解答】A.太阳能、氢能为清洁能源，未来将成为主要能源，故A正确；
B.高吸水性树脂能有效保持水分，可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤，故B正确；
C.二氧化硅具有良好的光线性能，制造光导纤维的主要材料是二氧化硅，故C错误；
D.砷化镓具有良好的半导体性能，属于新型无机非金属材料，故D正确
故答案为：C。
【分析】易错分析：C.单质硅通常可以作为半导体、太阳能电池、半导体等材料；二氧化硅可以作为光导纤维、水晶、建筑材料等。
6．【答案】A
【解析】【解答】A.青铜属于合金，是金属材料，A选项是错误的；
B. 二氧化硅是光纤制品的基本原料 ，B选项是正确的；
C. 手机芯片 的主要材料是硅单质，C选项是正确的；
D. 石墨烯属于新型无机非金属材料 ，D选项是正确的。
故答案为：A。
【分析】A.合金和金属单质都是金属材料；
B.二氧化硅是光纤的原料；
C.芯片和太阳能电池板的主要原料是单质硅；
D.石墨烯是碳的单质，属于新型无机非金属材料 。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．碳纤维是由碳单质形成的，属于无机材料，A不符合题意；
B．硅是良好的半导体材料，可用于制作芯片，则测温芯片主要成分是硅，B符合题意；
C．释放氟利昂对臭氧层有损害，用二氧化碳取代氟利昂作为制冷剂，可保护臭氧层，C不符合题意；
D．淀粉属于多糖、甘蔗中蔗糖属于二糖，它们都属于糖类，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．碳纤维是属于无机材料；
B．芯片主要成分是硅；
C．二氧化碳可保护臭氧层；
D．多糖、二糖都属于糖类。
8．【答案】D
【解析】【解答】A. 金刚砂硬度大，可用作砂纸和砂轮的磨料，A不符合题意 ；
B. 纯铝的硬度和强度小，不适合制造机器零件，B不符合题意 ；
C. 溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜， 可作为腐蚀液，C不符合题意 ；
D. 二氧化硅不具有导电性，可传输光信号，D符合题意 ；
故答案为：D 。
【分析】A. 金刚砂硬度大，可用作砂纸和砂轮的磨料；
B. 纯铝的硬度和强度小，不适合制造机器零件；
C. 溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜 ；
D. 二氧化硅不具有导电性 。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．高纯硅是优良的半导体材料，广泛应用于太阳能电池、计算机芯片，故A不符合题意；
B．氟利昂能破坏臭氧层，NOx导致酸雨的形成，二氧化碳的排放可导致“温室效应”，故B符合题意；
C．稀土是我国的重要矿产资源，是全球最大的稀土生产国和出口国，对稀土元素及其化合物的研究是获得优良催化剂的一种重要途径，故C不符合题意；
D．合金的硬度比各成分金属的硬度大，所以镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.考查的是硅的用途，硅单质可以做太阳能电池板以及芯片，二氧化硅一般是做光导纤维
B.温室效应主要是甲烷、二氧化碳、臭氧等等产生的，二氧化硫或者含氮氧化物可以造成酸雨，而氟利昂主要是破坏臭氧空洞，使紫外线更加强烈
C.我国的稀土资源较丰富，可以利用稀土的性质制备催化剂
D.考查的是镁铝合金的优点，具有质量轻、抗压的性质
10．【答案】B
【解析】【解答】A．SiCl4和CH4的空间构型一样，都是正四面体构型，结构对称，为非极性分子，A不符合题意；
B．电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，该反应中只有HCl是电解质，B符合题意；
C．单晶硅与金刚石的晶体结构相似，是空间网状结构，为共价晶体，C不符合题意；
D．Si原子的结构示意图为，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．非极性分子是指分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。极性分子是指分子里电荷分布不对称(正负电荷中心不能重合)的分子。
B．电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物；
C．单晶硅与金刚石的晶体结构相似；
