第五章第3节无机非金属材料(答案)

第三节无机非金属材料1.A[解析]制造水泥的主要原料是黏土和石灰石,制造普通玻璃的主要原料是石英砂、纯碱和石灰石。2.A[解析]氧化铁是红棕色粉末,故瓷器的青色不可能来自氧化铁,A错误;陶制品是以黏土为主要原料,经高温烧结而形成的硅酸盐产品,B、C正确;陶瓷的主要成分是硅酸盐,其化学性质稳定,耐腐蚀、抗氧化,D正确。3.B[解析]玻璃是混合物,没有固定的熔点,B错误;普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,C正确;二氧化硅易与碱液反应生成Na2SiO3,Na2SiO3具有很强的黏合性,因此盛放NaOH等强碱性溶液的试剂瓶不得使用玻璃塞,D正确。4.B[解析]Si位于金属与非金属的交界处,是良好的半导体材料,是当前计算机使用的硅芯片主要材料,A正确;当前太阳能电池的主要材料是Si,制作光导纤维的主要材料是二氧化硅,B错误;水泥、玻璃、陶瓷都是传统无机非金属材料,主要成分是硅酸盐,C正确;高纯硅的制备是通过氢气还原三氯硅烷实现的:SiHCl3+H2Si+3HCl,D正确。5.D[解析]石墨烯的主要成分是碳,在空气中完全燃烧生成CO2,D错误。6.D[解析]三种物质与浓硫酸的反应产物均为二氧化碳、二氧化硫和水,D项错误。7.C[解析]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形式存在,A正确;硅属于半导体材料,具有一定的导电性,单晶硅用于制造芯片,B正确;SiO2是酸性氧化物,C错误;反应①②③都有单质参与,都有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,D正确。8.D[解析]SiO2与NaOH溶液发生反应生成Na2SiO3和H2O,Na2SiO3溶液可用作木材防火剂和黏合剂,A、B均正确;由于H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性,可以向Na2SiO3溶液中通入CO2气体,析出H2SiO3沉淀,C正确;灼烧H2SiO3固体要在坩埚中进行,D错误。9.D[解析]步骤Ⅰ中,SiO2与焦炭反应生成Si和CO,焦炭作还原剂,A错误;步骤Ⅱ中Si与HCl在300℃下反应生成SiHCl3,属于氧化还原反应,B错误;整个流程中H2和HCl可循环利用,C错误;SiHCl3和SiCl4的沸点相差较大,可采用蒸馏的方法提纯SiHCl3,D正确。10.B[解析]氮化硅具有熔点高、硬度大、电绝缘性好等优良性能,但生产成本较高,不能广泛应用于建筑陶瓷。11.A[解析]反应①中C元素的化合价升高,Si元素的化合价降低,则SiO2是氧化剂,C是还原剂,A错误;由反应可得关系:2Cl2~SiCl4~Si(纯硅),故生成1mol纯硅,至少需要2molCl2,B正确;反应③符合“单质+化合物→新单质+新化合物”形式,故属于置换反应,C正确;该工业尾气中含HCl,被水吸收可得到盐酸,D正确。12.(1)SiO2+2CSi+2CO↑(2)分馏(或蒸馏)(3)①使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化②SiHCl3+H2Si+3HCl③bd[解析](1)高温下用碳还原SiO2生成Si和CO,反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑。(2)由于SiHCl3和所含杂质SiCl4和HCl的沸点相差较大,所以提纯SiHCl3采用的方法为分馏(或蒸馏)。(3)装置A中Zn与稀硫酸反应制取H2,反应的化学方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。①装置A中制得的H2中混有H2O(g),SiHCl3能与水强烈反应,所以装置B中浓硫酸的作用是干燥H2。根据题意,SiHCl3与过量的H2在1000~1100℃时反应制得纯硅,SiHCl3的沸点为31.8℃,所以装置C中的烧瓶需要加热的目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化。②装置D中SiHCl3与过量的H2反应生成Si和HCl,反应的化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl。③产品硅中若含有