D．依据原子的的核外电子分层排布规律分析。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．芯片与太阳能电池感光板所用材料均为晶体硅，故A不符合题意；
B．碳化硅俗称金刚砂，熔点高、硬度大，具有优良的热力学和电化学性能，可用作耐高温半导体材料，故B不符合题意；
C．石英砂的成分是二氧化硅，可用于生产玻璃，故C不符合题意；
D．自然界中没有单质硅，硅主要以二氧化硅、硅酸盐的形式存在，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】D项中硅是亲氧元素，自然界中没有游离态。
12．【答案】D
【解析】【解答】A. 用焰色反应检验Na+之前应用稀盐酸清洗铁丝，因为硫酸盐是难挥发性物质，用稀硫酸洗涤后，杂质难以去除，A不符合题意；
B. 将Na单质长时间放置在空气中， 最终得到的白色固体是Na2CO3，B不符合题意；
C. SiO2不能溶于水生成H2SiO3，但SiO2能与碱反应生成Na2SiO3和水，因此SiO2是酸性氧化物，C不符合题意；
D. 盐酸是氯化氢的水溶液、氨水是氨气溶于水形成的混合物、碱石灰是氧化钙与氢氧化钠的混合物，它们都是混合物，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.洗涤铁丝应用稀盐酸；
B.将Na长期放置在空气中，最终得到Na2CO3；
C.SiO2能与NaOH溶液反应，属于酸性氧化物；
D.含有两种或两种以上物质的为混合物；
13．【答案】D
【解析】【解答】A．二氧化硅难溶于水，A不符合题意；
B．二氧化硅可溶于氢氟酸，B不符合题意；
C．二氧化硅和烧碱反应生成盐(硅酸钠)和水，二氧化硅和氢氟酸反应生成SiF4和H2O，没有生成盐和水，故二氧化硅不属于两性氧化物，C不符合题意；
D．二氧化硅由O原子、Si原子连接成类似金刚石的空间网状结构，熔点高、硬度大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】硅元素和碳元素都属于第四主族的元素，化学性质应该相似，但二氧化硅不溶于水，熔点高的固体，不溶于强酸，可以和氢氟酸反应，可以和强碱溶液反应
14．【答案】B
【解析】【解答】 A．非金属材料由非金属元素或化合物构成的材料，国产飞机C919用到氮化硅陶瓷属于无机非金属材料，A正确；
B．SO2具有还原性，可以防止食品氧化变质，但同时对人体健康也有一定的危害性，因此食品、饮料工业绝对不能用超大量SO2作食品添加剂，B错误；
C．硅是一种半导体材料，华为“麒麟980”芯片的主要成分是晶体硅，C正确；
D．光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化合物等一次污染物在光的作用下会发生光化学反应生成二次污染物，“光化学烟雾”的形成与氮氧化合物有关，D正确；
故选B。
【分析】依据物质的组成和用途分析。
15．【答案】A
【解析】【解答】A． 硅晶片主要成分为Si，光导纤维的主要成分为 ，A符合题意；
B． 玻璃、陶瓷和水泥属于硅酸盐材料，B不符合题意；
C． 水玻璃是硅酸钠的水溶液，用水玻璃浸泡过的木材不容易着火，可用作木材防火剂的原料，C不符合题意；
D． 高温超导陶瓷是一种新型陶瓷，耐高温具有超导性，可应用于电力和交通领域，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】生产芯片的是硅单质，而制备光导纤维的是二氧化硅，其他均正确
16．【答案】C
【解析】【解答】A．生铁为铁碳合金，A不符合题意；
B．陶瓷的成分为硅酸盐，B不符合题意；
C．光导纤维的主要成分为二氧化硅，C符合题意；
D．氧化镁熔点很高，可作耐高温材料，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题主要考查物质的性质、组成以及用途，能够认识到光导纤维的原料是二氧化硅；氧化镁熔点很高；生铁是铁碳合金；陶瓷主要是硅酸盐。题目难度不大，学习中注意相关基础知识的积累。
17．【答案】B
【解析】【解答】A．烧陶过程中涉及到氧化还原反应，故A错；
B．泥瓮、瓦均的主要成分为黏土，属于传统的硅酸盐产品，故B符合题意；
C．陶是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料烧制而成，故C错；
D．金刚砂是由粘土中的二氧化硅与碳在高温下反应生成的碳化硅；含硅为1.0～4.5%，含碳量小于0.08%的硅合金钢叫做硅钢，均不属于硅酸盐材料，故D错；
故答案为：B
【分析】A．烧陶过程中涉及到氧化还原反应；
B．泥瓮、瓦均的主要成分为黏土；
C．陶是以粘土为主要原料烧制而成；
D．金刚砂是SiC，硅钢是金属材料。
18．【答案】B
【解析】【解答】A．二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠，硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸沉淀，硅酸受热分解生成二氧化硅，则物质间能实现直接转化，故A不符合题意；
B．氧化铜不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铜，则物质间不能实现直接转化，故B符合题意；
C．铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀。氢氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝，则物质间能实现直接转化，故C不符合题意；
D．碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与少量氢氧化钠溶液反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热发生分解反应生成碳酸钠，则物质间能实现直接转化，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】依据反应物和生成物的性质分析，B项氧化铜不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铜。
19．【答案】C
【解析】【解答】A、人造刚玉的主要成分是Al2O3，其熔点很高，高温下机械强度大，抗热震性好，抗腐蚀性强，热膨胀系数小等特点，可作耐火材料，A不符合题意；
B、晶体硅是目前应用最成熟、最广泛的太阳能电池材料，B不符合题意；
C、Fe2O3俗称铁红，可用于作油漆、红色涂料，C符合题意；
D、分散系的分散质粒子直径大小为，浊液分散质粒子直径＞100nm，溶液分散质粒子直径＜1nm，胶体分散质粒子直径在1nm-100nm间，所以分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3悬浊液＞Fe(OH)3胶体＞FeCl3溶液，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、刚玉（Al2O3）可作耐火材料；
B、晶体硅是应用广泛的半导体材料；
C、 四氧化三铁是黑色固体，具有磁性 ；
D、分散系的区分是以粒子的直径进行区分的。
20．【答案】C
【解析】【解答】A．硅是亲氧元素，在自然界没有单质都是以二氧化硅或者硅酸盐存在，故A不符合题意；
B．单晶硅用于制造芯片，硅属于半导体具有一定的导电性，故B不符合题意；
C．SiO2 是酸性氧化物，故C符合题意；
D．①、②、③都有单质参与属于氧化还原反应，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.自然界中不存在游离态的硅；
B.硅为半导体材料；
C.SiO2是酸性氧化物；
D.反应①②③均有元素的化合价发生变化。
21．【答案】（1） ＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋ ； ＋2H＋=H2O＋CO2↑； ＋2H＋=H2SiO3↓
（2）Hg＋S=HgS；用二硫化碳溶解洗涤或热的氢氧化钠溶液
（3）A；AB；AB；D；AC
【解析】【解答】(1)二氧化碳、水和硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸，硅酸不溶于水，离子方程式为 ＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋ ；硅酸钠和盐酸反应生成不溶性硅酸，碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳，离子方程式分别为 ＋2H＋=H2SiO3↓、 ＋2H＋=H2O＋CO2↑，
(2) ①硫粉与汞的反应方程式：Hg＋S=HgS；
②硫单质易溶于二硫化碳溶液，S和NaOH溶液也能反应除去，则除去S的方法是：用二硫化碳溶解洗涤或热的氢氧化钠溶液；
(3)①用磷矿粉[主要成分Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸，利用硫酸的酸性比磷酸强，原理是强酸制弱酸，体现浓H2SO4的酸性，
故答案为：A；
②热的浓硫酸与铜片反应生成硫酸铜和二氧化硫，体现浓H2SO4的酸性、氧化性，
故答案为：AB；
③浓H2SO4与碱性气体NH3反应，体现酸性，与H2S、HI等气体反应发生氧化还原反应，浓硫酸中S元素化合价降低，体现氧化性，
故答案为：AB；
④浓H2SO4能吸收H2或SO2气体中的水分体现吸水性，
故答案为：D；
⑤浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，体现酸性，后变黑体现浓硫酸的脱水性，
故答案为：AC。
【分析】（1）碳酸的酸性强于硅酸，因此长期放在空气中可发生复分解反应，产生硅酸沉淀，有气体说明有碳酸根，有沉淀说明有硅酸根，写出产生气体和沉淀的离子方程式
（2）硫和汞发生的化合反应，硫单质一般用的是二硫化碳除杂
（3）①Ca3(PO4)2] +3H2SO4=2H3PO4+3CaSO4,主要是利用了硫酸的酸性 ②2浓H2SO4+Cu=CuSO4+SO2+2H2O,利用了硫酸的酸性和氧化性③都能发生反应，与氨气是体现酸性，硫化氢和 碘化氢主要是氧化性④浓硫酸的吸水性⑤变红是酸性，变黑是脱水性
22．【答案】（1）Si；石灰石；Na2CO3 ＋ SiO2 Na2SiO3
（2）Fe3＋、Cu2＋；用试管取少量腐蚀液滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪色，说明含有Fe2＋或用试管取少量腐蚀液滴加几滴KSCN溶液，不变色，再滴加几滴氯水，溶液变为血红色
【解析】【解答】(1 )硅是常用的半导体，“龙芯一号"材料的化学式为Si；生产玻璃的用料是石灰石、纯碱和石英，生产水泥的原料是石灰石、黏土和辅助原料，因此生产中均用到的原料的名称是石灰石， 其中碳酸钠在玻璃熔炉中反应的化学方程式为Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑；(2)腐蚀废液中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+ 离子，当向腐蚀液中加入足量的Fe粉，铁离子、铜离子均被还原，因此一定不存在的离子是Fe3 +、 Cu2+ ；亚铁离子具有还原性，所以用实验判定腐蚀液中含有Fe2+离子的实验方案是用试管取少量腐蚀液滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪色，说明含有Fe2＋（或用试管取少量腐蚀液滴加几滴KSCN溶液，不变色，再滴加几滴氯水，溶液变为血红色，说明含有Fe2＋）。
【分析】（1）芯片一般用硅，玻璃原材料为纯碱和石灰石，水泥是石灰石和黏土，因此共同用到的原材料是石灰石
（2）氧化性越强越先反应，又加入足量的铁，故三价铁离子，和铜离子都能被还原，判断亚铁离子，可见亚铁离子氧化成铁离子，再用硫氰化钾检验，但氧化之前，要确定溶液中没有三价铁对其引起干扰
23．【答案】（1）第三周期IVA族
（2）2C+SiO2 Si+2CO↑
（3）①②③
（4）3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl
（5）高纯SiO2
（6）abd
【解析】【解答】（1）Si是14号元素，原子核外有三层电子，最外层电子数为4，在元素周期表中的位置是第三周期IVA族；
（2）反应①是碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳，化学方程式为2C+SiO2 Si+2CO↑；
（3）流程中①②③发生了化合价的变化，属于氧化还原反应的有①②③；
（4）高温下，反应④表示SiCl4和NH3反应生成Si3N4和12HCl；化学方程式为3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl；
（5）制造光是纤维的是高纯SiO2，多晶硅是良好的半导体材料，Si3N4用于结构陶瓷材料；
（6） a．Si和Ge属于同主族元素，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，与氢气化合越来越难，Ge与H2化合难于Si，故a正确；
b．Si和Ge属于同主族元素，GeO2中Ge的化合价为＋4价，处于最高价态，可以被还原，氧元素的化合价为-2价，处于最低价态，既有氧化性又有还原性，故b正确；
c．碳和硅位于同一主族，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱，酸性H2GeO3＜H2SiO3，故c不正确；
d．Si和Ge都位于金属区和非金属区的分界区，既有金属性又有非金属性，Si和Ge都可做半导体材料，故d正确；
故答案为：abd。
【分析】石英砂的主要成分是二氧化硅，①是碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳；反应②是粗硅和氯化氢反应生成SiHCl3和SiCl4；反应③表示SiHCl3和H2反应生成多晶硅和氯化氢；反应④表示SiCl4和NH3反应生成Si3N4和12HCl；反应⑤表示四氯化硅发生水解生成硅酸和盐酸；反应⑥代表硅酸加热分解得到二氧化硅和水，据此分析。
24．【答案】（1）；
（2）CO；
（3）HCl；发生爆炸(或单质硅会被氧化)
（4）B；D
【解析】【解答】（1）石英砂的主要成分是SiO2，能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶液H2O，该反应的离子方程式为：SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O。
（2）制粗硅时，为保证SiO2完全反应，所加焦炭必须过量，过量的C能与CO2进一步反应生成CO，CO是一种有毒气体，因此制取粗硅时生成的一种有毒气体为CO。粗硅与HCl反应生成SiHCl3和H2，该反应的化学方程式为：Si＋3HCl=SiHCl3＋H2。
（3）还原炉中发生的反应为：H2＋SiHCl3=Si＋3HCl。该反应中氢元素由0价变为＋1价，化合价升高，发生氧化反应，因此HCl为氧化产物。反应中有H2参与，H2是一种可燃性气体，与O2混合后加热时容易发生爆炸。
（4）A、玻璃中含有SiO2，能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有粘性，会使得瓶塞打不开，A不符合题意；
B、改良后的方法“尾气回收分离”产生的HCl，可循环使用，提高了原料的利用率，B符合题意；
C、硅是一种亲氧元素，自然界中多以硅酸盐等化合物的形式存在，C不符合题意；
D、单质硅是一种应用广泛的半导体材料，D符合题意；
故答案为：BD
【分析】（1）石英砂的主要成分是SiO2，能与NaOH溶液反应生成可溶性Na2SiO3和H2O。
（2）焦炭还原SiO2时生成Si和CO。根据题干信息确定反应物和生成物，从而写出反应的化学方程式。
（3）根据还原炉中发生的反应，结合化合价的变化确定氧化产物。H2是一种可燃性气体，混有空气加热时易发生爆炸。
（4）A、玻璃中含有SiO2，能与NaOH溶液反应；
B、尾气回收分离后获得的HCl，可循环使用；
C、硅是一种亲氧元素，在自然界中多以化合物形式存在；
D、硅是良好的半导体材料；
25．【答案】（1）Si；SiO2
（2）4HF+SiO2=SiF4+2H2O
（3）+2H+=H2SiO3(胶体)
（4）Al2O3•2SiO2•2H2O
（5）
【解析】【解答】（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是硅单质(Si)，光导纤维的主要成分是二氧化硅(SiO2)，故答案为：Si；SiO2；
（2）玻璃中主要成分是二氧化硅，二氧化硅是酸性氧化物，能和碱反应，但也能和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，反应方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（3）水玻璃和盐酸反应生成硅酸胶体和NaCl，离子方程式为+2H+=H2SiO3(胶体)，故答案为：+2H+=H2SiO3(胶体)；
（4）硅酸盐表示为氧化物时书写顺序是：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以其化学式为Al2O3•2SiO2•2H2O，故答案为：Al2O3•2SiO2•2H2O；
（5）SiO2和C高温下反应生成粗硅和CO，反应方程式为，故答案为：。
【分析】（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是单质硅，光导纤维成分为二氧化硅；
（2）二氧化硅能和氢氟酸发生反应生成四氟化硅和水；
（3）水玻璃和盐酸反应生成硅酸和NaCl；
（4）硅酸盐化学式可表示为：活泼金属氧化物•金属氧化物•非金属氧化物•水；
（5）SiO2和C高温下反应生成粗硅和CO。A
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